客运专线牵引网保护方案设计

国内客运专线牵引供电系统普遍采用全并联AT供电方式,由于接入电压等级提升、负荷电流增加、谐波含量降低等因素,传统的牵引网保护配置已不能满足新型牵引网的要求。针对国内客运专线牵引供电系统的特点和要求,对其牵引网的馈线、AT所和分区所的进线和自耦变压器进行了新型保护方案的配置设计。     

同相AT牵引网供电方式及保护方案研究

针对同相AT牵引供电系统,提出了一种采用全并联AT的双边供电(或多电源供电)的牵引网供电方式,对其电能损失在理论上与现有的AT分区所并联的单边供电系统进行了比较,优越性显而易见,并进一步对其供电臂的保护控制方案进行了分析.该牵引网供电方式能使负荷在上下行以及多个供电臂内进行均衡,有较好的供电质量,满足高速、重载的牵引发展要求.     

基于PSCAD的高速铁路全并联AT牵引供电系统短路故障仿真计算研究

以长昆高速铁路邓家山变电所至廖家田分区所供电区间为研究对象,根据实际接线方式、系统参数进行等效计算,利用PSCAD/EMTDC元件库元件搭建模型,设置相关参数,搭建全并联AT高速铁路牵引供电系统仿真模型,以实现对变电所及牵引网各种短路故障的仿真计算。以实际短路试验为例进行仿真,仿真计算数据与实测数据比对结果表明,基于PSCAD/EMTDC建立的全并联AT牵引供电系统仿真模型能够准确地模拟实际供电系统不同故障情况下短路电流的大小及短路电流的分布情况。利用该仿真计算结果,根据"横联线电流比"故障测距法进行故障定位计算。结果表明:数据满足故障测距要求,该模型能够为今后深入研究高铁牵引供电系统的故障及保护设备的运行等提供科学依据。     

全并联AT牵引供电方式继电保护配置的研究

以大秦线2亿t扩能改造工程为例,通过对AT牵引供电系统在AT所并联、不并联2种情况下阻抗特性的比较和分析,提出了全并联AT牵引供电方式继电保护配置方案和保护整定原则.     

全并联AT牵引网广域保护方案分析和改进

目前,全并联AT牵引网广域保护方案通过在变电所、AT所和分区所配置距离保护和联跳保护构成同一供电臂整体保护,实现了保护的选择性和速动性.本文利用计及自耦变压器漏抗的全并联AT牵引网等值电路,推导说明了目前全并联AT牵引网广域保护存在的死区问题,并提出了相应的改进方法.     

AT牵引供电方式的分析及应用

对我国电气化铁路AT牵引供电系统的研究和应用进行了分析。对AT供电方式牵引变电所的接线方式、主变压器的保护、牵引网方式及其保护等作了阐述,并在现有技术的基础上对我国AT牵引供电系统的发展趋势作了展望。     

RTDS在牵引供电系统中的应用研究

分析现有AT牵引供电系统仿真研究的特点,基于RTDS平台对牵引供电系统各元件如牵引变电所,牵引变压器及接触网系统进行了建模,实现了AT供电方式下的高速铁路牵引供电系统数字实时仿真,比较了AT供电方式下单线和复线牵引供电系统的网压水平,证明本文建立的牵引供电系统仿真模型具有较高的可用性和精确性,可以满足工程需要。     

全并联AT供电牵引网故障测距方案的研究

在全并联AT供电牵引网故障测距原理的基础上,提出了针对全并联AT供电牵引网故障测距的方案,分析了整个方案所采用的故障测距原理、原理所需信息量的提取及传输、故障启动原理、数据同步方法、数据处理算法、软硬件结构,为全并联AT供电牵引网故障测距装置的研制提供了必要的依据。     

客运专线牵引变电所接线方式及接触网故障判定方法

客运专线接触网供电除在供电臂末端实现常规并联外,还在供电臂中间进行并联,直接供电方式设置并联点,通过网上开关实现上、下行接触网并联供电,AT供电方式在AT所设置并联开关,实现接触网并联供电。对客运专线接触网采用并联供电方式,牵引变电所及分区所、AT所接线方式,以及相应的接触网故障的判定方法进行研究。     

AT牵引网贯通地线电位及电流分析

针对高速铁路高架桥区段贯通地线和信号电缆同沟敷设问题,采用计及接地电阻的贯通地线分段处理方法,结合现有模型建立全并联AT牵引网10导体传输线模型。分析了全并联AT牵引网正常以及TR短路故障情况下贯通地线电位和电流分布情况,对研究贯通地线与同沟敷设的信号电缆之间产生的电磁耦合影响具有一定的参考价值。     

关于牵引供电系统自动重合闸方式的探讨

本文在对牵引供电系统现采用自动重合闸方式分析基础上,提出新的牵引供电系统自动重合闸方式,即采用分区所“一次“重合闸与牵引变电所“检压“重合闸配合的方式,可以有效的减少接触网发生永久性故障时对一次设备特别是牵引变压器、断路器影响,从而延长一次设备的使用期限.     

智能牵引供电系统现场试验评估技术研究

智能化是高速铁路牵引供电系统未来发展趋势,信息高度共享、智能化程度更高的AT牵引供电系统才能保证高速铁路安全、可靠、舒适的运营。智能牵引供电系统在信号采集和传输方式上的变革,使得变电所内控制、保护以及电流、电压信号均以数字信号方式在网络中传递,传统的测试手段都不再适用。以智能牵引变电所模型为基础,致力于解决智能牵引供电系统现场试验评估困难的问题。通过分析现有智能牵引供电系统检测标准和方法,结合智能牵引变电所评估基本原理和传统测试经验,提出供电系统运行参数测试和短路试验的方法,对符合IEC61850协议的多种类型网络报文进行试验数据解析和重构,从而形成一套有效的智能牵引供电系统现场试验评估方法,对智能牵引供电系统验收试验具有参考意义。     

基于遗传算法的牵引供电系统可靠性建模

采用威布尔分布作为可靠性模型,提出一种基于遗传算法的牵引供电系统及其各设备的可靠性模型拟合方法.以京广铁路郑州南牵引供电系统为例,根据其统计的14年设备失效率信息,通过拟合得到该供电系统各设备的可靠性模型.拟合优度的K-S和W2检验结果表明,威布尔分布模型足一种适合用于牵引供电设备特别是接触网设备的可靠性模型.将牵引供电系统分为牵引变电所和接触网两个子系统,在供电设备可靠性研究的基础上,基于故障树分析法建立了牵引变电所和接触网可靠性模型,综合分析得到整个牵引供电系统的可靠性模型,提出并计算系统的有效寿命,为今后维修计划的制定提供科学依据.数据还表明,牵引供电系统的可靠性在很大程度上取决于牵引接触网的可靠性.     

一种全并联AT供电系统测距精度优化方法研究与实现

为保证高速铁路AT供电系统故障测距装置定值的准确性,须对新建接触网线路进行短路试验,由于短路试验实施成本高、难度系数大,破坏性和危险性都很高,一般只在一个供电臂内进行,其他供电臂测距定值参考短路试验值,因此存在精度不高且无法校验的问题;已开通运行的高速铁路全并联AT供电系统陆续引入上下行电流比、横联电流比等故障测距方法,测距方法定值整定及校验成为亟待解决的问题.本文提出通过运行列车登乘视频定位列车位置,专用故障测距装置同步采集牵引所、分区所、AT所有关电流数据,经过分析、计算、校准故障测距定值,最终实现对故障测距精度的优化,并在某高速铁路线路上试验证明了该方法的可行性和有效性.     

存在支路的AT全并联供电系统精准故障定位研究

AT供电方式在牵引供电系统中得到广泛应用。传统的测距方法仅针对串联型线路拓扑测距较准确，对于存在支路的线路拓扑已不再适用。本文针对上述特殊情况，根据实际现场的接触网参数搭建含有支路的AT全并联供电方式的六导线模型；在大区间内根据基尔霍夫定律列写电压、电流与故障距离的矩阵方程，推导出故障距离与电流及线路参数关系式，准确计算故障发生时主干线路与支路线路上故障所在位置。最后利用RTplus牵引供电系统实时数字仿真仪对支路在不同位置的拓扑结构进行测试，在支路与干路不同位置进行不同类型的故障模拟，测试结果误差满足工程要求，验证了方法的可行性和准确性。该方法不受故障区间及故障类型的影响，具有很好的普适性，为存在支路的AT全并联供电系统故障测距提供了一种思路。     

电气化铁路分区所接地网参数计算

提出了电气化铁路分区所接地参数计算的方法。通过建立牵引供电系统短路回流模型,仿真得到分区所短路入地电流的分流系数,确定在有无综合地线情况下分区所接地电阻限值。对2种土壤分布类型的地网进行仿真计算,得到最大接触电位差、跨步电位差及其分布;研究结论同样可用于AT所、开闭所。     

广域保护测控系统在智能牵引变电所的应用

随着高速铁路建设智能化的不断提速升级,作为高速铁路的动力能源核心,牵引变电所的供电安全、可靠、智能化具有重要意义。本文通过对高速铁路牵引供电系统对于智能化要求的特性分析,基于AT牵引供电方式的广域保护测控系统构建智能牵引变电所系统,并在京张高铁中得到了应用,为后续高铁智能牵引变电所建设提供参考。     

高速铁路牵引供电系统短路试验及试验数据分析

对全并联AT供电方式的接触网进行理论分析,按照实际运营中可能发生的接触网故障类型开展短路试验,收集牵引供电系统试验数据,结合理论计算结果和试验数据比较来研判牵引供电系统的保护装置配置及故障测距参数选取的合理性,探索提高牵引供电系统保护可靠性及故障测距精度的途径,为牵引供电系统运行安全及接触网故障处置提供参考.     

直供加回流方式的牵引供电系统电压损失分析

通过建立直供加回流牵引供电系统,双线牵引网末端并联供电的数学模型,分析了运行中SS4B电力机车在4种不同牵引重量情况下,机车通过供电臂时的电能损耗问题,并根据实际运输计划,分析了直供加回流的牵引供电系统的牵引网、牵引变电所等的电压损失问题,并且进行了理论计算。     

基于三相-单相变换器的牵引供电系统及并网控制

为了解决过分相给牵引供电系统带来的问题,研究了三电平三相-单相二极管箝位变换器,把三电平三相-单相变换器用作牵引变电所核心设备,搭建了基于此变换器的贯通式牵引供电系统。分析了三相变换器数学模型,设计了变换器控制系统,研究了单相变换器在贯通式牵引供电系统中的并网控制。利用Matlab／Simulink建立了三变电所贯通式牵引供电系统,仿真验证了该系统架构以及三相-单相变换器的控制性能和并网性能,证明了该系统的可行性。