高速铁路牵引变压器容量与配置方案优化研究

根据高速铁路牵引负荷过程测试数据,构建基于热传递微分方程的牵引变压器温升模型,并给出牵引变压器中可靠性最弱的热改性绝缘纸的相对老化率算式,据此计算牵引变压器的寿命损失.结果表明:为了有效利用牵引变压器寿命损失,可以降低牵引变压器的容量,该高速铁路选择2×31.5 MVA容量等级的牵引变压器较为合理;但是,为了充分利用既有单相牵引变压器和相关设施,针对当前的运输组织条件提出一主三备的牵引变压器配置优化方案,该方案能够有效提高牵引变压器容量利用率,对电能质量的影响远低于GB/T15543-2008标准的限值要求,具有良好的技术经济性.     

高速铁路牵引变压器安装容量优化研究

基于牵引变压器温升效应,建立牵引变压器寿命损失计算模型,研究牵引变压器容量与牵引负荷之间的匹配关系。结合高速铁路牵引负荷实测数据,提出牵引变压器容量优化方案,在充分利用牵引变压器运行寿命的同时,有效降低牵引变压器安装容量,达到经济运行的要求。研究结果可应用于我国电气化铁路牵引供电系统设计和运营。     

高速铁路牵引变压器容量优化

基于既有高速铁路牵引变电所的实测数据对典型负荷曲线进行研究,搭建基于指数方程的变压器温升模型,计算典型负荷曲线下牵引变压器绕组热点温度和寿命损失,并依据计算结果对牵引变压器容量进行优化,为新建高速铁路牵引变压器容量等级选取提供参考。     

三种AT供电模式的比较

高速铁路一般使用AT供电方式。本文介绍3种AT供电模式:并从牵引变压器容量、牵引网输送容量和钢轨电位3方面对这3种供电模式进行对比分析。仿真结果表明新模式下的钢轨电位最大值较其他两种模式稍高,而对接触网的载流能力需求低于其他两种模式。法国模式对牵引变压器二次侧绕组容量要求较高,且需要中间抽头;日本模式居于两者之间。     

V/X接线牵引变压器温升与寿命损失研究

V/X接线牵引变压器在高速铁路牵引供电系统中有着广泛的运用,本文根据IEC354标准温升模型中变压器各部分温升的计算公式,对V/X接线牵引变压器的温升和寿命损失做了深入的研究,分析了影响牵引变压器温升和寿命损失的因素,并对牵引变压器的容量合理优化提出了建议.     

牵引变压器的过负荷能力及容量的合理选择

牵引变压器的过负荷能力一般受限于变压器绕组最热点温度和顶层油温.在评价牵引变压器的过负荷能力时,所选择的典型负荷曲线必须合理,使之能够正确反映线路的牵引变压器运行状况.本文以一种典型负荷曲线为例,对牵引变压器的温升计算和寿命损失做了研究,并从安全性和经济性角度对牵引变压器容量的合理选择进行了探讨.     

AT和TRNF合用牵引变压器的有效性

0 引言 目前,我国高速铁路快速发展及既有线路不断提速,对牵引供电系统的要求也不断提高.AT供电相比其他供电方式具有更为优越的综合性能,能满足高速铁路对牵引供电系统的要求.合蚌高铁全线设计采用AT供电方式,变压器采用三相VX接线方式. 牵引变压器是连接牵引供电系统和电力系统的核心设备,主要完成电压变换和功率传输的功能,其接线形式不仅影响变压器容量和经济性,而且决定了牵引负荷对电力系统的负序影响程度.     

考虑高速铁路负荷特性的牵引变压器可靠性评估

牵引变压器的可靠性评估对整个高速铁路牵引供电系统的可靠性研究至关重要。本文分析高速铁路牵引负荷特性对牵引变压器可靠性的影响,提出一种牵引变压器可靠性评估方法。该方法同时考虑高速铁路牵引负荷不平衡性、冲击性和非线性特点,利用IEEE C57.110标准提供的谐波损耗因子计算谐波引起的变压器降容率,通过热路模型及其微分方程组将高速铁路牵引负荷特性综合量化到变压器温升计算中。在此基础上,通过Arrhenius-Weibull模型求取变压器失效概率。以世界首台220kV等级的中点抽出式Scott牵引变压器为例,利用实测数据验证该方法的可行性,计算得到牵引变压器的可靠性指标,并分析高速铁路负荷特性对其可靠性的影响。结果表明高速铁路负荷对牵引变压器可靠性的影响不容忽视。评估结果可辅助合理决策,以降低牵引变压器运行风险,满足安全可靠需求。     

高速铁路供变电工程投资对比分析

随着对高速铁路认识的不断加深,作为高速铁路电气化工程重要组成部分的供变电工程技术也不断完善。从高速铁路供变电工程的内容、特点入手,结合实际工作中编制高速铁路供变电工程概预算的方法,分析高速铁路在速度目标值为250 km/h与300 km/h情况下影响供变电工程投资的主要因素及投资对比情况;从投资对比分析结果可知,影响高速铁路供变电工程投资的关键因素是牵引变压器容量及牵引变电2×27.5 kV配电装置类型。     

牵引变压器低负荷率运行条件下的过负荷能力分析

铁路牵引变压器实际负荷率大多在0.3以下,远低于正常负荷率为0.5及以上的标准,称为低负荷率运行条件。通过分析4种典型牵引负荷曲线在正常负荷率与低负荷率2种运行条件下的牵引变压器过负荷能力,验证了低负荷率运行时牵引变压器具有更高的过载能力,但是针对不同的负荷曲线,其过载能力差异很大,曲线1与曲线3可提高至正常过负荷能力的1.25～1.56倍,而曲线2与曲线4则提升不明显,这为合理选择牵引变压器的安装容量提供了参考依据。     

节省基本电费降低运营成本的三项措施

本文介绍了三项节省基本电费，降低运营成本的措施，选择容量利用率高的牵引变压器；采用三相不等容量YN，d11结线牵引变压器；采用高过载能力，低阻抗电压牵引变压器，并举例估算了采用其中任一项科技措施的经济效益。可供电气化铁路设计，建设，运行，管理及决策部门参考。     

基于列车运行图的高速铁路动态牵引负荷建模方法

在分析动车组运行中的受力、基本运行工况和牵引控制策略的基础上,考虑功率因数在动车组牵引、惰行和制动3种运行工况下的动态特性和谐波间交互影响,建立由动态有功功率计算模型、动态无功功率计算模型和谐波耦合诺顿等效计算模型组成的单列动车组动态负荷计算模型,再结合列车运行图、线路资料中可提供的信息,给出整条高速铁路的动态牵引负荷建模方法。采用该计算方法对某高速铁路牵引供电系统的动态电能质量以及系统负荷进行评估,并校核了牵引变压器的容量。结果表明:与采用固定功率因数和非耦合谐波诺顿等效模型相比,该计算方法具有更高的精度,可为高速铁路牵引供电系统的动态电能质量评估提供准确的动车组数量、动车组位置、视在功率、谐波输出含量等实时负荷信息,可准确评估整条高速铁路有功功率、无功功率的分布以及不同供电方式下牵引变压器容量的利用情况,为制定分布式无功补偿方案、再生制动能量利用方案提供科学依据。     

高速铁路V/X结线牵引变压器的研究与应用

本文通过介绍高速铁路牵引供电方式特点,分析AT供电方式下V/X结线牵引变压器的原理和优点,结合广西沿海高速铁路牵引变压器的应用情况,提出进一步研究与该结线形式相关的问题的重要性。     

基于PSCAD的牵引供电系统仿真研究

介绍了电力系统仿真计算程序PSCAD的特点,基于PSCAD建立了电气化铁道牵引供电系统的仿真模型库,利用该模型库可以对不同接线形式的牵引变压器、不同的供电方式和电气化机车进行各种稳态和暂态仿真研究。本文根据所建模型实现了普通铁路和高速铁路牵引供电系统在直供带回流和AT供电方式下的数字仿真,以计算在不同的系统短路容量和变压器容量和变压器类型下,接触线和钢轨的电压分布,并将仿真结果与解析法的计算结果进行了比较。研究表明,本文建立的电气化铁道牵引供电系统仿真模型库具有高度的灵活性和较高的精度,可以满足工程要求。     

牵引变压器的容量及其过负载能力

阐述了牵引变压器的各种容量之间的关系，并通过对牵引变压器运行工作原理的理论分析，论证了YN，d11接线牵引变压器的铭牌容量应该比其结构容量低一个容量等级。根据典型负载曲线，推荐一种合理选用变压器额定容量的方法，试算了变压器在对称和不对称运行条件下绕组热点温升和统组绝缘的相对寿命损失，对比了这两种情况下变压器过载能力的差异。     

高速铁路牵引变电所三变压器接线方案研究

研究了高速铁路牵引变电所采用3台牵引变压器的方案。分析了三变压器方案中牵引变电所的主接线和运行方式,对比了牵引变电所设置3台变压器的方案与目前高速铁路应用的四变压器方案。研究结论认为牵引变电所采用3台变压器的方案在我国高速铁路牵引供电系统是可行的,提出了三变压器方案应用时在设计和运营中需要注意的事项。     

双边供电模式下高速铁路AT供电系统供电能力计算与分析

俄罗斯高铁项目是"一带一路"倡议的重要组成部分,与我国单边供电模式不同,其牵引供电系统采用双边供电的AT供电方式。双边供电模式将直接影响牵引供电系统内部的功率潮流分布和主要供电设备容量的选取。在构建高速铁路AT供电系统双边供电模式下牵引供电仿真模型的基础上,研究功率潮流分布特性,给出牵引变压器容量分配、牵引网电压损失、牵引网各导线电流分布和电能损失的计算结果并分析主要影响因素,为双边供电模式下的牵引供电方案设计提供重要基础。     

三相V/V接线牵引变压器的应用

介绍了三相Ｖ／Ｖ接线新型牵引变压器的特点：该牵引变压器结构简单，。两套绕组容量２可灵活配置。与ＹＮ，ｄ１１接线相比，变压器容量利用率高，抗短路能力强，分相有载调压方便与单相Ｖ／Ｖ接线相比，易实现固定备用，提高了对牵引网和三相动力负荷供电的可靠性。     

关于电气化铁道牵引变电所牵引变压器容量问题的探讨

本文论述了电气化铁道牵引变电所牵引变压器容量存在的问题,分析了牵引变压器容量与列车启动速度、列车载重量、列车运行速度、列车通过对数、线路坡度等的关系,提出了解决电气化铁道牵引变压器容量问题的具体方法。     

基于DGA技术的牵引变压器在线监测系统

为了确保高速铁路安全运行,实时监测牵引变压器运行状态,及时地发现牵引变压器内部故障具有重要的意义。文章在分析牵引供电系统运行可靠性要求和牵引变压器故障诊断要求的基础上,提出了基于DGA技术的牵引变压器在线监测的构想,并设计了相应的TTM-Ⅰ型牵引变压器在线监测系统,实现了对牵引变压器运行状态的不间断监测。现场运行数据与实验室数据的比较验证了该系统的有效性。