城市轨道交通牵引供电整流机组的技术探讨

城市轨道交通牵引供电系统由牵引变电所和牵引网组成,牵引变电所的主要设备是整流机组,整流机组由牵引变压器与整流器组成。整流机组网侧谐波电流是电力系统主要的谐波源之一。为减少谐波电流对城市电网的影响,我国城市轨道交通牵引供电广泛使用24脉波直流电源。具体探讨与研究了24脉波整流机组作用、结构、整流原理和保护。     

城市轨道交通24脉波整流机组的研究

分析了城市轨道交通牵引供电系统中24脉波整流机组的接线方式和工作原理,并应用Matlab／Simulink软件建立整流机组的仿真模型,分析其运行特性。在该基础上,解释了采用24脉波整流在消除谐波对电网不利影响中的作用,从而为地铁牵引供电系统的研究提供参考。     

等效24脉波整流机组原理分析

分析了城市轨道交通牵引供电系统中整流机组等效24脉波产生的机理，并在此基础上对整流机组的理想空载直流电压进行了分析计算。     

城市轨道交通直流牵引供电整流机组不必设置逆流保护

通过分析与计算,阐述了城市轨道交通直流牵引供电整流机组不必设置逆流保护的理由.同时指出,在现行标准JB/T 9689-1999<牵引变电站用整流器>中没有逆流保护要求,而正在制订的城市建设行业标准<城市轨道交通直流牵引供电整流机组>中也没有逆流保护要求.     

直流牵引网稳态短路电流计算

城市轨道交通短路故障的分析与计算是提高牵引供电系统安全运行能力及相关保护与控制技术的基础。首先建立精确的直流牵引供电系统模型,将整流机组等效成带内阻的电压源,建立等效模型并利用整流机组的外特性计算稳态短路电流。     

基于小波变换的城市轨道交通牵引供电系统谐波分析

分析了采用12脉波整流机组和24脉波整流机组进行整流的城市轨道交通牵引供电系统所产生谐波的特征.提出将小波变换应用于城市轨道交通牵引供电系统的谐波分析并进行仿真.结果表明:小波变换可将城市轨道交通牵引供电系统谐波中的高频成分逐步分离,减少高频谐波成分对电力系统的污染,对实现城市轨道交通牵引供电系统谐波信号的高分辨率检测具有很好的应用价值.     

城轨交通整流机组空载直流输出电压的计算

本文分析了城市轨道交通牵引供电系统中整流机组等效24脉波的产生过程,提出了整流机组空载直流输出电压与整流变压器阀侧空载线电压的电压比,以及应根据整流机组空载直流输出电压波形的计算方法。     

城市轨道交通供电系统谐波分析及抑制方法初探

通过对城市轨道交通牵引供电系统谐波进行分析,对各脉波整流机组的效果进行比较,求解出各脉波整流机组注入电网的谐波电流值,在此基础上提出抑制谐波的解决方法和措施。     

城市轨道交通牵引供电系统谐波分析

结合电力系统谐波危害及防治措施,阐述了城市轨道交通牵引供电系统整流机组对电网的影响,并对其危害进行了理论数据分析,在此基础上提出了解决的方法及措施.城市轨道交通牵引变电所应采用24脉波整流机组.谐波电流应以计算值为参考、以实测值为基准的原则采取防治措施.     

城市轨道交通整流机组的保护研究

整流机组是城市轨道交通供电系统的重要组成部分,现阶段城市轨道交通整流机组的保护主要由中压馈线综合保护装置实现,主要包括电流速断保护、过电流保护、重过负荷保护以及轻过负荷保护等。由于上述保护通常采用定时限曲线或根据经验进行整定,存在一些缺陷。本文对整流机组输入和输出侧短路电流、整流变压器的励磁涌流特性、整流机组的短路电流耐受能力、整流机组的过负荷能力等进行综合分析和研究,同时结合IEC 60225标准反时限曲线进行拟合,最后给出更贴合整流机组实际运行的保护配合曲线。     

基于多折线外特性模型的直流牵引供电系统稳态短路计算

直流牵引供电网络故障分析对城市轨道交通牵引供电系统设计有着重要的作用.针对整流机组,采用多段折线的外特性模型,使用变化理想电压源、内阻的戴维南等效电路模拟,并通过迭代的方法确定短路时的工作区间.建立了包括杂散电流收集网在内的供电系统仿真模型,可较准确地仿真短路时各整流机组负荷以及接触网、钢轨与杂散电流收集网电位等的变化情况.     

城市轨道交通牵引供电系统整流机组的接入与输出方案

阐述了城市轨道交通牵引供电系统整流机组接入与输出方案.在此基础上对各方案进行了经济、技术分析,指出其优缺点和适用场合,并结合实际情况分析了其运行方法.接入时一般选择两套整流机组分别通过两台断路器与交流母线相连的方案,输出时可采用电动隔离开关或直流快速断路器.     

城市轨道交通供电系统谐波渗透分析

城市轨道交通供电系统可以划分为外部电源、中压供电网络、直流牵引供电系统和动力照明供电系统等部分。轨道交通外部电源一般均取自城市的公共电网,通过集中供电或分散供电方式,将电能传输至各车站（区间）变电所。城市轨道交通牵引供电系统多采用等效24脉波整流机组．是主要的谐波源,而动力照明供电系统为第二大谐波源。     

城市轨道交通牵引供电系统48脉波整流技术研究

我国城市轨道交通牵引供电系统一般采用24脉波整流技术，减少了5、7、11、13次等特征谐波，但整流产生的23、25次特征谐波仍存在。单一的整流变电所产生的23、25次整流谐波对供电电网造成的危害不大，但一条地铁或数条地铁线路网联合产生的整流谐波可能会造成谐波含量超标。本文提出了48脉波整流技术，能够有效降低系统23、25次谐波，提高了电网电能质量。     

城市轨道交通DC1500V24脉波整流器整流管配置

结合国内工程设计经验，根据车辆负荷特性和变流技术规范要求，分析了城市轨道交通牵引供电系统DC1500V24脉波整流器整流管的配置要求并进行了理论计算，阐述了不同主要元器件配置对设备和工程的影响。     

基于PSCAD仿真软件的城市轨道交通交直流混合供电系统仿真建模

分析了目前国内城市轨道交通交直流混合供电系统仿真研究的发展情况,基于PSCAD仿真软件建立了城市轨道交通交直流混合供电系统的主变电站、整流变压器和整流器等的仿真模型,实现了对直流牵引供电系统输出电压的仿真分析。通过仿真计算不同牵引变电站的输出电压波形,对比分析了牵引直流侧输出电压的差异性,并通过直流母线实际输出电压波形的对比分析,验证了仿真模型的有效性。     

城市轨道交通供电系统整流变压器安装容量的确定

基于变压器与整流器的容量匹配原则,提出了确定整流变压器安装容量的新方法,并以某城市轨道交通1号线供电系统变电所为例,计算并确定整流变压器安装容量。通过与实际整流变压器的安装容量进行比较证实、校核,利用该方法确定的安装容量能够满足列车实际运行需求。     

城市轨道交通牵引供电系统的主接线设计

根据城轨交通牵引供电系统主接线的工程设计原则及运营经验,结合国内外整流机组、开关设备的技术发展,从技术可靠性、运行灵活性及工程投资经济性等方面对国内常用的城市轨道交通牵引供电系统的中压交流侧和牵引直流侧主接线形式进行详细比较和分析,提出了城轨交通牵引供电系统主接线的建议方案。     

城市轨道交通牵引变电所主接线的优化研究

通过分析城市轨道交通牵引变电所牵引整流机组的接入方式、直流进线开关、直流负极开关的设置,推荐一种城市轨道交通牵引变电所的主接线优化形式。     

新型城市轨道直流牵引供电系统研究

针对城市轨道牵引供电系统中供电臂末端电压偏低、供电距离短等问题,提出了通过改进原有直流牵引变电站24脉波整流机组输出电压,再通过Buck电路降压至牵引供电所需电压,并在两所变电站的中点增设一组由PID控制电路控制的Buck变换装置给牵引负荷供电,从而达到提高供电臂末端电压和延长供电臂的目的。在提出设计原理的基础上基于Matlab/Simulink搭建仿真模型,通过比较原有直流牵引供电系统和新型直流牵引供电系统的供电能力,从理论上验证了该方案的有效性,为今后的城市轨道牵引供电系统的设计提供参考。