电气化铁路分区所接地电阻研究

通过电路仿真软件建立牵引供电系统短路故障模型,分析了直供及AT供电方式下分区所短路故障时接地电阻对主地网电位抬升、地网入地电流及综合贯通地线内电流的影响,同时研究了不同接地电阻及供电方式下铁路沿线钢轨电位的分布,并根据仿真结果对实际工程设计中分区所接地电阻的选择提出了相应的建议.     

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。     

铁路10kV三相电力电缆接地短路电流对通信信号电缆的电磁影响

通过ATP-EMTP软件仿真计算和实验室模拟试验,研究铁路10 kV三相电力电缆短路电流对通信信号电缆的电磁影响。结果表明：电力电缆单相接地短路电流随着电力电缆长度的增加呈线性递增关系,而两相接地短路电流的大小与电缆屏蔽层接地电阻和供电变压器电源容量有关;电力电缆接地短路电流在通信信号电缆上产生感应电动势的大小取决于电力电缆和通信信号电缆平行铺设的长度、电缆间距、接地方式及电流的大小;电力电缆发生单相和两相接地短路故障时会在通信信号电缆上产生较大幅值的感应电动势,随着电缆间距的增大,感应电动势逐渐减小;通信信号电缆屏蔽层经综合地线接地比屏蔽层两端经接地装置接地时的感应电动势要大。根据仿真计算和实验室模拟结果,给出在电力电缆发生短路故障时,在屏蔽层不同接地方式、不同接地电阻、不同电缆间距时通信信号电缆最大铺设长度与电缆间距的关系。     

10 KV电力与信号电缆之间平行间距的研究

建立了铁路10kV三相电力电缆两相异地短路对邻近敷设的信号电缆产生纵向感应电压的计算模型.通过仿真计算和理论分析,研究了电力电缆两相不同点接地短路对信号电缆的危险影响,提出了信号电缆在不同接地方式、不同接地电阻下10kV电力电缆与信号电缆之间平行间距的关系.     

地铁车辆保护接地技术研究

介绍地铁车辆保护接地的概念,对保护接地的方式进行分析,并对保护接地电阻的阻值进行理论计算和仿真分析,给出保护接地电阻的建议值。在车辆中、低压系统的保护接地方面,为了保护设备不被较大的短路电流损坏,对保护接地系统进行优化设计,以提高车辆运行的可靠性和检修的安全性。     

复杂艰险山区铁路牵引变电所接地网设计研究

我国即将建设以川藏铁路为代表的一大批复杂艰险山区的高标准铁路。受地质条件及电力系统影响,牵引变电所的接地设计将面临地形受限、高填方、土壤电阻率高、短路电流大等诸多困难和挑战。基于CDEGS软件建立的牵引变电所接地网仿真计算模型,分别对常规接地网、深井接地、外引接地以及提出的双层接地网模型进行仿真计算和指标考核,分析接地电阻、接触电势校核以及经济指标的对比。数据显示常规、深井及外引接地方式在地形受限的复杂环境中效果不明显,而双层接地网结构在经济、技术综合指标中最优。该方式在西成高铁的秦岭山区牵引变电所应用,效果非常明显,证明双层地网结构非常适合在复杂艰险山区铁路高填方地段的牵引变电所采用。     

基于粗糙集理论和遗传算法的接地网安全状态评估

接地网是保障电力系统安全可靠运行的重要环节,对接地网安全状态的准确评估至关重要。以往接地网安全性分级仅凭经验确定,安全性评估只考虑单一特性参数是否满足规定限值。本文提出基于粗糙集理论和遗传算法的接地网安全状态评估方法,应用粗糙集理论计算各特性参数的综合权重,利用线性加权法得出接地网状态的综合评估结果;建立最大接触电压值达到最小的目标函数,并利用遗传算法求取最优解,达到均匀地表电位分布、降低最大接触电位差的目的。     

高速铁路牵引变电所接地网设计研究

我国高速铁路牵引变电所短路电流较大,牵引变电所地电位和人身安全的问题需引起设计人员的高度重视。以某高速铁路牵引变电所为例,对接地阻抗、接触电压和跨步电压、地电位升和网内电势差等主要地网特性参数进行经验公式和软件仿真对比,并对接地阻抗进行现场实测,验证软件仿真评估的准确性的同时,提出的软件仿真评估相对经验公式计算更能有针对性地指导设计人员开展接地设计,并建议宜采用软件仿真手段对土壤结构复杂的高速铁路牵引变电所开展地网设计。     

纵向分段式全并联AT牵引供电系统建模与仿真

在分析纵向分段式全并联AT所主接线办案的基础上,针对纵向分段式全并联AT牵引供电系统的结构特点,在MATLAB／Simulink软件平台下,采用模块化设计的方法,建立了牵引变电所模型、牵引网模型、AT所模型和分区所模型,在该基础上搭建了纵向分段式全并联AT牵引供电系统仿真模型,得出了短路故障时牵引变电所、AT所和分区所的阻抗特性。     

牵引变电所接地计算探讨

指出在牵引变电所接地系统设计时,入地电流造成地电位升高的影响,不仅在接地短路故障下需考虑,在正常运行时也应考虑,流经接地装置的入地短路电流不仅在高压侧需要分析计算,在牵引侧也应分析计算。     

客运专线综合接地系统的仿真与研究

客运专线列车运行速度高、牵引电流大、短路电流大、行车密度高,导致钢轨电位急剧升高。为防止引起人身设备安全问题,客运专线设计引进了系统综合接地的概念和技术要求。本文结合理论计算模型研究和综合接地系统的仿真结果,对涉及人身安全的接地典型方案进行系统集成和评估,并提出了适宜于我国客运专线电气化铁道的综合接地系统。     

高铁牵引变电所接地网电位分布计算的仿真研究

本文研究牵引变电所接地网电气模型,应用恒定电流场理论及积分方程法计算得到接地网接地电阻及电位分布值;应用Matlab GUI开发计算软件,为牵引变电所接地网分析与设计提供参考。     

铁路站场牵引回流系统的回流特性研究

在一些大型站场中,存在回流不畅、钢轨电位过高等回流问题,当发生接触网对支柱短路时,上述问题更加严峻。为了研究大型站场中牵引回流系统的回流特性,需要针对列车正常运行和接触网对支柱短路两种状态进行研究,运用接地分析软件CDEGS搭建相应的仿真模型,并根据所建模型进行仿真分析。由仿真结果可知:无论列车正常运行还是发生接触网短路故障,站场中只有小部分吸上线工作,因此导致钢轨上有较高的牵引电流;在发生接触网对单独接地支柱短路故障时,支柱周围存在地电位过高等安全问题。针对以上问题,提出在牵引变电站附近多架设两条吸上线、将站场两端的贯通地线与回流线相连和将单独接地支柱底端与两侧钢轨的扼流变中性点相连的措施。通过仿真分析,提出的措施方案能够较好地改善站场中存在的回流问题并解决短路故障带来的安全问题。     

片间短路时变压器铁芯涡流场的三维建模与分析

由于变压器铁芯每级叠片的尺寸不同等原因,当前用于电机定子铁芯故障的二维方法难以适用。为得到故障时变压器铁芯局部磁通及涡流分布的变化,进而为优化设计提供相应的仿真依据,本文提出故障时变压器铁芯故障点的等效电导率,且基于此建立牵引变压器三维有限元故障模型;其次利用该模型对故障时变压器铁芯内部的磁通分布、涡流分布以及涡流损耗进行仿真研究;最后采用较精确的涡流损耗计算方法——等效电路法对涡流损耗的仿真结果加以验证。结果表明:该有限元故障模型对涡流损耗的仿真结果与等效电路计算结果相近,证明该模型对变压器片间短路故障仿真的有效性。     

京沪高铁先导段接触网短路电流试验方案及效果分析

介绍了接触网短路电流试验方案,描述了试验过程,并通过波形分析得出短路试验测试结论,即牵引所、AT所、分区所继电保护装置能够正确发挥保护功能,但T线短路测距有较大误差,提出了修正故测装置误差的建议。     

加设排流网情况下杂散电流场仿真分析

选取盾构形地铁隧道在均匀土壤介质中建立加设排流网情况下的地铁杂散电流场三维有限元模型,通过设置边界条件、加载电流进行仿真计算,得出计算域各个位置的电位,包括排流网本身的电位及与周围混凝土的电位差,分析了加设排流网情况下杂散电流的分布情况,该仿真分析可对排流网钢筋是否遭受腐蚀进行评估。     

城市轨道交通供电系统35 kV接地变压器故障仿真

针对上海轨道交通8号线主变电站内接地变压器故障进行了详细的分析.结合现场保护装置故障录波所得到的故障信息和保护动作数据,采用PSCAD软件对该供电系统进行建模仿真计算.对比仿真计算结果和故障录波的详细信息,对该故障的整个发展过程进行了阐述,并对系统的可靠运行提出了参考意见.     

基于柱上开关式电分相的接触网异相短路研究

针对基于柱上开关式电分相的接触网异相短路的不同故障过程进行理论分析、数学建模及机理探讨,使用Matlab/Simulink软件进行仿真分析,得到了AT侧与DN侧牵引电压、接触线相间电压、短路电流、谐波含量等电气指标;仿真结果表明AT牵引供电系统与DN牵引供电系统之间发生异相短路时,AT侧与DN侧牵引电压及供电臂相间电压均会降低,其中供电臂相间电压降落最大,同时短路电流中谐波含量较高,为异相短路专属保护整定计算提供参考。     

变流器的接地检测电路

针对大功率变流器接地故障的检测,设计了一种新的接地检测电路并提出相应接地判断逻辑方案;结合变流器的共模干扰模型,分析了接地电压波动的原因;通过计算和实际测量,提取了大功率变流器共模干扰参数,并在Matlab下搭建大功率变流器接地检测模型。仿真和试验结果表明,所提出的变流器接地检测策略能够有效地判断变流器接地故障。     

电气化区段地电流对通信协议转换器、路由器的影响

京沪线济南至徐州段电气化改造工程自2006年7月开通以来,发生多起烧毁牵引变电所、分区所通信协议转换器及路由器现象,经现场调查发现地电位差及地电位升高对通信协议转换器及路由器影响较大.