基于模态分析的牵引供电系统谐波谐振过电压研究

针对高铁牵引供电系统的谐振过电压问题,通过分析其谐波特性,综合考虑线路集肤效应及分布参数的特性,研究由接触网、馈线、钢轨回路(包括大地)、回流导线以及牵引变电所至接触网的馈电线等构成的牵引网的参数计算方法,建立牵引网线路等效模型,使用该模型计算牵引网线路参数;采用模态分析方法解耦牵引网与电力机车的耦合关系,确定基于车网耦合的牵引供电系统的谐波谐振次数、电压波形、影响范围等数据以及所引起的牵引网过电压机理;通过EMTP-ATP软件建立基于AT供电方式与CRH2型动车组的车网耦合仿真模型,得到牵引网网压状态.通过与实测的机车负荷、谐波电流等数据对比可知,仿真结果与实测数据分析结果一致,验证了该方法的正确性.     

地铁隧道内敷设高压电缆的工频磁场特性分析

分析地铁隧道内敷设的220 V高压电缆对地铁电力、通信与信号等设备的工频磁场影响。首先,采用有限元法建立地铁隧道内敷设的220 V高压电缆及隧道结构的二维仿真模型,分析电缆正常工作和发生故障运行时的磁场分布,以及对通信线路、直流牵引供电线路、钢轨等产生的感应电动势波形及影响;然后,提出相应的工频磁场削弱方法,并进行二维有限元仿真分析。结果表明,采用隧道电缆排列和屏蔽设计可有效地减少工频磁场对公共地铁隧道的干扰。为了验证分析结果的正确性,对实际隧道内220 V电缆的磁场进行了测量,测试结果与仿真结果一致。     

高速磁悬浮双端并联供电模式下环流特性研究

为适应高速磁悬浮列车在高速运行状况下需要较大牵引功率,同时减小线路损耗、提高可靠性,通常采用牵引变流器双端并联供电模式为磁悬浮列车提供牵引动力.基于仿真分析,通过建立双端供电模式下高速磁悬浮列车牵引供电模型,研究双端供电电缆环流形成机理,分析不同牵引变流器输出电流幅值、频率、相位及不同线路参数下双端供电环流特性.结果表...     

电缆牵引供电方式电气特性研究

介绍了电气化铁路电缆牵引供电方式原理,分析了电缆供电牵引网电流分配关系,并在MATLAB/SIMULINK仿真环境下,建立了电缆供电方式牵引网仿真模型,仿真分析了不同分段距离下牵引网短路阻抗、牵引臂长距离空载和负载条件下电压损失以及不同电缆截面下电流分配系数。     

京沪高速铁路27.5 kV供电电缆接地问题探讨

针对京沪高速铁路牵引供电电缆绝缘击穿事故,对单芯27.5 kV牵引供电电缆的结构、特点进行了分析,对不同长度的牵引供电电缆接地方式提出相应的整改措施。     

高速列车接地系统对车体电流及过电压分布的影响分析

高速列车独特的轮轨耦合移动接地系统在其行车安全方面起到关键作用,不合理的接地设置无法有效降低车体暂态过电压幅值,会造成设备绝缘击穿,同时,窜入车体的环流会恶化车载设备、轴承的电磁环境,车载设备与人员安全也需要得到充分保障。因此,对高速列车的移动接地系统性能研究,需要兼顾接地电流与车体过电压两项重要指标进行优化改进,服务于提升动车组长期的服役性能。以吸上线区间和电分相区间的“车-所-网”供电和回流系统为例,对动车组车载设备进行参数测量,对“车-所-网”供电系统进行等值计算。基于车载关键设备的实测阻抗参数,构建“车-轨-网”牵引供电系统的等效电路模型,研究车载牵引供电系统高压侧操作过电压特性以及车体过电压的传播规律,解析列车接地系统对车轨环流及车体过电压分布的影响机制,并结合接地回流及车体过电压两方面指标,对比不同接地阻抗参数及布局方式对车体过电压与车轨环流的影响规律。最终,获得一套基于调整电阻、电感以及接地方式的平衡了电压与电流的优化方案。     

电气化铁路电缆长距离供电技术研究

对电气化铁路电缆长距离供电技术的原理及可靠性进行分析,给出了电缆牵引网的电压损失计算式,并基于Matlab/Simulink平台搭建了电缆牵引供电方式的仿真模型,仿真验证了牵引网电压损失及有负载时的牵引网电压分布情况。结果表明,电缆的供电能力是架空线的7倍以上,相对其他供电方式具有明显的优越性。     

铁路贯通电缆容性参数及仿真的研究

客运铁路在采用电缆贯通线路提高供电可靠性的同时,不可避免地带来了电缆的容性效应问题[1]。本文在对铁路贯通电缆参数进行分析的基础上,介绍了一种仿真软件并建立了基于分布参数的电缆线路模型仿真方法,进行线路容性电流及单相接地故障的研究,对以后的铁路电力工程设计和计算有一定的指导意义。     

接触网电动隔离开关低压回路过电压分析及防护

电气化铁路接触网开关容易因工频短路故障或雷击等原因产生过电压。本文分析了接触网开关低压回路产生工频过电压及雷电过电压的原因并进行初步计算，探讨了其对牵引变电所等供电设施可能产生的影响及危害；在此基础上明确过电压防护的总体原则，提出合理的工程设计措施及建议。     

城市轨道交通牵引联调典型场景测试研究

介绍了城市轨道交通牵引供电系统的主要功能需求及联调联试的相关要求。介绍了接触网单边供电模式下和大双边供电模式下单列AW3 (超载)列车测试和多列AW0(空载)列车测试场景及测试流程。以某城市轨道交通1号线为例进行测试数据分析。结果表明,该线牵引供电系统的供电能力设计能够满足线路初期和负载特性的需求。     

青藏铁路电缆贯通线并联电抗器补偿方式研究

研究目的：为确保青藏铁路无人区供电安全和铁路运行安全，除在青藏铁路全线架设1条35kV电力贯通线为沿线负荷供电外，还在沱沱河一那曲段敷设一条35kV电缆贯通线。由于电缆贯通线三相存在较大的相问及相对地电容，会增加线路正常运行和单相接地情况下的电流，采用何种方式补偿电缆线路中的电容电流，对此进行研究，合理确定补偿方式和电缆线路两端的接地方式，达到补偿的目的。 研究结论：通过对青藏铁路电缆贯通线2种电容估算方法的研究，确定该电缆贯通线路每千米电容在0．1240～0．1331μF范围。并分析了电缆贯通线的3种补偿方式，对欠补偿、过补偿和综合补偿方式，通过仿真计算，验证各种送电方式下电缆贯通线路的暂态、稳态参数均能满足运行要求。为避免补偿跌入谐振区，导致电网谐振的概率增加，电缆贯通线路应采用欠补偿方式。同时仿真计算了架空电力线路和电缆贯通线路同时投入运行的情况下，对电缆贯通线运行影响不大，对架空电力贯通线有一定影响，但满足使用要求。另外通过对系统过电压的分析，在不改变系统接地方式的情况下，电缆采用两端接地，电抗器中性点接地，可以满足系统运行及过电压的要求。出现单相接地时，非故障相电压升高至线电压，与通常的小电流系统运行情况相似。Abstract：Researchpurposes：InordertoguaranteethesafetyofpowersupplyandtrainoperationinQingh。i一’l’ib。tRailwayuninhabitedzone,ac。ntinuouspowercablelineswerebuiltfromTu。tu。het。Naquinadditi。nt。。ne35kVoverheadline．Theno珊a1andf_aultculTentwouldbeincreasedbecauseoflargephase—to—groundandphase—to—phasec印acit。r。np。wercableline．Itbecomesaprimequesti。nt。ministhecapacitancecutrent，decidesthecompensationmethodandensuresthecableendsgroundingmode·     

屏蔽变压器在电气化铁路信息传输电缆防干扰中的应用

以长白电气化铁路直接供电方式为例,分析直接供电方式下牵引供电系统对沿线弱电系统信息传输电缆的电磁影响,并给出干扰模型;通过对电磁感应原理的分析,提出并设计了一种可以有效屏蔽信息传输电缆受电磁影响的屏蔽保护装置,同时设计并搭建试验平台,通过测试验证了该保护装置的屏蔽效果.     

特高压输电线路工频过电压抑制的研究简

主要研究了晋东南到荆门的特高压输电线路过电压水平的改善措施。在ATP仿真基础上对单回运行方式下单相接地甩负荷过电压和无故障甩负荷过电压进行了分析,在此基础上提出限制工频过电压的措施。通过EMTP仿真,比较了不同无功补偿点限制工频过电压措施的优缺点,提出了最优限制工频过电压的方案。结果表明,全线路各段选用不同补偿方法的运行方式对过电压抑制起到一定的作用。     

交直交机车谐波特性及其诱发过电压的治理

针对现代铁路大量采用交直交电力机车后,在牵引供电系统中频繁出现的设备绝缘击穿、避雷器爆炸、变电所跳闸、牵引网接触线烧损等问题,利用电磁暂态仿真软件PSCAD/EMTDC建立分布参数的牵引网模型和变流器-电机联合控制的电力机车模型,研究分析牵引网长度、机车位置与不同谐波阻抗测量点阻频特性的关系;牵引功率和牵引网电压对交直交电力机车谐波特性的影响。基于以上两点总结谐振过电压的分布特点,利用GA算法优化高通滤波器的参数并仿真分析不同安装位置时的谐波电压分布情况,得出在变电所出线安装可使电压畸变率降为0.35%,满足公用电网电能质量3%的指标,且有充足的安全裕量。     

牵引供电系统对电气化铁路供电臂长度影响的研究

对电气化铁路而言，供电臂长度为限制牵引变电所设置数量、位置的一个重要因素，尤其在一些不便设置电分相的区段（如长隧道，坡道）及地方电网较为薄弱处，其对投资控制的影响较大。在铁路线路运量确定时，牵引用电负荷为一定值，此时供电系统本身设备的选取对供电臂长度产生一定影响。本文对牵引供电系统供电臂长度的影响因素进行分析，为电气化铁路的设计、改造提供参考。     

自动过分相装置与电分相区电压的兼容性设计研究

我国电气化铁路牵引供电采用27.5 kV单相供电,由于线路负荷的多样性,按牵引容量及供电线路长度要求,主要采用AT或BT供电方式,牵引变压器接线主要以V/v、V/x、Scott或阻抗匹配平衡变压器接线为主。本文通过对电子开关地面自动过分相适应接触网不同供电模式进行分析,论述了多模式下的适应性,并对电子开关地面自动过分相装置的电压耐受能力提出设计思路。     

香港地区电气化铁路直流电力牵引系统电力电缆的雷电过电压分析

针对香港地区的电气化铁路直流电力牵引系统,采用电力系统仿真计算软件EMTP研究直流电力牵引系统中电力电缆上的雷电过电压.在分析直流电力牵引系统结构的基础上,分别构建接触网、支柱与其他竖直导体、绝缘子、避雷器和接地电极的电路仿真模型,搭建了1个完整的直流电力牵引系统EMTP仿真模型.在建模过程中考虑了土壤的非线性离子化特性和绝缘子的闪络特性.以香港地区某电气化铁路的牵引系统为例,计算不同雷击位置下电缆槽中电力电缆上的雷电过电压,分析发生绝缘闪络的风险和支柱接地电阻对电力电缆上雷电过电压的影响,建议降低支柱接地电阻以有效减小电力电缆上的雷电过电压.     

27.5 kV牵引供电电缆上网及接地方案研究

随着我国铁路客运专线的规模化建设,为提高牵引供电可靠性,满足GIS开关柜的使用需求,在所亭进出线及接触网供电线上网处普遍采用27.5 kV单芯电缆,而其高可靠性直接影响到牵引供电系统整体的可靠性。根据既有客专电缆上网形式及接地保护要求,以及电缆故障原因分析,总结优化了牵引供电电缆接触网引上方案及直供、AT供电形式下的电缆保护方式,并通过对电缆中间头及终端头的分析探讨,提出了沿桥架或格构式钢柱上网等可靠性保证措施,为牵引供电电缆施工及运营检修维护提供借鉴。     

高速重载区段牵引回流方式与影响探讨

探讨高速重载电气化铁道牵引电流的分布及对沿线通信信号等设备的干扰,比较各种回流方式优缺点.本文分析了我国现有的各供电回流方式下沿线轨地回流分布情况,以及改善对沿线通信线路干扰的措施.     

电气化铁路电力贯通线感应电测试与分析

以中国铁路昆明局集团有限公司管内不同典型线路为例,开展电力贯通线感应电综合测试。通过测试架空电力贯通线和电缆电力贯通线上各类感应电压和感应电流,并结合牵引变电所负荷过程同步测试,研究分析电气化铁路电磁干扰及牵引回流对该感应电的影响因素。研究表明:感应电压和感应电流受到接触网电压、电流分布、线路结构、牵引供电方式、土壤电阻率、负荷电流等诸多因素影响,为降低电力贯通线感应电压和优化工程防护措施提供依据。