牵引变电所地回流影响因素仿真分析

研究目的:电气化铁路牵引网是一个单相含地不平衡网络,正常运行时就存在地中电流。变电所地回流过大说明牵引网回流不畅,电流不得不从钢轨漏泄至大地并从大地经变电所接地网返回变压器。变电所地回流过大,接地网存在过热烧损危险,还会使接地网及沿线钢轨电位过高,跨步电压增大,并对轨旁信号设备的运行安全产生威胁。本文使用开发的仿真软件,对直供牵引网地回流进行计算,并对比和分析牵引网不同结构和参数对地回流大小的影响。研究结论:(1)牵引网回流网络与大地回流的阻抗关系是影响牵引变电所地回流大小的主要因素,减小回流网络的阻抗、增大地回路的阻抗以及减小电流漏泄至大地的路径都有利于减小地回流;(2)对于没有架设回流线的牵引网,增设回流线是减小地回流的有效措施;(3)解决地回流过大问题,要让列车泄向钢轨的电流有通畅的路径返回变电所,避免断路和过长的迂回路径;(4)本研究结果可为牵引变电所地回流的分析以及预防治理地回流过大提供参考。     

基于实测数据的高速动车组谐波评估分析

分析了高速动车组牵引传动系统结构以及整流器和逆变器的具体电路模型,并基于高速动车组行驶过程中测量得到的实测数据,分析了不同运行工况条件下动车组的谐波输出情况,并对动车组运行过程中的谐波污染水平进行了评估。     

基于多协议的牵引变电所综合自动化仿真平台设计

研究一种基于多协议的牵引变电所综合自动化系统仿真平台设计。该仿真平台采用数字化、模块化和面向对象的设计方法,应用了“广义软总线”和“柔性网关”的思想,使得仿真系统既可以由一台计算机、也可以由多台计算机组成仿真网络实现多通信群、多变电所的综合自动化仿真。仿真系统平台实现了基于多种可选择通信传输协议的测试和牵引变电所综合自动化系统各种功能的仿真。系统的仿真过程、结果和运行状态可以通过人机界面实时的显示,仿真系统的运行参数可以在线进行配置和修改。实际运行结果表明,该仿真平台具有良好的通用性、灵活性和可扩性。     

基于牵引变电所源端数据的远动系统数据通信模型研究

针对牵引变电所改造时无法同步更新调度中心相应数据问题,依据DL/T 860（所有部分）《电力自动化通信网络和系统》中相关标准,分层划分牵引变电所智能电子设备,并建立智能电子设备数据模型。结合电力牵引远动系统的数据模型,基于面向对象的设计,建立远动系统设备数据模型。阐述应用DL/T860 （所有部分）中相关标准,建立远动系统与牵引变电所智能电子设备间通信模型,实现二者之间的通信。实践表明,在基于DL/T 860 （所有部分）中相关标准升级改造牵引变电所时,利用远动系统与牵引变电所智能电子设备间通信模型,能在线实时远程动态同步、更新调度中心数据,以及远程自动同步生成、更新和管理牵引变电所智能电子设备静态参数表。     

基于实测谱的转向架支架随机振动仿真分析及结构改进

[目的]对某一安装在城市轨道交通车辆转向架构架端部的天线支架结构,在随机振动激励下的疲劳损伤情况进行研究,以期提出改进措施.[方法]利用有限元分析软件对天线支架系统进行有限元建模,对结构进行模态分析,在此基础上用线路实测的ASD(振动加速度谱密度)代替标准谱作为载荷激励;在疲劳分析软件nCode中对天线支架进行随机振动仿真,获取支架的疲劳损伤结果;针对支架疲劳薄弱部位提出改进措施,并验证改进措施的有效性.[结果及结论]通过仿真发现:此结构的疲劳薄弱部位在支架两侧筋板的根部,最大总损伤为15.58,其不能满足运用要求.改进措施为:将支架两侧筋板根部进行局部加厚,并在侧面增加支撑筋.采取上述措施后,支架的疲劳损伤值显著降低,最大总损伤为0.02,其可满足运用要求,从而验证了改进方案的有效性.     

深基坑变形实测数据三维图表分析

对于基坑实测数据的传统二维图表分析方法不能反映基坑变形的复杂空间效应,亦较难适应日益复杂的深基坑与周边环境相互作用分析的要求。以杭州某地铁车站深基坑工程为例,提出了一种简明实用的深基坑开挖变形实测数据三维图表分析方法。该图表分析方法简明实用,能够将某时刻基坑围护结构变形、立柱隆起和周边地表沉降这3项内容一同呈现。这样一方面有利于掌握整个基坑的当前变形情况;另一方面能够反映这三者变形之间的相互关系,便于进行基坑变形的原因分析并对未来发展作出一定的预测,从而指导下一阶段的施工。该方法为未来深大基坑开挖变形性状的研究提供了一种新的整体分析方式。     

基于贝叶斯网络的地铁牵引变电所可靠性分析

地铁牵引变电所作为城市轨道交通系统的关键环节,其可靠性研究对保障系统安全稳定运行有着重要意义。为了对地铁牵引变电所(简称:变电所)展开可靠性评估,利用GeNIE仿真软件,基于贝叶斯网络,构建了典型变电所静态下的可靠性模型,计算了变电所的初始故障概率;利用动态贝叶斯网络对典型变电所在时间维度上展开可靠性分析,精确地计算了变电所失效概率随时间变化的曲线;利用贝叶斯网络的双向推理功能找到变电所的薄弱环节,对变电所关键节点的识别、维护以及网络结构设计优化具有一定的意义。     

基于实测数据的CRH380AL动车组电气负荷特性分析

近年来CRH系列动车组大量投入高速铁路,其功率因数、谐波含量等方面的电气特性与传统交一直型机车有较大区别。简要分析了CRH380AL动车组的电气原理,根据实测数据,并利用曲线拟合的方法,主要对该车型功率因数和网侧电流谐波含量进行分析。这些基础工作对分析该系列车型运用性能及牵引供电系统电能质量具有一定的参考价值。     

基于实测沉降数据的路基沉降机理及其预测分析

对路基沉降机理进行较深入的分析,归纳对比各类沉降预测模型,根据组合预测的思想通过加权建立组合预测模型,并基于最小二乘法进行求解。通过实测数据的建模分析,发现S形曲线拟合优度明显更好;组合模型确实能有效利用每种模型的信息而使预测值更为精确,组合模型的建立方法是合理且能够应用的。基于一维固结的解析法计算的最终沉降值与预测值的比较表明预测方法是可行的。两种计算方法都能满足工程实际需要。     

基于实测数据的轨道整正方法研究

铁路长期运营期间,由于列车对轨道产生的持续性冲击作用以及地面沉降等因素的存在,铁路轨道会出现部分偏移甚至整体偏移现象。如果在整体偏移的情况下对偏差轨枕按照初始设计数据调整,就会大大增加调整难度与调整成本。针对这种现象,研究在没有线路设计数据的情况下,基于实测数据迭代拟合整体线形,设定阈值控制拟合偏差,反算出偏差相对最小模拟设计数据,并采用多项式拟合的方法自动计算得到轨道基准轨与非基准轨调整量方案。通过实验分析验证,结果表明该方法能够基于实测数据得到满足规范要求的轨道整正方案。     

基于实测数据的高速铁路隧道照明方案优化

研究目的:本文选择已经实施的几条高速铁路典型的隧道照明现场为测量样本,通过实测数据检验原设计方案的实施效果,并在此基础上建立模型进行仿真分析,拟优化原设计方案,选择一个合理的灯具布置间距和光源类型,既能够满足相关规范规定的隧道照明平均照度和最小照度的要求,又能够减少灯具数量,降低单灯电功率,在保证隧道安全行车、检修维护,应急疏散的前提下,达到降低工程全寿命周期成本的目的。研究结论:(1)目前高速铁路长大隧道照明常用的几种光源中,LED灯是综合性能最优的电光源,宜在工程中优先采用;(2)对于高速铁路单洞双线隧道照明,宜选用25W LED灯沿隧道两侧交错布置,水平间距为30 m;(3)对于高速铁路单洞单线隧道照明,宜选用25W LED灯沿隧道单侧布置,水平间距为20 m;(4)该研究成果可为高速铁路隧道工程的照明设计提供借鉴。     

基于现场实测数据的深基坑工程可靠度研究

研究目的:深基坑开挖活动存在着各种不确定性因素,现场监测数据常常无法直接反映基坑当前的稳定状态。针对杭州地铁彭埠站的深基坑开挖工程,结合贝叶斯修正和Monte Carlo有限元方法,基于现场监测数据对基坑开挖过程中的安全度进行了实时的可靠度评估。研究结论:研究结果表明,根据现场实测数据来评估基坑的失稳概率的方法比常规方法更为合理。该方法可有效地提高基坑稳定性分析的准确性,并避免测斜结果误差引起的问题;可选取地下连续墙的水平位移实测值作为可靠度分析的输入信息;破坏准则的选取对稳定性分析结果有很大的影响。本方法可以弥补传统可靠度分析的不足,为基于现场实测数据的深基坑安全性评估提供了新的途径。     

基于分散同步数据的故障综合管理系统在牵引变电所的应用

针对牵引变电所电气信息采集不全面,保护系统无自检功能、较难确保故障迅速识别和切除的现状,本文提出一种基于分散采集、数据同步比对的故障综合管理系统,实现对牵引变电所电气信息的全面采集,通过研究采集数据的全面性、连续性、准确性、可靠性、抗干扰性等,实现故障精确预警与诊断.通过试验,该系统能够高效识别设备运行缺陷,提升自检能...     

地铁牵引变电所可靠性分析

随着城市轨道交通的快速发展,地铁牵引变电所的可靠性水平及其可靠性研究成为地铁安全运营的关键。本文将故障模式后果分析（FMEA）和故障树分析（FTA）2种方法相结合,对地铁牵引变电所进行可靠性分析。首先建立完善的FMEA表格,找到牵引变电所所有可能的故障模式、失效后果、故障检测方法及补救措施,再建立牵引变电所故障树,求取故障树的最小割集,并对故障树进行定性分析和定量分析。定性分析找出影响地铁牵引变电所可靠性的最薄弱环节,定量分析计算顶事件的失效概率,得出牵引变电所的可靠度,2种方法的结合为地铁牵引变电所可靠性分析提供一种实用方法。     

基于实测数据的牵引供电系统网压波动研究

铁路牵引供电系统低频网压波动会造成列车无法正常取流,严重时会造成列车牵引系统闭锁。本文通过对牵引供电系统实测数据、系统阻抗等值模型及Middlebrook判据进行分析研究,提出了抑制牵引供电系统低频网压波动的方法,为铁路安全运营及牵引供电系统工程设计提供重要依据。     

基于实测数据的车辆轮对磨耗模型研究

[目的]基于上海轨道交通17号线列车轮对实测数据,研究轮对磨耗规律,建立轮对轮缘厚度和轮径磨耗模型,以提高城市轨道交通车辆的安全性和维护效率.[方法]对轮对实测数据进行预处理,消除数据误差;采用曲线拟合和误差分析方法建立轮缘厚度和轮径的磨耗模型,并以磨耗速率拟合标准差,以及真实值与误差拟合曲线之间误差值的拟合标准差作为该模型的评价指标,评估轮缘厚度及轮径磨耗模型的准确性;分别针对1701次和1721次列车进行轮对磨耗模型验证.[结果及结论]1701次和1721次列车轮对轮缘厚度磨耗速率4次拟合曲线的拟合标准差,以及真实值与误差拟合曲线之间误差值的6次拟合曲线的拟合标准差均接近于零,验证了该车辆轮对磨耗模型的准确性,能够精确预测上海轨道交通17号线同一车型不同列车及同一列车不同位置的轮对磨耗情况.     

基于实测数据的磁浮列车设备加速振动试验研究

文章针对磁浮与轮轨列车在车载设备振动环境方面存在的显著差异,为解决磁浮设备加速振动试验的问题,基于商用磁浮3.0版列车在同济大学高速磁浮试验线进行了整车振动测试,采用统计容差法归纳得到实测功率密度谱(PSD),推导出的加速因子为5.66,以此设计了磁浮设备垂向、横向和纵向的加速振动试验剖面.经对实测PSD和IEC 61373:2010标准PSD分析可知,实测PSD在2～50 Hz频段内的量级低于标准谱,两者加速度均方根值(RMS)的相对偏差为-35.3％～-59.4％;实测振动频率上限为500 Hz,高于标准频率上限150Hz.由此可知,磁浮设备的振动量级低于轮轨列车,振动频带范围高于标准要求,采用实测PSD可更真实地模拟磁浮列车现场运行振动环境.     

基于实测数据的典型高速铁路桥梁区段噪声对比

为掌握高速列车通过桥梁区段时的噪声特性,基于4座高速铁路桥梁(2座混凝土简支箱形梁桥、1座混凝土简支槽形梁桥和1座钢-混组合连续板梁桥)的噪声实测数据,对噪声频谱特性和空间分布规律,以及与梁型、车型和车速的关系进行分析和讨论.研究结果表明:高速铁路桥梁区段的路旁A计权声压级频谱曲线呈宽频特性,谱型为"中间高、两边低",...     

牵引变电所全景数据录波方案设计与探索

分析了电力系统录波和牵引供电系统录波的异同,根据牵引负荷的特殊性,结合今后智能牵引供电系统的发展和故障在线诊断及预警系统的构建,提出了适合电力牵引网特殊要求的数据采集方案,并对系统录波方式和数据存储方式提出新观点。     

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.