交流牵引供电系统电能质量治理综述

交流牵引供电系统作为铁路交通的能源供给系统,其供电品质受到高度重视。文章分析了交流牵引供电系统所面临的无功、谐波、负序和末端电压偏低等4类电能质量问题,描述了针对这些问题所采用的一些具体治理措施,指出了各种治理技术的发展趋势,最后提出一种电能质量综合治理方案,为交流牵引供电系统的电能质量治理技术的发展提供了新思路。     

城轨交流牵引供电系统接触网标称电压探讨

介绍城轨交流牵引供电系统的研究现状及设计条件,确定接触网标称电压的论证范围。从牵引供电系统电压损失计算方法适用性、接触网组成、钢轨电位、牵引网电压水平和最长供电距离5个方面对不同标称电压进行分析和对比,得出城轨交流牵引供电系统接触网标称电压宜选择6.0 k V。     

高压直流牵引供电系统电压等级的研究

详细分析了我国直流牵引制和单相工频交流牵引制目前存在的主要问题,提出了用高压直流牵引供电系统集中解决这些问题的构想。介绍了该牵引供电系统的组成,并且从杂散电流、隔离开关2个方面系统地阐述了电压等级的选择,初步得出了该牵引供电系统宜采用35kV的结论。     

大连地铁直流牵引供电系统保护配置及整定研究

针对大连地铁工程直流牵引供电一次系统方案,对直流牵引供电系统的保护配置及原理进行了分析,并给出了直流进线、直流馈线等保护整定的计算原则,可供类似工程作参考.     

直流牵引供电系统稳态短路分析

直流系统的短路计算是一个复杂的过程,既与交流系统有关,又要对整流电路进行分析,同时还要兼顾直流供电网络的供电模式,以往都是采用仿真计算。采用解析法分析直流供电系统稳态短路计算,引用戴维南电路定理,建立直流牵引供电回路等效电路,分析三相桥式整流电路及十二脉波整流电路外特性,对其进行线性化处理;并给出不同系统短路容量时直流母线稳态短路计算结果报表,用以作为其他轨道交通工程供电系统设计的参考。     

直流牵引供电系统继电保护装置定量试验

介绍了城市轨道交通直流牵引供电系统中,继电保护装置定量试验的实现方法,为电气设备交接、预防性试验及故障分析提供了定量的数据依据,对准确分析判定故障原因具有重要的参考意义,而试验数据对保护定值计算也具有定量的指导作用.使用直流继电保护测试仪,简单、直观、快捷、有效地完成对直流保护装置的定量测试.     

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。     

城市轨道交通直流牵引供电系统接触网残压研究

城市轨道交通直流牵引供电系统的接触网残压问题比较普遍,接触网残压直接威胁人身安全,影响检修施工及接触网送电保护闭锁。通过实地测试、仿真分析、模拟验证等方法,证明了接触网残压是接触网系统间相对绝缘电阻降低而形成的分压。提出了降低接触网残压的有关技术措施,包括改进分段绝缘器两端绝缘电阻的设计和施工工艺,降低发生残压区段接触网的对地绝缘电阻和改进送电组织流程等。     

旅客捷运系统交流牵引供电系统仿真

目前国内对于旅客捷运系统(Automated People Mover,简称APM)牵引供电系统理论研究尚未成熟,为辅助新建APM线,在分析现有APM牵引供电系统的基础上,利用Simulink软件对其外部电源、牵引变电所、三相接触轨及车辆等组成部件进行建模。对比分析列车正常运行和过负荷运行时接触轨上线电压分布情况,验证所建立的APM交流牵引供电系统仿真模型的正确性。仿真分析两列车同时运行时,不同追踪距离对系统电气特性的影响情况。分析单变电所退出运行时接触轨上电压分布情况,验证系统供电的安全性和可靠性,可为APM前期供电方案的设置及选择提供依据。     

地铁牵引供电系统双向变流装置直流短路研究

采用以双向变流装置为核心的新型牵引供电系统方案,解决目前地铁牵引供电系统存在制动能量无法回收的问题。考虑到供电系统的可靠性,对新型供电系统直流侧的短路故障特性分段进行分析,IGBT(绝缘栅双极晶体管)反并联二极管处于续流或自然整流状态,存在较大的损坏风险。为了保护装置的IGBT反并联二极管,提出采用在功率模块中额外并联低内阻的功率二极管和设置直流侧电抗的方式,降低流过反并联二极管的短路电流。最终,搭建基于实际装置的仿真模型,通过仿真验证了直流短路分析的准确性。     

直流牵引供电系统的安全与保护

分析了轨道交通直流牵引供电系统的直流设备电压型框架保护装置与轨道电位限制装置定值和时间配合存在的问题及解决办法。直流牵引供电系统具有电流型框架保护的特殊要求,直流牵引设备采用绝缘安装及行驶轨道对大地采用绝缘安装。     

城市轨道交通直流牵引供电系统的运行仿真

讨论了城市轨道交通直流牵引供电系统的运行仿真数学模型和计算方法。运行仿真基于节点导纳矩阵方程的迭代求解,采用了LU三角分解法。运用BorlandC Builder6.0编制了仿真程序,并结合北京地铁1号线给出了仿真计算结果。     

地铁牵引供电系统交-直流潮流算法研究

地铁牵引供电网采用双边供电方式,使得相邻牵引变电所换流器之间相互影响.本文分上、下行线路进行直流功率分配,考虑换流器之间的联系以及再生制动工况,计算各牵引变电所的有功功率输出;考虑换流器特性,将牵引变电所视为PQ节点,进行交流潮流计算;将直流功率分配收敛为最终指标,将交流潮流计算嵌入其中,并用其结果来修正直流潮流的输入量,最终达到收敛的目的.该混合迭代算法收敛性能好,实例验证了该算法的准确性和可靠性.     

可视化接地装置在交流27.5 kV牵引供电系统应用探讨

在铁路牵引供电系统中,验电接地是开展检修作业的第一步,研究开发应用于27.5 kV交流牵引供电系统的远程可视化自动接地装置代替现有的人工接地操作具有重要意义。应用该可视化接地装置可以实现远程可视化的调度、站级、就地三级接地操作,节省大量人力物力,保证验电接地作业安全,提高接地作业效率,实现智能运维。     

直流牵引供电系统钢轨电位限值问题及其治理方案

阐述了钢轨电位过高的原因及危害,对国内外相关标准中关于钢轨电位限值和最大允许接触电压的合理性进行了分析;探讨了钢轨电位限制装置保护、电压型框架保护、人体耐受电压限值三者之间的匹配关系。总结了钢轨电位过高的治理方法及今后的改进方向。     

地铁牵引供电系统直流馈线保护

本文介绍了牵引供电系统中所采用的几种直流馈线保护方法，详细分析了过渡保护，电流变化率di/dt保护和电流增量保护的基本保护原理，举例说明了如何通过电流增量△I和电流上升持续时间t的测量来区分故障情况和正常运行情况，并给出了典型牵引供电系统中各保护定值的设定原则。     

调节型网络化牵引供电系统拓扑结构研究

为实现电气化铁路对电能的高效利用,从既有牵引供电系统结构入手,梳理了格式化供电模式下供电孤岛等特征,分析了制约牵引供电能源利用率的因素,明确了网络化牵引供电系统应具备的功能特性与技术路线,并针对牵引变电所变换侧提出了基于PWM变流器的调节型网络化供电拓扑结构,通过仿真分析验证了牵引潮流控制可行性,为网络化供电系统各项功能实现奠定了基础。     

城市轨道交通直流牵引供电系统再生制动能量利用对钢轨电位的影响

针对城市轨道交通直流牵引供电系统中杂散电流泄漏腐蚀和钢轨电位限制装置频繁动作的问题,对直流牵引供电系统再生制动能量利用给钢轨电位的影响进行了分析.建立了多列车动态运行过程中杂散电流和钢轨电位分布模型,仿真分析了杂散电流和钢轨电位的分布规律,并将其和列车功率的分布进行对比,得出了列车再生制动能量远距离利用量越大,钢轨电位增加越多.通过列车制动电流的利用量以及杂散电流最大值、钢轨电位最大值的对比分析,进一步验证了所提方法的正确性.     

交流牵引供电系统双边供电均衡电流的预估方法

交流牵引供电系统双边供电方案的可行性取决于均衡电流。文章提出一种均衡电流的预估方法,即在分区所测量两侧牵引网的电压,均衡电流应该等于两侧牵引网均为空载时两侧牵引母线的电压差除以折算至牵引侧的系统总阻抗。首先,对带回流线的直供方式和AT供电方式进行研究;其次,基于IEEE 14节点系统对均衡电流预估方法进行验证;最后,将该方法应用于巴准铁路双边供电方案的可行性研究中。试验表明,均衡电流的误差与牵引网空载电流相当,可用于双边供电和贯通式同相供电的研究。