高速铁路牵引供电系统短路试验及试验数据分析

对全并联AT供电方式的接触网进行理论分析,按照实际运营中可能发生的接触网故障类型开展短路试验,收集牵引供电系统试验数据,结合理论计算结果和试验数据比较来研判牵引供电系统的保护装置配置及故障测距参数选取的合理性,探索提高牵引供电系统保护可靠性及故障测距精度的途径,为牵引供电系统运行安全及接触网故障处置提供参考.     

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GOOSE机制的牵引网母线及开闭所保护方案

文章提出了一种基于GOOSE机制的牵引网成套保护解决方案,通过增加馈线保护和主变保护的GOOSE信号闭锁逻辑、牵引变电所和开闭所的保护定值配合机制,解决目前牵引供电系统在运行中存在的母线短路保护速动性不足、牵引变压器低压侧死区故障难以切除、开闭所继电保护与牵引所继电保护配合不足导致停电范围扩大等问题。新方案可以缩短停电范围并快速切除故障,与原有保护方案相比成本低、原理简单容易实现、可适用于新建线路和已投运工程的升级改造。     

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。     

基于DGA与神经网络的牵引变压器在线监测技术

针对油浸式牵引变压器的常见故障形式,提出一种牵引变压器全局故障诊断方法,即在传统油中溶解气体分析(DGA)方法基础上,利用BP神经网络强有力的关系处理能力,实现对牵引变压器的运行状态与故障形式的在线监测与判别。仿真测试结果验证了方案的可行性。     

京沪高铁李营牵引变电所比率差动故障的分析

牵引变压器作为铁路牵引供电系统中的核心设备,起着电能的分配和运输、电压变换的功能,它的运行状态直接影响供电系统的安全和稳定。本文以京沪高铁李营牵引变电所的一起由于线路故障引发的牵引变压器内部故障为例,介绍依据差动保护原理对故障成因所做的定性与定量相结合分析及应对故障的措施,旨在为防止类似故障、确保铁路运输安全提供启示和借鉴。     

高速铁路牵引供电系统短路故障牵引变压器后备保护越级跳闸分析

通过对高速铁路牵引供电系统短路故障引起的牵引变压器后备保护越级跳闸进行深度挖掘与详细分析,重现了越级跳闸的全过程,探讨了馈线保护“盲区”的机理,找出越级跳闸的真实原因,提出了解决此类故障的方案,同时也可以看出在实际的工程应用中定值匹配设计的不足。文中的研究内容为定值设计及运营管理提供一种分析思路,为牵引供电系统故障机理分析提供重要的技术支撑,具有重要的工程应用价值。     

地铁牵引网短路电流特征分析与仿真

近年来,地铁牵引网短路电流中的震荡与超调现象对已有的牵引供电系统故障模型提出了挑战。通过分析地铁牵引网故障波形、短路试验波形和地铁列车试验记录,建立了包含地铁车辆的地铁牵引供电系统的仿真模型,获得了与短路试验和运行记录一致的仿真结果,揭示了震荡与超调的产生原因。     

基于BP算法的AT牵引供电系统状态识别

使用ATP电磁暂态仿真软件对AT牵引供电系统进行数学建模,仿真分析了高速动车组正常运行状态、T-R短路故障、F-R短路故障、T-F短路故障和异相短路故障;重点分析了高速动车组在过电分相时产生的非线性谐振（铁磁谐振）和线性谐振,采用MATLAB仿真软件为工具,应用神经网络中BP算法对AT牵引供电系统的5种状态进行识别。     

基于随机森林和三比值法的高铁牵引变压器故障诊断研究

高速铁路牵引供电系统为高速动车组提供电能,其工作状态直接关系到高速动车组的安全和正点运行。牵引变压器作为牵引供电系统的主要组成部分,由于负荷突变等原因容易发生故障。利用三比值法的基本原理,以变压器中不同气体三个比值作为故障特征分量输入随机森林当中,结果表明随机森林可以较好地实现牵引变压器的故障识别。     

基于关联维数的牵引变压器励磁涌流鉴别研究

由于牵引变压器差动保护在励磁涌流的冲击下可能误动作,精准识别励磁涌流和短路电流,可提高变压器继电保护的可靠性。本文研究通过建立高效的模态特征提取方法及关联维数算法,将牵引变压器差动电流信号经相空间重构和关联维数计算,从差动电流信号中准确捕捉到牵引变压器匝间的动态特征信息,并以该关联维数特征信息作为识别两种状态电流的依据。仿真实验结果证明,该方法能快速准确识别出变压器的内部短路故障,具有灵敏度高、可靠性强等优点,并且适用于复杂的牵引供电系统状态故障诊断。     

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。     

基于DDRTS的直流牵引供电系统短路模型研究

根据三绕组变压器模型与分裂式变压器模型之间的电气关系建立整流机组的等效电路模型,根据多导体系统的分布特征建立牵引网等效电路,并对直流供电系统中各部分电路的电气参数进行计算,在此基础上利用DDRTS软件建立实际工程中的系统短路模型,最后根据实测数据与仿真数据的对比验证模型的准确性,对直流牵引供电系统的研究、故障分析以及保护整定具有实际意义。     

智能牵引变压器故障诊断技术研究

研究目的:构建智能牵引供电系统保障高速铁路安全可靠、优质高效的运营是我国高铁未来发展的方向,而牵引变压器作为牵引供电系统中的重要组成部分,对其开展智能化研究是智能牵引供电系统研究的关键。本文从牵引变压器在线监测需求入手,阐述对牵引变压器关键参量进行在线监测的智能化方案,且根据监测参量构建基于贝叶斯网络的牵引变压器故障诊断模型。研究结论:(1)在传统牵引变压器的基础上,加设牵引变压器光纤测温、油中气体在线监测及铁芯接地电流监测三大模块,可准确地掌握牵引变压器运行状态,是实现智能牵引变压器故障预测的数据源基础;(2)通过现场实例验证,基于贝叶斯网络的牵引变压器故障诊断模型准确性高,可实现牵引变压器的故障在线诊断;(3)本文研究成果可在电气化铁路牵引供电系统领域进行推广应用。     

基于DGA技术的牵引变压器在线监测系统

为了确保高速铁路安全运行,实时监测牵引变压器运行状态,及时地发现牵引变压器内部故障具有重要的意义。文章在分析牵引供电系统运行可靠性要求和牵引变压器故障诊断要求的基础上,提出了基于DGA技术的牵引变压器在线监测的构想,并设计了相应的TTM-Ⅰ型牵引变压器在线监测系统,实现了对牵引变压器运行状态的不间断监测。现场运行数据与实验室数据的比较验证了该系统的有效性。     

新型能馈式牵引供电系统短路仿真

建立新型能馈式牵引供电系统的仿真模型,分别对牵引网直流侧近端短路和远端短路、交流侧两相相间短路进行仿真,对短路时电压电流的动态特性进行分析,提出给直流侧支撑电容串电阻来限制短路冲击电流的方法,并通过仿真进行验证,为新型能馈式牵引供电系统的保护特性选择以及牵引变电站容量和参数的设计提供参考依据.     

牵引变电所设置馈线大电流闭锁重合闸改善主变压器运行条件措施的探讨

通过分析事故案例,说明牵引变电所近端短路可能对设备安全造成严重后果和危害,根据牵引变电所馈线保护设置情况,结合现场设备,对牵引变电所改善主变压器运行条件设置馈线大电流闭锁重合闸进行探讨分析,提出完善馈线保护的措施,以改变牵引变压器运行条件,减少主变压器故障,延长主变压器使用寿命。     

电气化铁路馈线故障特征提取方法研究

继电保护装置在保证电气化铁路牵引供电系统的可靠运行方面发挥着重要作用。针对牵引馈线短路瞬间电流波形发生畸变的"形态"特征,用偏度与峰度进行定量描述,提出牵引网暂态保护新方法。用牵引变电所故障录波数据进行检验,获得令人满意的判断结果。     

考虑绕组间全电容参数的牵引变压器频率响应建模

短路故障是牵引供电系统最易遭受的故障之一,短路电流冲击极易导致牵引变压器绕组变形。频率响应分析法是目前诊断变压器绕组变形非常有效的方法之一,基于牵引变压器建立精准频率响应模型对绕组的故障诊断具有重大的参考意义。为此以一台QYS-R-(31500+25000)/220牵引变压器为研究对象,提出一种基于集总参数电路的考虑绕组间全电容参数的改进型频率响应模型,结合数值公式法和有限元法,计算得到模型相关参数,最后通过状态空间方程,仿真得到变压器频响曲线。通过与实测曲线的对比,验证了考虑绕组间全电容参数的改进型频率响应模型较传统模型准确度更高。     

城市轨道交通专用轨回流系统直流接地保护方案

基于城市轨道交通常规走行轨回流系统,分析了专用轨回流系统的特点,并针对接触网+回流轨牵引供电系统和供电轨+回流轨牵引供电系统,阐述直流接地漏电保护装置的工作原理。接触网+回流轨牵引供电系统直流接地保护方案在变电所直流负极与地之间设置接地漏电保护装置,在直流系统正极对负极、架空地线、钢轨、车辆壳体等各种短路故障中可实现选择性保护;供电轨+回流轨牵引供电系统采用64D接地漏电保护装置,通过一系列改进,可切除故障回路,实现选择性保护。