高速铁路过分相电磁暂态过程分析

高速铁路过分相过电压对高速铁路安全运营具有较大威胁,过分相过程和影响因素分析研究可为预防与抑制过分相过电压提供参考,对保障高速铁路运行安全具有重要意义。本文详细划分并分析高速铁路过分相各暂态过程,建立系统等效数学模型并进行推导计算,同时分别对每一个暂态过程建立MATLAB/Simulink仿真模型,仿真分析高速铁路过分相过电压。仿真结果表明:该过分相暂态过程数学分析与仿真分析基本相符,可用于过分相暂态过程分析;过分相过电压幅值大小不仅与列车车速、中性段长度等因素相关,还与主断路器切合时刻、左右两供电臂相位差等因素相关。

牵引网双中性段电分相过电压分析与抑制

研究目的:针对电力机车断电过电分相产生过电压击穿绝缘设备问题,进行时序开关控制的链式电路建模,分类比较七跨/八跨锚段关节式电分相单、双中性段的机车-电分相-牵引网联合仿真全过程过电压,提出一种抑制锚段关节式电分相过电压治理的方法。研究结论:(1)七跨电分相中性线得到的过电压与文献中的试验结果相符,残压联合仿真有效值与理论计算值约11 kV,进一步对仿真有效性进行了验证;(2)八跨双中性段电分相的双边无源RC抑制电路,使中性段过电压值由七跨单中性段的95.57 kV降为59.28 kV,抑制效果较明显;(3)实验结果对锚段关节电分相设计具有重要参考价值。

电力机车车载过分相装置的优化设计探讨

介绍车载过分相装置的现状,提出了优化设计的设想,即电子柜内增加LCU并配备过分相功能:对于模拟相控新造车,采用换代电子柜;对于装配模拟电子柜的既有车,只需更换2块插件、内部改线即可;对于微机控制的电子柜,配备过分相功能的接口。按此要求设计的模拟电子柜,已分别在SS3B和SS4改进型的机车上装车考核。

基于快速短接故障相母线熄弧装置的故障区段定位方法

快速短接故障相母线熄弧装置的基本原理是在系统发生单相接地时,迅速在站内将故障相母线金属性接地以限制故障相电压,从而实现熄弧。在配置有快速短接故障相母线熄弧装置的中性点不接地系统中,考虑原故障点消除与原故障点未消除两种情况以及过渡电阻的影响,深入对比分析熄弧装置动作前后故障路径与非故障路径零序电流幅值与相位变化特征差异,结合馈线终端设备,提出利用零序电流幅值比及相位偏移辨识故障路径,实现就地快速故障区段定位,并对定位流程进行设计。利用ATP软件进行不同故障状态下的仿真,仿真结果验证了所提定位方法的正确性。

基于车载监测装置的机车自动过分相装置的研制

针对目前电力机车过分相方案存在的问题,研制基于车载监测装置的机车自动过分相装置。基本原理是采用RS—485通信技术,从机车安全信息监测装置TAX箱中读取机车运行数据,根据机车速度和行驶位置确定过分相的时刻,辅助司机操作过分相。采用AT89C51单片机作为微控制器,通过RS—485通信接口与TAX箱通信记录单元通信,获取机车实时信息;通过主断路器电路进行检测、断开主断路器。软件设计包括RS—485通信、状态指示与报警和控制3个模块。研制的关键技术是自动过分相装置退级动作的实现。从实际运行效果看,该装置可以有效防止机车带电过分相现象的发生,使用方便。

关节式电分相过电压试验研究

武威南—嘉峪关电气化线路采用关节式电分相结构,运行中分相处多次发生过电压,击穿车顶绝缘,引起变电所跳闸。本文结合试验统计结果,初步分析了电分相过电压的特征和原因,并提出了改进的建议。

电力机车自动过分相系统专用检测台的设计

GFX型专用检测台是针对自动过分相系统的检测与维修而开发研制的检测仪器。主要分析了专用检测台的电路组成及其原理,介绍了检测台的面板和检测功能。经现场使用证实,GFX型专用检测台保证了自动过分相系统运行的安全可靠。

高电压互感器对电力机车过分相的影响分析

根据电力机车过分相的典型运行状态,针对电磁感应、电阻分压和电容分压3种电压互感器建立等效电路模型,仿真分析电力机车过分相的暂态过程,特别是过电压产生的机理。分析结果表明,电容分压原理的电子式电压互感器可消除谐振过电压,有效减小操作过电压,最利于改善电力机车过分相的暂态过程,降低牵引网绝缘事故的发生。

三断口式接触网电分相装置原理及其应用

详细分析了两断口式接触网电分相装置在客运专线铁路应用中存在的弊端,阐述了三断口电分相方案的原理,并提出了其在客运专线铁路中具体的实施方案。

刍议我国建筑电气规范中的几个问题

建筑电气同行理解IEC标准需一长期过程,在此过程内一些观点可能有偏差。这些偏差可能反映在我国采用IEC标准的建筑电气规范内。作者举数例刍议一些条文可能的不妥,供同行执行规范时参考。

基于图像识别的电力机车车载自动过分相装置

针对现有的电力机车自动过分相装置投资大、难维护的缺点,设计了基于图像识别的车载自动过分相装置。采用工业智能摄像机系统作为装置的核心处理部件,处理速度快,可靠性高,能够准确地识别出铁路沿线的断、合标志,并控制最佳的断、合时间。同时该装置还能计算出机车与断合标志的距离以及机车的行驶速度。

车载自动过分相装置测试仪

针对现有的机车车载自动过分相装置维护、检修难的问题,设计了车载自动过分相装置测试仪。通过模拟实际运行中的机车状态参数和自动过分相定位信号,综合检测自动过分相装置各种工况下的运行情况,并根据系统在各种速度下的执行时间,评估自动过分相装置是否能正常工作。

嵌入式系统在车载自动过分相装置中的应用

介绍一种基于嵌入式平台的自动过分相装置监控系统,该系统可以在行车过程中反映机车的运行参数和故障信息,并且在机车入库整备时通过机车的中央控制单元发送控制指令,检查设备可靠性。本装置采用ARM7处理器芯片和uClinux操作系统作为嵌入式平台,并实现相应功能。测试结果表明该设备能够正确显示列车的行车信息和故障状态,并且能够发送控制指令。该装置的研制成功充分说明了嵌入式设备在机车控制方面有着广阔的应用前景。

高铁牵引供电系统阻抗保护二次谐波闭锁失败原因分析

为阐明动车组过分相阻抗保护误动作时二次谐波闭锁失败的原因,文章推导了车载变压器空载合闸时高铁接触网馈线电流中二次谐波分量的解析表达式,指出合闸初相角、变压器剩磁及负载是影响二次谐波闭锁系数的重要因素;通过对动车组过分相暂态过程仿真,找出了容易造成闭锁失败发生的区间以及易发生该现象的牵引变电所类型。结合事件发生时车载变压器发生励磁涌流,测量阻抗进入保护区间导致阻抗保护误动作的特点,仿真结果与实测数据相吻合,验证了分析的正确性。

国内外自动过分相装置的比较

摘要:手动过分相方式不适于高速铁路且存在各种弊端,本文介绍了国外自动过分相的地面转换方式、接触网柱上开关转换方式和车上转换方式。同时还对我国所用的3种自动过分相方式进行了比较,并建议速度小于160 km/h时一般可不考虑自动过分相装置;速度为160～200 km/h时可采用地面(磁铁)传感车上自动转换的过分相装置;速度为200～300 km/h时自动过分相可采用车载控制方式。

自动过分相地面磁感应装置(磁轨枕)的研制

为了提高轨枕的承载性能,延长轨枕的使用寿命,特选用混凝土轨枕作为磁感应装置(磁轨枕)的基座。将原Ⅲ型混凝土轨枕进行创新改良,在安装磁体位置增加了异形刚性支撑件,并且将其与轨枕内部钢筋焊接在一起,磁感应器采用n×n×n形式矩阵磁组。并确定了刚性支撑件的制作与安装、混凝土搅拌、钢丝张拉、振动成型和蒸汽养护工序的重要控制指标。检验结果表明,磁轨枕的外观质量、外形尺寸、静载强度、混凝土的脱模强度等均符合标准要求。

既有线接触网电分相技术改造的探讨

结合京郑线提速改造对器件式分相绝缘器改造成锚段关节式自动过分相装置的接触网施工新技术进行了探讨,提供了合理的施工技术改造方案,保证电力机车高速通过电分相,满足电气化铁道提速区段接触网“高速、可靠、少维修”的要求,最大限度地确保正常运输安全。

CRH380动车组过分相过程对电网稳定性影响研究

CRH380动车组运行速度最高可达380km/h,由于CRH380的牵引功率较大,其过分相时对电力系统的冲击较严重,因此研究CRH380过分相过程对电网稳定性的影响是必要的。首先对CRH380动车组进行简单介绍,然后分析动车组数量、过分相惰行运行持续时间以及过分相过程中降负荷涨负荷快慢等不同条件下冲击负荷的实现方法,最后基于PSASP分析软件仿真分析其对电网暂态稳定性的影响。结果表明,同时过分相的动车组数量越多、过分相惰行运行时间越长、降负荷和涨负荷过程越慢,发电机功角的波动就越大,对电网的稳定性影响越大。

柔性过分相牵引供电系统广域保护方案构想

由于柔性过分相牵引供电系统的特殊性,其保护方案除需要保护柔性过分相装置自身故障外,还应能保护过分相装置故障或退出后出现的列车闯分相等次生故障,以及列车受电弓导通相邻隔离供电区段导致的跨区段故障。因此,基于广域保护,通过收集计轴器的占位信号并利用断路器的相互配合,实现在弓网拉弧产生之前切断故障,本文提出了柔性过分相供电系统的保护方案构想以及紧急供电方案。