直流牵引网振荡电流与故障电流波形识别

地铁直流牵引网中经常出现的低频振荡电流导致继电保护系统误动频繁,欲提高保护系统的可靠性必须采取更为有效的特征提取方法。经验模态分解(EMD)和能量权重结合的特征提取方法可有效区分牵引网振荡电流与故障电流,实现对牵引网电流动态特征信息的提取。通过对牵引网电流进行EMD分解并计算各本征模态函数(IMF)的能量权重,构建基于能量权重的多尺度特征熵,进而获得故障模式识别的特征矢量。现场实测数据证明,该方法可准确识别牵引网振荡电流与故障电流,且概念清晰、算法简单。

用ILMD多尺度时频熵识别直流牵引网振荡电流与故障电流

针对城市轨道交通直流牵引网的振荡电流容易引起继电保护系统频繁误动的问题,提出了一种基于改进局部均值分解的多尺度时频熵识别直流牵引网振荡电流与短路故障电流方法。利用改进局部均值分解法分析直流牵引网的馈线电流信号,获得其时频分布;将信息熵理论引入时频分布,对时频平面进行频段划分,计算各频段的时频熵,求出时频平面的整体多尺度时频熵;定量描述馈线电流信号的能量在时频平面分布的均匀性,均匀性的不同可以反应直流牵引网运行状态的差别,从而可通过多尺度时频熵的大小区分直流牵引网的振荡电流与短路故障电流。算例分析验证了该方法的有效性。

基于EEMD样本熵的直流牵引网故障电流识别

针对地铁直流牵引网的振荡电流容易引起继电保护系统频繁误动的问题,提出一种结合总体平均经验模态分解(ensemble empirical mode decomposition,EEMD)和样本熵的直流牵引网振荡电流与短路故障电流识别方法。利用EEMD方法对直流牵引网的馈线电流信号进行分解,求取各固有模态函数(intrinsic mode function,IMF)分量的样本熵值,并将计算结果求和,进而获得反映直流牵引网运行状态信息的特征量。通过对典型馈线电流信号进行分析计算,可知EEMD和样本熵相结合的特征提取方法可以有效地区分直流牵引网振荡电流与短路故障电流。算例分析验证该方法的有效性。

高压直流牵引供电网的初步研究

目前我国电气化铁路广泛采用工频单相交流制,伴随着我国铁路高速重载化的发展和电气化铁路规模的扩大,尤其是客运专线的发展,暴露出了许多问题。文章通过对杂散电流、弓网系统使用寿命等分析,采用高压直流牵引供电(DC35kv)可以很好的解决这一疑难问题,在以后将被应用得越来越广泛。

铁路漏泄同轴电缆直流隔断器设置方案研究

为解决电气化铁路中因漏泄同轴电缆(以下简称为"漏缆")直流隔断器设置不当而导致其损坏的问题,开展铁路直流隔断器设置方案的研究。首先计算静电感应电压和电磁感应电压的大小,给出计算示例;分析直流隔断器设置的必要性和作用;最后通过方案比选提出了建议的设置方案。每隔500~750 m在漏缆一端设置直流隔断器,阻断直流和低频电流通过漏缆,防止漏缆上的电磁感应电压超过规范的限定值;漏缆另一端接地,对静电感应进行防护和消除,保证人身和设备安全。

基于关联维数的直流牵引网故障识别

地铁牵引供电系统的发散型振荡电流容易造成直流牵引网继电保护误动,因此欲提高直流牵引网保护系统的可靠性必须寻求更为有效的特征提取方法。分形理论中关联维数的特征提取方法可灵敏地反映出牵引网非线性动态特征信息的变化,并准确识别出牵引网中振荡电流和短路故障电流。在确定的时间序列内,牵引网电流信号经相空间重构和关联维数计算后,定义关联维数为其故障模式识别的特征矢量。实测数据证明,该保护方法不仅具有灵敏性高和概念清晰的优点,而且适合复杂的直流牵引网运行状态信息的诊断。

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。

基于虚拟仪器的直流牵引电机远程试验系统

阐述了虚拟仪器的基本概念和LabWindows/CVI的基本特点,详细论述了应用LabWindows/CVI软件平台开发直流牵引电机自动测试系统的方法,使用DDE技术自动生成测试报告,使用DataSocket实现测量数据的网络化。

牵引变电所直流系统构架优化研究

为解决牵引变电所直流系统存在的系统接线不规范、部分元器件可靠性不高、馈电网络保护选择性差、元件单点故障引起全所保护失电的问题,通过对比分析、剖析典型故障等方法,提出直流系统电源优先采用2路10 kV所用电源变压器同时供电的分列运行方式,主接线取消逆止二极管、降压硅链的2组蓄电池双母线独立供电方案,配置双套微机监控装置,优先选用2 V蓄电池的措施,从系统及元件2个层面解决直流系统存在的问题,有效提升牵引变电直流系统供电的可靠性。针对综自系统、机构操作电源等关键直流馈电回路,提出基于继电保护配置的分层辐射或开环式供电方案,可以最大程度避免牵引变电所保护失效故障。

地铁直流牵引网特殊负荷电流波形识别研究

直流牵引网是为地铁车辆提供电能的唯一供电线路,但车辆变速时诱发的特殊负荷电流极易引起馈线保护误动,因而需要引入更有效的特征提取方法来识别出特殊负荷电流。分形维数能敏锐感知直流牵引网馈线电流动态变化,非常适合用于特殊负荷电流与故障电流的区分。首先根据采样速度和运算能力确定时间序列的数据窗长度;其次对同一数据窗长度内的馈线电流信号作插值处理后,依次进行相空间构造、最小二乘法拟合和关联维数计算;最后将计算结果构造成直流牵引网故障模式识别的特征矢量。实验结果表明,嵌入维数m=25时短路故障电流关联维数约为0.5,特殊负荷电流关联维数在1左右。因此设置适当的关联维数故障阈值能有效识别出特殊负荷电流,适合作为直流牵引网馈线保护算法的补偿算法。

基于双边供电时直流牵引网的故障测距方法

针对直流牵引网上下行接触网并联,短路后接触网间产生的短路电流环流特点,利用求解微分方程的方法实现故障测距。在PSCAD环境下搭建直流牵引供电系统模型进行仿真,并在实验室进行模拟短路试验,同时在地铁现场进行短路试验,使用短路电流数据对本文所提出的故障测距算法进行了验证,结果表明,该故障测距算法精度较高,不受故障点过渡电阻的影响。

轨道交通再生制动能量回馈装置的设计与实现

文章主要介绍了轨道交通再生制动能量回馈装置,阐述了此装置的设计方案、控制原理、理论分析与仿真。其工作模式为,当列车再生制动能量导致牵引直流网电压升高并达到设定上限时,能馈装置将直流高压转变为交流高压输送至35kV中压网,实现了制动能量的再次利用,显著减少城市轨道交通牵引供电系统能耗,保证列车制动过程中直流网压的稳定,提高了机电设备的安全可靠性。

地铁供电系统直流开关网络化保护技术探索

介绍地铁直流牵引供电系统的重要性和事故影响的严重性,根据地铁直流牵引供电系统的原理、特点,目前继电保护装置特点及保护原理的优缺点,结合地铁直流牵引供电系统的供电网络特点,提出一种地铁直流供电系统直流开关网络化保护系统方案,并对该网络化保护系统的网络结构和工作原理进行阐述。该系统能实现对直流开关全面、快速的保护及联跳,并具备数据上传和分析功能。

高速铁路接触网非绝缘锚段关节参数调整分析与研究

从运行中的接触网全补偿弹性链形悬挂方式的五跨非绝缘锚段关节运行状态和出现的问题入手,着重分析弹性链形悬挂非绝缘锚段关节闭口侧参数调整,研究因参数设计不合理而出现的五跨非绝缘锚段关节闭口侧不能安装弹性吊索或弹性吊索处第一吊弦断裂问题的解决方案。

交直交电力机车与牵引网谐振故障原因分析与措施

针对因电力机车引发高次谐波造成机车和接触网故障的情况进行地面和车上谐波测试,对测试结果进行分析并制定应对措施,对高次谐波造成的机车故障和供电设备故障起到较好的治理作用。最后对机车源头治理、供电方案优化、联合分析、机车上线前测试等工作提出具体建议。

直流牵引供电系统继电保护整定与保护逻辑的分析

南山矿业公司直流牵引接触网投入运行后部分参数及保护逻辑的设定与实际运行发生冲突,对此进行了分析研究,逐步调整了适合生产要求的保护定值和逻辑,提高了牵引接触网供电的可靠性。

轨道交通直流牵引供电系统短路电流检测方法

针对轨道交通直流牵引供电系统列车启动负荷冲击电流引发的DDL保护误启动问题,提出了基于小波包变换和自组织映射(SOFM)神经网络的短路电流检测方法。该方法采用改进小波包变换将馈线电流信号映射至频域,消除频谱混叠干扰后,提取能够区分负荷冲击电流与远端短路电流的特征向量,将特征向量输入到SOFM神经网络实现短路电流检测。实验结果表明,该方法能够有效区分负荷冲击电流和远端短路电流,且识别准确率优于现有方法。

高速铁路贯通供电系统及其谐波特性研究

针对电气化铁道牵引供电系统存在的负序、谐波、无功及机车过电分相问题,提出了新型的基于三,单相交直交变换器的贯通供电系统,与同相供电系统相比,能彻底取消电分相,实现电气化铁路内部的同相联网,消除或大大减轻对电力系统的电能质量影响。在贯通供电系统下,本文建立了牵引网-机车联合仿真模型,验证了方案的可行性,并分析了CRH5动车组的谐波特性,为抑制牵引网谐波电流放大,避免车网系统谐波谐振提供了理论依据。

高速铁路车网系统谐波特性研究

分析均匀传输线和PWM整流器结构,建立了牵引网谐波电压和谐波电流分布特性方程以及交直交机车谐波电压特性方程。进一步构建牵引供电系统-机车联合系统谐波模型,分析得出联合系统谐波电压和谐波电流的分布特性。