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。

一种新的车载自动过分相装置的设计与实现

介绍了一种新的车载自动过分相装置。它通过GPS和RFID组合定位系统来判断电力机车是否到达分相区;通过控制电枢电流的升、降和主断路器的分、合完成机车自动过分相过程。该装置完全模拟司机过分相区时的操作,并预留有机车TAX箱接口。实际运行证明该装置具有很高的可靠性和实用价值。

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。

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。

基于RTDS的柔性自动过分相系统建模与仿真

电气化铁路的电分相使得列车过分相时存在过电压、过电流、弓网电弧等问题。柔性自动过分相技术在近年被提出,有望解决铁路电分相带来的系列问题。在介绍柔性自动过分相系统结构和工作过程的基础上,分别用实时数字仿真仪(RTDS)的小步长和大步长模型对柔性自动过分相系统进行建模和仿真,并模拟列车通过电分相区的过程。仿真中采用功率控制减小受电弓与接触线的分断电流,采用变频移相实现中性段相位的柔性过渡。仿真结果表明柔性自动过分相系统能实现列车不断电通过电分相区,且不产生功率冲击和电压冲击。

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。

地面控制自动过分相系统技术的应用研究与测试分析——实施于青藏铁路西宁至格尔木电气化工程

概要介绍青藏铁路西宁至格尔木段电气化工程采用的地面控制自动过分相技术及创新特点;重点进行了该系统电气暂态过程影响的理论研究,并且运用PSCAD和MATLAB软件建模,分别进行了地面控制装置、机车逻辑控制、主变流器、辅助变流器等应用的模拟仿真研究;对现场试验测试获取的波形、数据进行科学分析,得出相应的符合实际的结论。该系统技术、装置及HXD1C交流传动机车兼容技术,满足青藏铁路高海拔环境的应用条件,保障了列车的安全可靠运行。

地面自动过分相系统列车位置检测及智能复原技术

通过地面自动过分相系统与车载自动过分相系统差异性分析,提出地面自动过分相系统配置、冗余设置、智能复原技术,详细介绍了冗余配置点功能及智能复原关键技术。

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。

CRH3A型动车组自动过分相控制设计及工作原理

介绍CRH3A型动车组过分相系统的组成,阐述GFX-3A型自动过分相信号处理器的工作方式。结合CRH3A型动车组的逻辑控制设计原理,以CRH3A型动车组独有的逻辑控制方式,研究列车过分相预告信号的获取、感应接收器工作控制的逻辑顺序、驶出分相区的信号处理以及信号通讯的特点、方式和原理。

高速、高坡、重载电气化铁路地面控制自动过分相工程设计的应用研究

建议对地面控制自动过分相术语进行规范;为创新归纳工程设计的诸多内容,针对工程项目开展应用研究,梳理规范工程设计中各专业的分工和相关专业的配套接口设计原则、方法、内容;创新采用分相所箱体结构、八跨式或"N+n"的双断口绝缘锚段关节式电分相、系统供电远动通道接口及远动监控技术、土建工程设计要点;以及机车兼容配套等预算费用编列等问题;创新应用研究取得了青藏铁路西格复线、神朔铁路等多处地面控制自动过分相系统成功应用实例,得出创新应用研究先进科学可行的结论。

地面自动过分相测量回路故障诊断及容错控制

电气化接触网采用单相工频、分相供电方式,供电臂、中性区等电信号的获取是确保列车自动过分相的基础。针对传感器绝缘老化等问题导致的电信号测量回路故障,提出地面自动过分相测量回路故障诊断及容错控制方法。该法基于供电臂、中性区等不同测量回路的机理分析,给出了基于回路信息相互校核的自动过分相测量回路故障诊断方法,并依据不同测量回路的故障特征,构造了相应的容错控制方案。最后,利用仿真和实际工程示范项目运行结果表明所提方法的有效性与可行性。

电力牵引去电分相技术探讨

结合动车组辅助供电系统的特性分析了去分相的前提条件,以标准动车组为例,利用Matlab搭建仿真模型,分析了电力电子自动过分相装置中间电压的波动情况,检验了利用电力电子开关自动过分相的适应性。

电力机车地面控制自动过分相兼容技术应用研究

介绍地面控制自动过分相原理,分析电力机车通过该系统时的暂态响应,并以HXD3型机车为例分析控制逻辑,总结归纳交流机车兼容技术方案。同时对此项技术应用后的经济效益和社会效益进行分析。

地面自动过分相系统应用于重载列车的研究

比较了常见的3种自动过分相方式,在此基础上提出了利用晶闸管代替真空负荷开关作为开关器件的地面自动过分相系统。为验证新型地面自动过分相系统的正确性,搭建了地面自动过分相系统以及电力机车的仿真模型。对电力机车通过分相区的暂态瞬间进行仿真,得出合理的晶闸管开关切换时间。

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。

朔黄铁路电力机车自动过分相装置优化研究

研究基于神华8轴交流传动电力机车过分相装置的设计原理,根据朔黄铁路线路特点和交流电力机车过分相技术的应用需求,形成一套优化的硬件和软件设计方案,并对改进后的装置进行试验验证。同时,结合朔黄铁路自动过分相的工程应用经验,解决分相逻辑算法优化、误差消除及分相状态显示等问题,并试验验证分相动作的有效性和平稳性。该装置经过运用考核,各项指标达到设计要求。

自动过分相系统设计与改进

介绍了我国目前广泛运用的自动过分相系统车上自动转换方式的原理,阐述了其设计方法和参数确定原则,描述了该系统自投入运用以来作的几点改进。该系统已陆续在全路推广应用。