隧道牵引分区所雷击暂态特性及其二次设备电磁兼容研究

牵引供电系统遭受雷击会在分区所内产生过电压与过电流,对分区所开关柜中二次设备产生瞬态电磁干扰,影响其正常运行。文中针对电气化铁路隧道分区所,建立雷击暂态仿真模型,计算了接触网不同位置遭受雷击时分区所的过电压与过电流,建立了27.5 kV开关柜的电磁场有限元仿真模型,分析开关柜中不同区域的瞬态电场、磁场分布。结果表明:雷击接触网会在分区所内产生幅值较大、频率较高的过电压与过电流,在其作用下开关柜低压室瞬态电场可达147.2 V/m、瞬态磁场可达1.3 kA/m,断路器室前壁处瞬态电场可达822.9 kV/m、瞬态磁场可达15.85 kA/m,超过标准规定的幅值,二次设备需要考虑相应的电磁屏蔽措施。论文结果对牵引供电系统雷击过电压/电流防护以及二次设备电磁兼容设计具有参考价值。

深圳都市圈城际铁路牵引供电设备机会维修模型研究

针对深圳都市圈城际铁路天窗时间短、运维资源紧张、供电系统复杂的客观实际,结合深圳城际牵引供电系统的特点,提出以智能一次设备为基础的供电智能运维整体方案。在此基础上,采用威布尔分布模拟牵引供电设备的劣化趋势,以设备可靠度作为关键判据,构建深圳城际牵引供电设备的预防性机会维修模型。通过具体算例,对比预防性机会维修模型与传统定期维修的差异,验证了预防性机会维修模型的优越性,具有一定的推广应用价值。

地铁牵引供电直流设备框架保护系统改进

在地铁牵引供电系统实际运行中,直流设备框架保护经常发生误动作,导致直流设备跳闸,中断列车供电,对地铁运营造成极大影响。介绍既有牵引供电直流设备框架保护方案和工作原理,结合牵引供电系统实际运行和维护经验,提出直流设备框架保护改进措施。对北京地铁6号线某变电所直流设备框架保护系统实施改造。改造后,牵引供电系统未出现直流设备框架保护错误动作,保障了直流设备框架保护的选择性和可靠性,减少对列车运行的影响。

网络化牵引供电系统及其优化调度策略研究

列车再生制动能量约占总牵引能量的10%~30%,其高效利用对铁路牵引供电系统的绿色低碳建设有着重要意义。现有的铁路牵引供电系统存在分相区,能量不能跨区间流动,制约了再生制动能量在牵引供电系统内部的利用。为了解决该问题,文章提出了一种网络化牵引供电系统,该系统在分区所内安装能量调度装置,使相邻供电区间得以联通。文章介绍了该网络化牵引供电系统的结构拓扑与能量调度装置的工作原理,并从系统节能降本的角度,提出了一种面向能量调度装置群、以电费最少为目标的优化调度策略。基于实际线路工况的仿真结果表明,相比传统牵引供电系统,网络化牵引供电系统的正向电度可降低17.3%,变电所最大功率可降低约19.0%。仿真验证了该网络化牵引供电系统的工作原理及调度策略的正确性和有效性。

牵引供电系统对信号设备影响的探讨

由于牵引供电系统的电磁条件十分复杂,电力机车在工作过程中易产生噪声和电磁辐射,干扰沿线附近铁路信号设备。本文分析电气化铁路牵引供电系统对铁路信号设备的影响,总结现有应对措施并提出建议。

牵引变电设备状态感知与分析系统方案研究

牵引供电系统正在向智能化、数据化、自动化的方向发展,而牵引供电系统的在线监测数据相对单一,缺乏对各类设备信息中有效数据的综合应用及分析。本文通过研究状态感知与分析技术,结合牵引变电关键设备故障特点及原因,提出牵引变电设备状态感知与分析系统设计方案,并对该方案进行现场验证,实现对牵引变电设备运行状态实时诊断评估、故障预警及诊断分析,提高了牵引变电设备运行的质量。

雅万高铁牵引变电所建设及运维方案

从供电系统建设模式、牵引变电所的外电接口管理、系统设计和运维管理模式等方面对雅万高铁牵引变电所的建设及运维方案进行综合分析,比较实际建设中由于国情差异带来的影响,证明中国高铁牵引供电系统在海外项目的适应性。并对雅万高铁后期的供电设备维护、运营管理以及海外项目的建设提出建议,对以后海外高铁实际工程具有指导意义。

铁路枢纽大型客站的牵引供变电设计

研究目的:铁路枢纽大型客站是多条铁路干线的交汇处,是铁路枢纽的客运负荷中心,是涉及车站、联络线、动车所和机务等多种技术设施构成的大型铁路综合设施,对牵引供电的可靠性和灵活性要求较高。本文从铁路枢纽大型客站的自身特点出发,结合牵引供电系统运营维护管理特点,对大型客站在牵引供变电设计中需要考虑的因素及提高牵引供电可靠性和灵活性的措施进行了分析和讨论。

高速铁路牵引供电系统安全风险评估研究综述

为降低高速铁路牵引供电系统安全风险整体水平,实现高速铁路全寿命周期内的安全可靠运行,对高速铁路牵引供电系统安全风险评估研究进行了综述分析.将牵引供电系统风险因素的来源归纳为设备性能衰退、服役环境和人为维修活动3方面进行论述,总结了国内外电力系统和牵引供电系统风险评估的研究现状.在高速铁路快速发展的背景下,分析提出了牵引供电系统安全风险评估面临的数据信息不完备性与不确定性、服役环境复杂性、故障诊断与维修模式不足等问题与挑战.在此基础上对高速铁路牵引供电系统风险评估研究方向进行展望,未来应重点研究数据获取、评估模型、风险融合和风险应用4个方面内容.

基于能馈式牵引供电装置的城市轨道交通无功补偿策略

针对城市轨道交通牵引供电系统在非高峰时段功率因数低的问题,提出一种基于能馈式牵引供电装置的无功补偿方案。分析了供电系统非高峰时段无功功率较大的成因,介绍了能馈式牵引供电装置的基本结构和工作原理,并结合无功功率的分布提出了相应的无功补偿策略,最后通过一台2MW样机挂网试验验证了该补偿策略的可行性。

基于马尔可夫过程的牵引供电设备维修决策模型及其应用

传统的牵引供电设备固定计划维修模式存在着维修过剩与维修不足的问题,随着维管单位和牵引变电所信息化水平的逐步提高,状态维修模式取代固定计划维修模式已成为可能。本文将设备健康状态引入牵引供电设备维修决策中,基于马尔可夫决策过程建立牵引供电设备的维修决策模型。该模型考虑了基于Gauss-Poisson过程的牵引供电设备全寿命周期健康状态劣化过程和预防性维修过程,以设备全寿命周期的单位时间综合成本为优化目标,采用策略迭代法实现牵引供电设备在不同健康状态下最优维修方式和维修周期的选择。结果表明该模型可行有效,为优化牵引供电设备的维修维护方案,实现状态维修提供依据。

基于多源数据的牵引供电设备故障预测与健康运行维护管理平台

目前牵引供电设备存在运行管理缺乏精准手段和维护水平不足的问题,同时传统的监测方案愈加难以满足当前日益快速增长的高速铁路设备管理新需求。为了加强高速铁路牵引供电设备的运行维护管控能力,文章提出了基于多源数据融合的高速铁路牵引供电设备故障预测和健康管理平台体系架构,以设备数字化维护为核心,智能数据融合和云端决策为主线,以大数据驱动技术为支撑,深度挖掘牵引供电设备运行维护检修专业数据,建设相关平台统筹管理牵引供电网相关系统信息,为牵引供电设备运行维护检修智能化和生产管理数字化提供决策方面的支持,从而实现牵引供电网有序规划、精细化维护和健康管理评价。

基于可线性化Wiener过程的牵引供电设备状态检修决策研究

针对牵引供电设备运行费用高、性能加速劣化以及实际维修效果不完美的问题,提出一种牵引供电设备状态检修决策模型。该模型采用可线性化Wiener过程反映设备运行过程中的加速劣化特性,通过正态分布刻画不完美维修后设备的劣化程度,并通过定期检测确定设备劣化程度。通过遍历全寿命周期内检修情形进行分析,结合劣化程度与预防性维修阈值及失效阈值的大小关系,推导预防性维修和修复性维修实施概率的数学表达式。利用推导的公式计算检测周期和预防性维修阈值的最优组合,实现运行费用率最低的决策目标。采用Monte Carlo法对所建立的决策模型进行求解。通过某干式变压器的仿真数据,验证了状态检修决策的有效性。

基于智能牵引供电系统大数据平台的供电设备寿命预测研究

牵引供电设备的安全可靠运行是确保电气化铁路牵引供电系统安全稳定运行的关键。牵引供电设备在使用过程中会慢慢老化,运行时间越长,出现故障的概率越高。设备使用周期中存在一个临界点,在临界点之前,维修成本小于更换成本;过了这个临界点后,设备的维修成本大于更换成本。因此,对牵引供电设备的寿命进行预测、找到临界点成为当务之急。文中给出了牵引供电系统的数据平台的组成及架构,提出了牵引供电设备寿命预测的原理及方法,并给出了设备寿命预测实例,对开展智能牵引供电设备的寿命预测的理论和应用研究具有一定的参考价值。

动车试验线牵引供电动态平衡补偿装置的研制

为满足新一代高速列车试验,保证牵引变电所供电质量,消除负序电流影响,充分发挥电力系统的输电能力,本文对采用牵引变压器与动态平衡补偿装置(TSC+TSR)结合的牵引供电系统展开研究。在介绍当前试验系统存在问题、三相平衡补偿方案设计及工作原理的基础上,研制开发了TSC和TSR结合的动态无功平衡补偿装置,实现了良好的补偿电流,能无级跟踪牵引负荷的变化,保证了在全负荷范围内三相母线电流的完全平衡对称,提高了系统的安全性能,适应于三相和单相牵引变压器系统。

唐山中低速磁悬浮列车试验线牵引供电系统

为进行中低速磁悬浮列车的各项功能试验,在唐山修建了1.5km的试验线。根据试验线系统的特点,阐述了其牵引供电系统供电电压制式的选择,牵引变电所的主接线、设计原则、负荷容量的计算方法及主要电气设备。通过设计和试验,掌握了中低速磁悬浮列车牵引变电系统的设计要求及设备选型原则。

可见光图像检测方法在牵引变电设备故障诊断中的应用

本文提出了基于可见光图像检测的牵引变电设备故障诊断方法。该方法通过高速摄像头采集多方位图像,并对图像数据进行一系列处理分析,提取颜色特征和纹理特征,采取DBSCAN异常检测算法,基于标准图像数据库进行检测判断其图像数据所对应的牵引变电设备是否发生畸变。

基于连续时间马尔可夫退化过程的牵引供电设备可靠性预测方法研究

牵引供电设备的可靠性预测能为设备运营维修决策提供依据,是当前牵引供电系统主动运维技术研究的关键。该文提出了一种基于连续时间马尔可夫退化过程的牵引供电设备可靠性预测方法。通过建立设备的连续时间马尔可夫模型,将设备退化过程按照IEEE标准划分为正常、注意、异常和故障四种状态,并结合设备故障记录样本得到其状态停留时间与状态转移速率,然后利用均匀加速技术求解可靠性参数,预测未来时刻处于各个状态的牵引供电设备数量。以实际牵引供电系统中27.5k V真空断路器为例,按所提方法进行了可靠性预测实证分析,结果表明该方法能够有效利用设备历史数据对大规模同类牵引供电设备的可靠性进行预测,且预测结果准确合理,可为牵引供电设备的维修策略制定提供决策支持。

地铁交流牵引供电设备时变故障率分析

牵引供电设备故障率是开展地铁交流牵引供电系统可靠性评估的数据支撑.针对牵引供电系统可靠性评估中因假定牵引供电设备故障率恒定不变带来的评估误差问题,本文基于牵引供电系统的实际运营数据,考虑设备故障率函数的时变特性,建立牵引供电设备故障率的两参数威布尔模型,并利用中位秩估计和最小二乘法进行威布尔参数估计,拟合牵引供电设备的时变故障率函数曲线,采用K-S检验法对模型进行拟合优度检验.研究结果表明:牵引供电设备故障率函数曲线可以随着实际运营数据的更新而不断修正,更加符合实际运行情况.以变压器为例,当设备运行至第165月时故障率增长速度达到最快,递增趋势十分明显,可靠度降低速度达到最快,处于老化运行期.

地铁再生能量利用方案比较

对几种地铁列车再生制动产生的电能处理方法进行了讨论与比较,根据比较结果,推荐最具优势的处理再生电能的方法,以改进现有地铁电能利用系统。