交直流双制式牵引供电系统钢轨电位特性分析

交直流双制式牵引供电系统中机车过分相前、后工作于不同供电制式,造成了牵引回流特性的差异,影响不同区段钢轨复合电位分布.采用CDEGS软件建立了交直流双制式牵引供电系统仿真模型,并验证模型正确性和有效性.计及交流区段和直流区段之间牵引回流的相互干扰,提出了适用于交直流双制式牵引供电系统的钢轨复合电位限值,研究了影响钢轨复合电位分布的主要因素及其敏感度.结果表明:当无电区不设置钢轨绝缘节时,无电区段长度增大则交直流区段牵引回流的相互干扰程度降低,导致无电区钢轨复合电位减小;土壤电阻率增大则交直流区段牵引回流的相互干扰程度增强,导致无电区段钢轨复合电位增大;直流区段过渡电阻越大,则直流区段钢轨复合电位越高.交直流区段之间的无电区设置绝缘节能够改变回流结构,避免钢轨复合电位超标,以国内首条双制式线路为例,设置绝缘节后可以使钢轨复合电位直流分量从103.92 V降至60.20 V,保障了人身安全.

轨道交通车辆段双流制牵引供电系统在交直流切换供电方式下的电磁场分析

[目的]交直流双流制牵引供电系统车辆段内股道分布密集,接触网距离较近,不同的供电制式会影响车辆段空间电磁场的分布,因此有必要对轨道交通车辆段双流制牵引供电系统在交直流切换供电方式下的电磁场进行分析。[方法]以重庆市郊铁路跳磴至江津线双福车辆段为依托,运用CDEGS软件构建了车辆段交直流双流制牵引供电系统仿真模型,分析了不同运行工况下车辆段空间电磁场强度分布特性。针对车辆段库内接触网的异常电压现象,综合评估了双流制牵引供电系统车辆段电磁场空间分布对接触网感应电压的影响程度,并提出相应的抑制措施。[结果及结论]交流供电制式和直流供电制式下,接触网空间电场均以带电导体为中心呈对称分布,但空间磁场不完全呈对称分布;带电导体数量越多,空间电场强度和磁场强度越大;交流供电制式下,周围导体的静电感应电压大小与导体间距和电压有关;电磁感应电压与电流成正比;采用直流供电制式时,各种工况下导体的静电感应电压均超出人体安全限值36 V。

“双流制”供电系统在轨道交通交直流转换区的探讨和应用

一、国内外应用情况“双流制”起于法国,随着第二次世界大战后欧洲各国发展需要,跨域间轨道交通线路之间的贯通联接需求日趋强烈。但是,在欧洲大多数国家或地区没有对轨道交通线路的供电系统牵引电源电压进行统一,出现了DC600V、DC750V、DC1500V等直流牵引电源,以及AC15kV、AC25kV等交流牵引电源,而要想在两个不同电压等级的牵引电源系统中正常运行。

基于交直流耦合的地铁牵引供电系统潮流算法研究

地铁牵引供电系统是一个典型的交直流混合系统,其交流潮流与直流潮流间相互影响。传统潮流算法具有局限性,并不能很好地适用于地铁牵引供电系统潮流计算。鉴于此,考虑地铁牵引供电系统的实际情况,设计了一种新的潮流计算方法。仿真结果表明,该算法能够准确地计算出地铁潮流和仿真不同的运行状况,且具有计算速度快、实时性好的优点。

交直流机车混跑牵引供电系统电能质量治理方案

目前,我国电气化铁路正处于交流传动机车与直流传动机车长期共存的新阶段。牵引供电系统现有电能质量治理装置已不能满足交直流机车混合运行的需求,宽频谱谐波、车网谐振、电压扰动、变压器过载等一系列新问题严重影响了牵引供电系统的可靠性、可用性、可维护性和安全性。基于公司承担的国家重点研发计划项目以及在铁路牵引供电系统和交直流机车控制领域的技术优势,通过现场测试、数据分析、方案比选、仿真研究,文章提出了一种由铁路功率调节器和高通滤波器构成的新型牵引供电系统电能质量治理方案,并进行了工程实施验证。现场运行情况证明,新型方案可同时实现负序治理、网压稳定、功率因数提升、宽频谐波抑制等功能,全面解决了牵引供电系统电能质量问题,有效保证了混跑新局面下牵引供电系统安全、稳定运行。

交直流双制式列车过分相暂态过程仿真研究

交直流双制式牵引供电系统可满足铁路线路与城市轨道交通线路互联互通的需求。以国内首条交直流双制式线路(重庆市郊铁路跳磴至江津线)为例,建立了双制式列车通过锚段关节式电分相过程的等值电路模型及双制式列车过分相过程仿真模型,分析了列车通过锚段关节式电分相时的暂态特性,并提出了抑制过电压的具体方案。对江跳线进行仿真,结果表明:列车通过锚段关节式电分相时在交流和直流接触网分别产生了64.11 kV和13.83 kV的过电压,该过电压大小与交流接触网的电压相位角和谐波有关。加装阻容保护器能够有效抑制列车通过关节式电分相时产生的过电压。

交直流双制式城市轨道交通方案设计与关键技术探讨

随着轨道交通的快速发展,双制式牵引供电系统为干线铁路与城市轨道交通的互联互通提供了解决方案。对此,结合国内外发展现状,介绍了双制式牵引供电系统设计方案和双制式机车过分相转换方案,探讨了双制式牵引供电系统无电区牵引回流问题和双制式机车过分相暂态过程,有助于双制式牵引供电系统在设计阶段更好地解决关键技术问题。

郑州轨道交通供电系统谐波分析及影响研究

结合郑州轨道交通一号线牵引列车的电气参数,对四种负载工况下牵引运行时列车从牵引网获取的最大功率进行估算,计算列车牵引负荷;针对列车在初期、近期、远期以及典型负载工况下牵引运行的情况,利用MATLAB/Simulink软件建立郑州地铁供电系统交流侧仿真模型,通过与M文件进行交互,实现了城市轨道交通交直流潮流计算;建立整流机组的谐波源模型,结合各元件的谐波数学模型形成等值电路,编写相应程序分析谐波潮流,根据计算结果分析郑州轨道交通的谐波特性以及对城市配网的影响程度。

考虑谐波功率修正的地铁交直流潮流计算方法

地铁牵引供电系统是一个不同于交直流电力系统的交直流混合系统,其潮流计算的难点在于交直流系统的解耦和迭代方法。将牵引变电所的交流侧母线节点视为交流系统的PQ节点,将直流侧节点视为直流系统的恒压节点,从而将交直流系统进行了解耦。直流系统中,将节点分为P节点和V节点,适应了直流牵引网结构特点,提高了收敛速度;交流系统中,利用交叉频率耦合导纳矩阵建立整流器组的谐波模型,建立整流器组谐波电压与谐波电流的关系矩阵。用交流谐波潮流的谐波功率对交流基波潮流的PQ节点进行修正,提高了交流潮流计算的精度。该混合潮流计算方法有机地将交流基波潮流、谐波潮流和直流潮流三者结合起来,收敛性能好,适应性强,实例分析结果验证了该算法的有效性。

双制式供电的高速动车组牵引高压系统研究

以“一带一路”地区供电条件及高速动车组牵引高压技术储备为基础,提出了交直流双制式供电模式下的高速动车组牵引高压技术方案,介绍了车辆主电路布置、受电弓、双制式切换开关、牵引变流器等器件电气方案,为实现“一带一路”及“高铁走出去”战略提供技术可行性及参考。

乌克兰鲁岗斯克ТЭП150型交直流电传动内燃机车

2004年，乌克兰鲁岗斯克工厂研制成单节6节的ТЭП150型交直流传动客运内燃机车。该机车轴式为30-30，粘着重量为135t，轴重为22．5t，机车最高设计速度为160km／h。机车装用5Д49型柴油机，功率为3100kW。机车牵引电动机采用架悬式，控制采用微机系统，并设有列车供电系统。