27.5 kV牵引供电电缆上网及接地方案研究

随着我国铁路客运专线的规模化建设,为提高牵引供电可靠性,满足GIS开关柜的使用需求,在所亭进出线及接触网供电线上网处普遍采用27.5 kV单芯电缆,而其高可靠性直接影响到牵引供电系统整体的可靠性。根据既有客专电缆上网形式及接地保护要求,以及电缆故障原因分析,总结优化了牵引供电电缆接触网引上方案及直供、AT供电形式下的电缆保护方式,并通过对电缆中间头及终端头的分析探讨,提出了沿桥架或格构式钢柱上网等可靠性保证措施,为牵引供电电缆施工及运营检修维护提供借鉴。

适用于高原铁路的新型电缆牵引供电系统电气特性研究

介绍了一种新型电缆牵引供电系统技术方案,可有效减少电网接入点,并提高供电能力、取消电分相环节,为高原电气化铁路高效安全运行提供重要技术支撑。研究了供电系统的结构,计算了线路参数,结合理论计算和仿真模型分析了电缆供电系统电气特性及对节点电压和功率的影响。最后依据配电网无功补偿原则和标准限值,提出了一种混合式无功补偿方案,并通过仿真验证了补偿方案的正确性,为工程设计人员提供了参考依据。

交流电气化铁路牵引电缆供电分析

为了实现交流电气化铁路牵引电缆供电,采用双芯电缆电磁感应原理和Carson原理,研究了电缆与接触线分流系数,分析了电缆的波阻抗和自然功率,并将电缆牵引供电的能力与自耦变压器供电进行比较.结果表明:当电缆截面积大于240 mm2时,电缆分担电流是接触线的3倍以上,表明电缆供电能力是自耦变压器供电能力的1.13～1.34倍.仿真结果表明,当供电臂延长至100 km时,线路电压质量仍能得到保证.

市域铁路牵引电缆贯通供电方案及潮流算法

研究了市域铁路牵引电缆贯通供电方案,该方案全线贯通式供电,设置一主一备两个主变电所,在主变电所内设置同相供电装置.对贯通式供电时双边供电、单边供电下供电臂距离的设置进行了建模求解,模型以电压损失作为约束条件,通过逐渐增加列车数量的方式,求得供电臂所能承担最大列车数量,进一步得到供电臂距离的可行值,为牵引变压器位置的设置提供参考和校验.采用基于线路的牵引供电系统建模,将牵引供电系统分为电缆层和牵引层,提出适用于牵引电缆贯通供电的分层交互迭代潮流算法.该算法在层内进行潮流求解,同时层之间进行变量取值修正,以实现交互迭代,能够达到矩阵降阶、提高计算效率的目的.在本文案例分析中,相较于传统供电方案,牵引电缆贯通供电方案再生制动能量利用率提升至99.15%,每年通过再生制动能量利用可以节省的电费为2955万元,一次性投资可以节省大约13672万元.

电缆牵引供电方式电气特性研究

介绍了电气化铁路电缆牵引供电方式原理,分析了电缆供电牵引网电流分配关系,并在MATLAB/SIMULINK仿真环境下,建立了电缆供电方式牵引网仿真模型,仿真分析了不同分段距离下牵引网短路阻抗、牵引臂长距离空载和负载条件下电压损失以及不同电缆截面下电流分配系数。

采用自耦变压器供电的重载铁路牵引电缆贯通供电系统供电方案

针对采用自耦变压器(AT)供电的重载铁路,为了进一步提升其运能和再生制动能量利用率,提出一种采用AT供电的重载铁路牵引电缆贯通供电方案。首先,介绍了采用AT供电的重载铁路牵引电缆贯通供电方案;其次,研究采用AT供电的重载铁路牵引电缆贯通供电系统供电能力,推导该供电系统的等值模型,分析其电流分布关系,计算牵引网等值阻抗,结合其电压分布关系推导出供电能力数学模型,为方案的初步设计提供依据;然后,以某实际重载线路改造设计为案例,分别对既有方案和所提方案的供电能力和能耗情况进行仿真验证;最后,对改造成本及运营经济性进行了分析。分析结果表明所提方案能够延长供电距离,降低牵引供电系统能耗,提高再生制动能量利用率,节省外部电力资源,经济效益较为显著。

城市轨道交流牵引电缆贯通供电系统仿真研究

与传统异相供电系统相比,城市轨道交流牵引电缆贯通供电系统最大限度取消了线路中的电分相。本文通过建立主变电所、电缆牵引网、同相供电装置和动力照明负荷的等效模型,构建了牵引电缆贯通供电系统的数学模型,基于该模型进行连续性潮流计算,并以城市轨道交通实际线路为例,对比分析了传统异相供电系统和交流牵引电缆贯通供电系统的电压水平、再生制动能量利用率及供电能力,验证了城市轨道交流牵引电缆贯通供电系统的优越性。