城市轨道交通贯通供电方式牵引网分段供电方案及故障辨识方法

[目的]城市轨道交通线路采用贯通供电方式时,因牵引网结构复杂且无备用,牵引网发生故障时可能会扩大停电范围,为此需要对牵引网的分段供电方案进行优化。[方法]提出了一种适用于贯通供电方式的牵引网分段供电方案。基于牵引网分段供电拓扑特征,结合车-网耦合特性,提出了分段故障、过渡段故障的辨识方法。对牵引网分段短路和过渡区短路2个故障场景的控制方案进行了分析,描述了这2个故障场景下牵引网的自愈流程,并制定了这2个故障场景对应的断路器控制方案。以广州地铁18号线牵引供电系统为例,通过MATLAB/Simulink软件仿真,验证了所提分段供电方案及故障辨识方法的正确性和可靠性。[结果及结论]该方法可有效辨识故障区段。牵引网故障断路器控制方案可为分段和过渡区提供可靠的主保护,可保证广州地铁18号线牵引供电系统稳定、高效运行。

高速铁路全并联AT牵引网状态测控方案与仿真分析

为了有效提高牵引网的供电可靠性和持续性,针对现有高速铁路牵引变电所继电保护系统所存在的不足,提出了一种全并联AT牵引网状态测控系统方案。通过阐述其基本原理和系统构成,利用故障潮流符号值法,给出了各种类型牵引网短路时的故障判断方法。结合牵引网分段供电,对一实际工程算例进行了Matlab/Simulink建模和仿真分析。结果表明,该模型能够实现故障切除与恢复供电,达到了缩小停电范围和提高牵引网供电可靠性的目的,验证了该方案的正确性和有效性。

论新一代牵引供电系统及其关键技术

与既有电气化铁路牵引变电所换相接入电力系统不同,提出新一代牵引供电系统,即在同一电力系统内实现电气化铁路无分相的同相贯通供电系统.本文讨论了与新一代牵引供电系统相关的三项关键技术:一是牵引变电所采用组合式同相供电技术,治理负序,取消变电所出口处的分相;二是新型双边供电技术,取消分区所处的分相,减小均衡电流及其对电力系统的影响,同时,调整功率因数,保证牵引网电压水平;三是牵引网分段供电与测控技术,将供电臂适当分段,运用同步测量技术,更准确、更及时地判别故障类型与部位,并把故障限制在最小范围内.文章还说明了系统的经济性和可靠性.

城市轨道交通交流牵引供电系统及其关键技术

在地铁、轻轨等城市轨道交通中,为了避免现行直流牵引供电系统的迷流,同时发挥其无分相的优势,提出并研究了一种交流牵引供电系统.该系统由主变电所(MSS)和电缆牵引网(CTN)构成,主变电所由单相主牵引变压器(MTT)和负序补偿装置(NCD)组合而成,电缆牵引网由双芯电缆(DCC)、牵引变压器(TT)和接触网(OCS)、钢轨(R)等构成.讨论了该系统的3项关键技术:电缆牵引网的供电原理,等效电路和输电能力,电缆与接触网的匹配技术,接触网电压等级选择等;牵引网分段供电技术,牵引网供电状态辨识方法,分布式保护与集中式保护方案等;单条线路主变电所供电方案,2条及以上线路共用主变电所的供电方案.该系统技术性能优良,经济性好,可靠性高,为地铁、轻轨等城市轨道交通提供了新的、更好的选择.

同相供电系统的牵引供电分区保护方案

贯通式同相供电系统能够取消全线的电分相,在改善电能质量和提高列车运行速度等方面具有优势。若依然采用传统的保护系统,那么全线贯通后的系统将会是脆弱的。此时牵引网上只要有1处发生故障,整条线路都会受到影响,甚至会使牵引网停止运行。为此,对牵引网分段供电测控技术进行研究,利用MATLAB和Simulink软件分别对测控系统各部分建模,并模拟了牵引网短路故障时保护动作的情况。以某市的地铁18号线和22号线为例,通过分析故障前后分段所处电压波形的变化情况,验证了该测控方案的可行性与准确性。

重载铁路贯通同相牵引网故障自愈研究

为适应货物运量的不断增长,我国重载线路实施了运能提升改造工程,可采用组合式同相供电技术与双边供电技术,取消沿线电分相,有效提升牵引供电能力。文章提出了适用于重载铁路贯通同相供电牵引网的供电改造方案,可满足牵引网网格化供电与机车不断电持续运行的需求;针对既有保护方案与跳闸/重合闸方案不能满足贯通同相供电安全需求的现状,基于贯通同相牵引网与机车的运行特性,提出了牵引网分段保护与故障自愈策略,可实现牵引网故障导向安全,保障故障牵引网最小停电区间;最后,通过仿真验证了该方案的准确性和有效性。该方案可为重载铁路贯通同相供电改造工程提供重要支撑,对保障货物安全运输具有积极作用。

基于树形双边供电的重载铁路贯通同相供电方案

结合重载铁路既有供电方式特点,提出一种适用于重载铁路牵引供电系统的贯通同相供电方案。介绍该贯通同相供电方案的3项关键技术,即:组合式同相供电技术、树形双边供电技术以及牵引网分段供电与状态测控技术,并对树形双边供电系统的均衡电流以及单线牵引网阻抗进行详细研究;以某既有重载铁路牵引供电系统改造工程为例,将该贯通同相供电方案应用于该线路牵引供电系统工程改造中;通过理论分析以及实测分析,分别从运行模式、均衡电流实测分析、牵引网分段测控技术的适应性等角度对该既有线路贯通同相供电改造方案可行性进行分析。研究结果表明:基于树形双边供电的贯通同相供电方案可行,且兼顾更好的系统性能以及技术优势。

基于双端电气量的高速铁路故障测距方法研究

在牵引网分段供电技术基础上,提出基于双端电气量的高速铁路牵引网故障测距方法。采用广义对称分量法,通过建立牵引网复合序网模型,分析短路阻抗特性,绘制出AT牵引网测量阻抗特性曲线,给出故障测距算法与实现流程。仿真结果表明,与既有方案相比,该测距方法有效且测距精度高,为现有高速铁路牵引网故障测距提供了新途径。

运行中CLX-P型故障探测仪存在的问题及对策

为了提高牵引供电的可靠性,目前大部分牵引变电所装有接触网故障点探测装置。该装置在接触网发生短路故障时,能够准确而迅速地测量出故障点的位置,有利于牵引变电所调度员尽快寻找故障点,及时更换设备,排除故障。以电气化铁路京郑线运行的CLXP型故障控测仪为例,分析了其测量的基本原理,阐述了在实际线路中牵引网阻抗分段计算的方法,探讨了造成其指示不准确的原因,并进一步提出了切实可行的改进措施和办法。