基于多导体回路法的AT供电方式长回路电容计算方法研究

提出了一种基于多导体回路法以接触网和正馈线为传输导体的电气化铁路AT供电方式牵引网长回路电容计算方法。该方法以与电荷唯一对应的回路为基本单元,对复杂多导体传输线系统开展电场描述,实现了AT供电方式牵引网长回路电容的精确计算。

基于EEMD-CBAM-BiLSTM的牵引负荷超短期预测

针对电气化铁路牵引负荷难以预测的问题,构建了一种由集合经验模态分解(EEMD)、改进型卷积块注意力模块(CBAM)和双向长短期神经网络(BiLSTM)组合成的EEMD-CBAM-BILSTM预测方法,有效地降低了牵引负荷超短期预测误差与计算成本。首先,通过EEMD将牵引负荷数据分解为多个稳定、有规律的时序模态函数,突出负荷数据的时序特征;其次,将分解后的各分量整体通入由卷积神经网络(CNN)和改进型CBAM组成的特征提取模块提取全局时序特征;最后,利用贝叶斯优化(BO)搜寻BiLSTM最优参数,并将全局特征通入优化后的神经网络进行超短期时序预测。仿真算例表明,该文所提预测框架在各预测步长下均能很好地把握牵引负荷变化趋势,显著提升了牵引负荷预测的精度。

动车组牵引电机轴承超温故障原因分析及优化措施研究

针对某平台动车组牵引电机频繁出现轴承超温报警故障问题,展开轴承超温故障原因分析。根据润滑脂过温劣化和轴承电腐蚀两类故障特征现象,判定轴承超温由轴间功率分配不平衡、轴电压过大和轴承绝缘抗击穿能力低导致。研究各轴电机功率分配差异、动车组接地方式、轴承绝缘涂层厚度等影响因素,明确轴承超温故障产生原因及机理。结果表明,车控驱动的动车出现轮轴滑行或空转时,会导致其他轴电机过载升温加速润滑脂老化;由分合闸过电压产生的牵引电机轴电压与接地位置和回路参数相关,不同位置接地方案下轴电压的差异最高可达到两倍;在较高轴电压下,轴承绝缘涂层厚度不足会导致绝缘击穿,造成轴电流对轴承的损伤,最终导致轴承异常磨损超温。为防止轴承超温故障频繁出现,提出TCU控制逻辑优化、整车接地方式优化及绝缘涂层厚度优化等措施,为列车安全运行提供有效的优化方案。

齿轨车辆牵引电机布置模式及系统耦合振动特性

为探究牵引电机布置模式对齿轨车辆动态特性及齿轮-齿轨啮合特性的影响,在考虑齿轮-齿轨非线性啮合行为及其动态时变激扰和轮轨非线性接触关系的条件下,分析了不同电机布置模式下的车辆动力学特性。以Strub齿轨系统为原型,建立了齿轨车辆-轨道垂纵耦合动力学模型,研究了三种不同电机驱动形式对齿轨车辆动态特性的影响规律,并在此基础上提出了适用于齿轨车辆的牵引电机布置方案。研究表明:牵引电机双置工况下齿轮啮合力和垂向、纵向振动加速度更小;其中电机双置时齿轮齿轨啮合力约为电机后置和前置时的50%,平直段齿轮垂向和纵向加速度的最大幅值差分别为4.04和6.01 m/s^(2),爬坡段电机后置时齿轮振动加速度最大,其垂向、纵向加速度幅值比电机双置时大45%;平直线路上电机后置与前置时齿轨车辆的舒适性较好,而爬坡段牵引电机双置模式下更好;鉴于齿轨车辆主要应用于爬坡线路,且爬坡时电机双置齿轨车辆的动力学指标最好,因此建议牵引电机双置为最优布置模式。

上海轨道交通09A03和07A02型列车ATO牵引指令继电器故障分析及改进措施

[目的]针对上海轨道交通09A03和07A02型列车发生的ATO(列车自动牵引)牵引模式下存在的冲动问题,分析故障原因并提出改进措施。[方法]介绍了09A03和07A02型列车运行中发生冲动的故障现象;从ATO和ATP(列车自动保护)电路设计原理上对故障产生的原因进行了分析,确认是选型问题导致继电器触点卡滞粘连;提出了整改建议,并就未来新车设计方向提出了一些设想。[结果及结论]将09A03和07A02型列车ATO牵引指令继电器更换为3RH2122-2LF40型接触器,能同时满足列车对该继电器的各种要求。在后续列车的型式试验阶段,对列车ATO牵引回路、ATP牵引回路和ATO制动回路的所有负载设备进行浪涌电流检测,以在首列车生产阶段发现ATO牵引指令继电器的选型问题。

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。

朔黄铁路1.6万t重载列车操纵难点及解决措施

朔黄铁路采用HXD1型交流电力机车与SS4型直流电力机车组合牵引1.6万t重载列车。该文阐述1.6万t重载列车在长大坡道起车、长大下坡道循环制动以及过分相等平稳操纵难点,并有针对性地提出解决措施。

接地电流在线监测在牵引供电电缆线路上的应用

接地电流在线监测技术在牵引供电上的应用较少,对监测效果也无法评估。将改进的电缆接地电流在线监测系统应用于牵引供电系统上,验证了接地电流在线监测技术可应用于牵引供电系统上;通过对环流异常进行判断和验证,明确了现有电力系统接地电流判定标准不能直接应用于牵引供电系统,提出初步判定特征;同时,对比牵引变电所两侧电缆负荷电流和接地电流,发现牵引电缆负荷电流会影响牵引变电所供电电缆的负荷电流,应加强对牵引变电所供电电缆的监测。

电梯永磁曳引机的在线退磁检测

永磁同步电机具有功率大的优势,但在电梯曳引应用中存在机械强度低与不可逆退磁的问题。其中,退磁问题会直接影响电梯运行安全,甚至导致电梯失速与冲顶。鉴于此,提出了一种基于变参数SMO的在线退磁检测方法,根据永磁同步电机在电梯曳引中的结构特征,选择采用改进饱和函数与可变开关增益的方式解决SMO应用中的抖振问题。结果表明,新型在线退磁检测方法具有较高的检测精度,可满足电梯永磁曳引机在线检测工作要求。

CRH3型动车组牵引制动模式曲线的算法研究

针对CRH3动车组牵引制动系统,分析了列车在平直坡道上运行时所受的合力,对列车所受坡道合力与速度之间的关系进行了研究。根据动车组牵引制动特性,给出了列车牵引、制动模式曲线算法,采用迭代算法计算列车牵引距离,反向迭代法计算列车制动初始点。通过仿真计算,得到了CRH3、CHR2型动车组牵引模式曲线;得到了初速度为300km/h时CRH3型动车组在再生制动、常用制动和紧急制动三种情况下的制动模式曲线,初速度为200km/h时CRH2动车组紧急制动模式曲线。同时,对每组模式曲线进行了对比分析。研究结果表明:采用迭代算法得到的牵引、制动模式曲线与列车实际运行曲线基本一致,验证了算法的合理性。

高速铁路隧道及高架桥路段牵引网建模与分析

在高铁全并联AT供电方式下的牵引网链式模型基础上,推导多导线的阻抗及导纳矩阵;结合四周无限隧道模型及电磁场理论,计算隧道中导线的自阻抗、互阻抗和分布电容,并求牵引网供电回路和高架桥桥墩间的耦合系数;在Simulink仿真平台里搭建各路段牵引网仿真模型,通过分析该模型输出电气量,验证了所建模型的正确性。在此基础上,研究了负载位置变动高铁牵引网特殊路段的牵引网电压及钢轨电位的分布规律。

大采高采煤机双列四驱动自适应调姿牵引方式研究

为了提高大采高采煤机对复杂地质条件的适应性,提出了一种采煤机液压浮动支撑自适应调姿牵引机构,实现大采高采煤机的双列四驱动牵引,基于最小二乘方法,完成了对双列四驱动牵引整机力学模型的分析解算,并探讨了调姿牵引机构的刚度特性,利用ADAMS仿真软件分别对传统和调姿牵引机构的啮合特性进行仿真研究。结果表明：与传统单侧双驱动方法采煤机整机力学特性相比,双列四驱动牵引方式受力均布性明显改善,双导向滑靴侧向力减幅在42%~92%,调姿牵引机构的负载刚度大于200 k N/mm,同时得出啮合力随中心距增大呈不均匀递减。因此提出的液压浮动支撑自适应调姿牵引机构能够有效改善整机运动速度和加速度的波动,可为双列四驱动牵引采煤机的研制提供一种新思路。

列车牵引计算仿真的研究

随着科学技术的发展,计算机技术在铁路交通系统的应用越来越深入和广泛。而列车牵引计算直接涉及铁路的运输能力和运行安全性,对于整个铁路运行系统有重要的意义。对于计算机进行列车牵引计算仿真进行研究,论述应用计算机仿真程序进行详细计算的必要性,以及仿真模型的建立与实现。

基于运行方式的城轨交通牵引站谐波电流分析

为保证城市轨道交通供电系统的安全可靠和经济合理,其牵引站的运行方式具有多样性,不同的运行方式对供电系统电能质量造成不同的影响。首先讨论了牵引站的不同运行方式,通过理论计算和仿真模型对城市轨道交通牵引站不同运行方式下谐波电流进行分析,并研究了某实际城市轨道交通牵引供电系统非特征次谐波产生的原因,研究结论对城市轨道交通供配电系统设计和运行管理提供一定的借鉴。

地铁牵引变电所可靠性分析

随着城市轨道交通的快速发展,地铁牵引变电所的可靠性水平及其可靠性研究成为地铁安全运营的关键。本文将故障模式后果分析(FMEA)和故障树分析(FTA)2种方法相结合,对地铁牵引变电所进行可靠性分析。首先建立完善的FMEA表格,找到牵引变电所所有可能的故障模式、失效后果、故障检测方法及补救措施,再建立牵引变电所故障树,求取故障树的最小割集,并对故障树进行定性分析和定量分析。定性分析找出影响地铁牵引变电所可靠性的最薄弱环节,定量分析计算顶事件的失效概率,得出牵引变电所的可靠度,2种方法的结合为地铁牵引变电所可靠性分析提供一种实用方法。

城市轨道交通供电系统模式的分析与研究

针对城市轨道交通电力系统进行全面的思考、分析和研究，提出了城市轨道交通供电系统模式的雏形，并对影响它的相关因素做了全面的分析。

库水位升降作用下大型堆积体边坡变形破坏预测

库岸边坡的变形破坏及稳定性研究是目前国内外研究的热点之一。基于水电站库区一大型堆积体边坡,通过现场原位直剪试验获取岩土体的力学参数,利用岩土数值分析FLAC3D软件,考虑了堆积体与基岩基覆接触带介质的应变软化特性,对水库蓄水和下降过程中边坡的变形破坏特征进行了分析预测。结果表明,在库水升降作用下变形主要发生在堆积体内部;根据堆积体的变形特征可分为3个区:前缘牵引变形区,变形量最大;中间过渡区,变形量最小;后缘被牵引变形区,变形量介于前缘和中间之间。模拟过程中,在坡体的不同位置设置位移监测点,得到了蓄水和水位下降过程中各监测点的位移时程曲线,监测结果显示,水位下降时堆积体前缘易形成局部失稳。通过剪应变增量判断堆积体边坡在库水作用下可形成2个潜在的滑动破坏面。

基于阻抗匹配平衡变压器和AT供电方式的新型同相牵引供电系统

电气化铁道的牵引供电系统三相严重不平衡,存在大量的谐波和无功,各供电区段需要用分相绝缘器分隔,从而制约了高速、重载铁路的发展。基于阻抗匹配平衡变压器和AT供电方式的新型同相牵引供电系统,不仅可以解决以上问题,还继承了AT供电方式所特有的通信防护效果好、综合经济技术性能优越的特点;同时在有源滤波器的作用下,实现了单台双绕组工作变压器的接线方式,比原系统结线简单、维护方便。文中分析了系统平衡变换原理,讨论了系统的平衡方式、补偿电流检测与有源滤波器控制方法。分析和仿真证实本文提出的平衡方式和检测方法是正确的,同相供电系统方案是可行的。

同相供电直挂变流器拓扑结构与容量匹配关系

为优化同相供电变电所变流器的拓扑结构,改善补偿容量,并减少设备占地,运用牵引变电所三相-单相电气量通用变换方法,研究了功率直通型、有功补偿型和无功补偿型3类直挂变流器.结合有源综合补偿特性和功率子模块特点,设计了同相供电直挂变流器的拓扑结构,研究了牵引变电所接线形式与直挂变流器容量匹配关系,最后分析了直挂变流器的器件容量利用率.研究结果表明:有功补偿型和无功补偿型直挂变流器容量不仅与牵引变电所接线形式有关,还与牵引负荷的接入端口和负载类型有关;对有功补偿型,当负荷功率因数大于0.961时,宜选择90°接线牵引变压器,当负荷功率因数小于0.961时,宜选择120°接线牵引变压器,且牵引负荷接入超前相;对无功补偿型,当为交-直-交牵引负荷时,宜选择90°接线牵引变电所,当为感性牵引负荷时,宜选择120°接线牵引变电所.在相同的交-直-交牵引负荷及调制比为0.8条件下,有功补偿型直挂变流器的器件容量利用率最高,达到11.34%.

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。