地面控制自动过分相系统技术的应用研究与测试分析——实施于青藏铁路西宁至格尔木电气化工程

概要介绍青藏铁路西宁至格尔木段电气化工程采用的地面控制自动过分相技术及创新特点;重点进行了该系统电气暂态过程影响的理论研究,并且运用PSCAD和MATLAB软件建模,分别进行了地面控制装置、机车逻辑控制、主变流器、辅助变流器等应用的模拟仿真研究;对现场试验测试获取的波形、数据进行科学分析,得出相应的符合实际的结论。该系统技术、装置及HXD1C交流传动机车兼容技术,满足青藏铁路高海拔环境的应用条件,保障了列车的安全可靠运行。

地面自动过分相系统列车位置检测及智能复原技术

通过地面自动过分相系统与车载自动过分相系统差异性分析,提出地面自动过分相系统配置、冗余设置、智能复原技术,详细介绍了冗余配置点功能及智能复原关键技术。

高速、高坡、重载电气化铁路地面控制自动过分相工程设计的应用研究

建议对地面控制自动过分相术语进行规范;为创新归纳工程设计的诸多内容,针对工程项目开展应用研究,梳理规范工程设计中各专业的分工和相关专业的配套接口设计原则、方法、内容;创新采用分相所箱体结构、八跨式或"N+n"的双断口绝缘锚段关节式电分相、系统供电远动通道接口及远动监控技术、土建工程设计要点;以及机车兼容配套等预算费用编列等问题;创新应用研究取得了青藏铁路西格复线、神朔铁路等多处地面控制自动过分相系统成功应用实例,得出创新应用研究先进科学可行的结论。

采用地面开关自动过分相技术的牵引网馈线保护动作行为分析

针对地面开关自动过分相技术,对动车组过电分相时可能发生的暂态过程以及异相短路故障进行研究,得出常规原理的馈线保护无法正确动作的结论。提出基于两供电臂相间电压和超前相电流的距离保护和以高次谐波闭锁的电流速断保护方案,通过对正常负荷、牵引网常规故障等状态下的保护动作行为仿真,验证该保护方案的正确性和有效性,可以共同作为动车组过电分相时的保护策略。

电力机车地面控制自动过分相兼容技术应用研究

介绍地面控制自动过分相原理,分析电力机车通过该系统时的暂态响应,并以HXD3型机车为例分析控制逻辑,总结归纳交流机车兼容技术方案。同时对此项技术应用后的经济效益和社会效益进行分析。

动车组自动断电过分相车体瞬态过电压优化研究

高速动车组车载自动断电过分相时,瞬态电压会通过车顶高压电缆缆芯与屏蔽层间的耦合注入各节车体,合理的保护接地方式可快速泄放车体瞬态电压,保证各车体电位相等。基于此,介绍了动车组过分相的暂态过程,运用MATLAB/Simulink建立了各暂态过程的等效电路模型,经过仿真分析接地电感与电容对车体瞬态电压的影响规律,提出了并联电容器的保护接地方案,对动车组高效运行具有一定参考价值与指导意义。

交流传动列车地面自动过分相控制策略

地面自动过分相技术已成为提升高速、提高重载铁路运输效率和能力的有效手段,如何发挥地面自动过分相技术优势列车采取的过分相控制策略是关键。文章在分析机械开关地面自动过分相过程中的列车控制过程及问题的基础上,提出了一种匹配适应性较优的列车控制策略,重点阐述了四象限的失电检测算法、逆变器的直流电压控制算法、整体控制逻辑与保护策略等。通过电子开关地面自动过分相机车适应性试验,验证了该控制策略的有效性,实现了列车带电过分相,辅助系统不断电,牵引力和速度基本无损失,并且在分区所无感知过分相。

一种基于电压电流信息检测列车位置的地面带电过分相系统

过分相是困扰电气化铁路供电的一大难题,本文提出一种地面带电自动过分相系统,通过牵引网的电压电流量检测获得受电弓的位置,进而控制电子开关的动作。本文介绍了该系统智能分相器的电路结构、开关时序、受电弓位置检测原理和电子开关的切换控制逻辑。

相分段自动转换装置

介绍了地面自动过分相转换装置的原理、主要设备、硬件、软件和应用情况,以及在提高既有线路通过能力、行车速度带来的经济效益和社会效益,并提出本装置改进的方案。

计轴装置在新型地面自动过分相系统中的应用

列车运行位置检测是地面自动过分相系统的关键技术,为满足高可靠性、高可用性、高安全性和高智能化的应用需求,设计了基于计轴装置的列车位置检测方案,并进行了工程验证。现场长期运行结果证明:计轴装置与新型地面自动过分相系统中其他设备匹配良好,工作稳定可靠.符合设计预期。

神朔铁路地面自动过分相系统中性区设计优化

中性区是地面自动过分相系统的重要组成部分,设置是否合理将直接影响行车安全和运营效率。本文基于地面自动过分相的工作原理及系统构成,探讨了适用于地面自动过分相的中性区设计原则,分析了神朔铁路中性区设置现状及存在的主要问题,对中性区设计优化进行了研究,提出了中部机车双重安全检测方案,优化了过分相控制逻辑,显著缩短各种复杂编组列车对于中性区长度的要求,并简化了中性区结构形式,可有效降低系统故障对线路运能的影响,同时有利于系统小型化和简统化发展。

重载铁路电子开关自动过分相应用技术研究

针对重载电气化铁路机车车载断电自动过分相时的速度损失等问题,通过对现有自动过分相技术进行对比分析,提出一种基于高压晶闸管阀组的高性价比地面自动过分相装置,介绍了其系统构成、工作原理及关键技术,并通过现场工程化应用验证了方案的可行性。

电力机车受电弓精确检测定位技术研究

电力机车受电弓检测定位是地面自动过分相装置的关键技术,控制系统需依据受电弓的数量和运行位置选择开关导通和关断的时刻。本文研究了重载、高速铁路列车编组方式及机车受电弓情况的差异,阐述了几种可行检测方案的检测原理及不足,提出了一种基于激光雷达的受电弓精确检测定位技术,介绍了该新型检测方案的工作原理,并设计了检测方法及安全保障措施。

电力电子化高速铁路自动过分相技术

随着电气化铁路的高速发展,电力机车的速度要求越来越高,减少电力机车在过电分相时速度损失成为了电气化铁路发展的必要条件,本文给出了一种在柱上式过分相原理的基础上,利用电力电子器件代替真空短路开关的方法,利用Matlab仿真,利用IGBT器件组成电力电子开关,搭建电力机车过分相等效电路,理论上实现了列车在过电分相时开关快速动作,减小了过分相时产生的过电压过电流现象,延长了柱上式开关的使用寿命。并做到了在开关动作的暂态过程中电流电压波形在五个周期内达到稳定,保证机车的安全稳定运行。