双制式列车接地系统的车-地联合牵引供电计算

为研究双制式列车在不同供电制式区段下的车体环流和车体—轴端电位分布,针对某型双制式列车构建列车接地系统的链式电路模型,并提出车-地一体化的交、直流区段联合牵引供电计算方法;同时,建立列车接地保护电阻优化模型,并分析2种列车接地系统配置方案.以国内某条双制式线路为算例进行仿真验证,研究结果表明:方案1相较方案2,列车的车体—轴端电位最大值降低36.58%~41.04%,车体环流最大值降低18.49%~22.97%;并且在方案1中,头尾车保护电阻设置为20 mΩ,可使列车的车体—轴端电位最大值为1.15 V,车体电流最大值为50.30 A,达到抑制车体—轴端电位的最优效果.该车-地一体化的交、直流区段联合牵引供电计算方法可适用于单一供电制式或者多供电制式列车接地系统的分析.

基于车体接地电流的故障列车精准识别方法

针对专用回流轨直流牵引供电系统发生正极与车体短路故障时,故障列车不能被精准识别的问题,首先给出了双边供电牵引系统等值模型,其次分析了故障列车和正常列车的车体接地电流特征差异,最后提出了一种基于车体接地电流的故障列车精准识别方法。所提方法采用列车的车体接地电流幅值和方向作为故障识别判据,当其幅值小于整定值时判断列车正常,当大于等于整定值时继而采用其方向进行判断,电流为正方向的列车被判为故障车,电流为反方向的列车被判为正常车。该方法原理简单,实现方便,实用性强,采用双重判据能有效避免误判,可靠性高。通过Matlab仿真和现场试验录波验证了方法的可行性和有效性。

高速动车组永磁牵引系统接地检测方法研究

为了更好地提高高速动车组永磁牵引系统接地故障诊断的准确性,文章提出了一种适用于永磁牵引系统的接地检测新方法。通过结合接地检测电路的拓扑结构,分析了不同接地情况下接地电压的特点,并在此基础上提出了优化接地电压超限判定算法、采用各轴逆变器分步检测和增加永磁接触器诊断节点等措施,通过该方法可以准确诊断出电机侧、变压器侧和变流器侧具体的接地点,提高了故障点定位的准确性。半实物仿真和地面机组试验结果验证了该方法的可行性。

动车组牵引系统接地分段诊断研究及应用

针对动车组牵引系统现有接地故障检测方法存在的问题,文章基于接地故障检测电路原理,并综合考虑不同位置接地故障的半中间电压特征,提出了一种牵引系统接地故障分段诊断的优化方案,并进行了试验验证和运用考核。结果表明,该优化方案能够实现对牵引系统接地故障的分段诊断,准确检测接地故障的发生位置,并能对不同位置接地故障进行相应的保护动作,有效节约了检修维护时间,提高了动车组运用效率。

飞机牵引滑行入港安全运动路径生成及其轨迹跟踪控制方法

针对飞机紧急降落后无法继续利用自身动力滑行入港场景,研究使用牵引车牵引其滑行入港的方式,考虑牵引滑入时机轮与机场跑道及滑行道边缘的安全净距,分别提出适用于机型-机场匹配时的牵引车-飞机系统的铰接点过中心线(HPOC)法和不匹配时的飞机主起落架几何中心过中心线(GCOC)法,并基于2种方法建立运动学模型,在净距及飞机前轮转角约束下对系统转弯滑行入港运动进行轨迹规划。基于GCOC法建立连续非线性系统的轨迹跟踪模型,通过线性二次调节器(LQR)对不同权重系数及存在初始偏差的轨迹跟踪问题进行了研究。结果表明:牵引车以HPOC法牵引飞机在与其机型不匹配的机场滑行入港时,机轮会发生碰撞危险;而采用GCOC法时其运动轨迹可以满足跑道及滑行道边缘的安全净距要求。在对系统进行轨迹跟踪控制时,当将飞机主起落架几何中心的横、纵坐标权重系数 Q_(1)、Q_(2)及表示飞机姿态的角度权重系数 Q_(3)均设为100,而表示牵引车姿态的角度权重系数 Q_(4)设为0时,即:Q=(100,100,100,0),该方法可将实际牵引滑行入港轨迹与参考轨迹的偏差保持在0.05~0.1 m以内,且能够在10 s左右抑制系统状态变量误差,并使控制变量达到稳定;同时能够在12 s左右修正系统的初始偏差,相较于单机偏差修正的10 s,具有可接受的效果。

AT供电牵引网断线接地故障及其馈线保护动作行为分析

对ＡＴ供电牵引网断线故障进行了理论分析，结合具体算例，给出各种断线接地故障的阻抗─—距离特性曲线，通过与其它短路故障比较，从理论上论证了ＡＴ牵引网发生断线故障时常规保护拒动的可能性。

高寒冻土地区牵引变电所接地系统设计探讨

从牵引变电所接地系统设计目的分析出发,讨论现行设计规范对接地电阻值要求的局限性,并结合实际案例,采用仿真计算和实地测试等方法进行验证,提出对于高寒冻土地区牵引变电所的接地系统设计思路,应结合工程具体情况整体考虑,避免只简单注重接地电阻值,而忽视对地电位分布的分析。

全并联AT供电牵引网断线接地阻抗计算与分析

针对客运专线全并联AT供电牵引网发生断线接地故障时馈线保护装置拒动这一现象,利用电路基本原理,采用数学方法对全并联AT供电牵引网断线接地的阻抗进行了理论上的推导计算,将其与短路故障的阻抗进行比较分析,得出断线接地故障是一种高阻接地故障,远远大于短路时的阻抗,超出了馈线保护阻抗的整定值。并利用Matlab/Simulink软件建立牵引网故障模型并进行了仿真验证,证明了本文理论推导的正确性,从而找到了发生断线接地故障时馈线保护装置拒动的原因。

城轨牵引供电系统车-地配合参数优化方法

对于牵引供电系统车-地配合参数优化问题,建立了包含中压能馈装置的牵引供电系统等效电路模型,推导了采用电压下垂控制方式的直流潮流计算方法,并考虑了中压能馈装置的容量配制对潮流算法的影响.考虑直流电压对再生制动的约束,以列车再生制动能力最大发挥和系统能耗最小为目标,提出基于遗传算法的牵引供电系统车-地配合参数优化方法,得到最优逆变启动电压阈值和下垂控制斜率.最后以实际线路为例进行了仿真研究,结果表明:中压能馈装置开通牵引供电功能后系统节能效果更好,优化后系统能耗降低2%以上,达到了良好的节能效果.

直线电机轨道交通地面电阻制动的研究

对采用地面电阻制动的城市轨道直流牵引供电系统模型进行介绍,利用Matlab软件对该系统建立了供电网络结构图,利用节点电压法构造矩阵方程,并对此引入的非线性方程组用牛顿迭代法求解。基于地面电阻制动仿真系统(GRBSS),得出电压、电流等结果,对地面制动电阻的容量计算方法和位置设置原则进行探讨。

牵引变电所接地系统设计和故障预防研究

从接地设计原则、接地网材料和寿命、接地网布置形式等方面,对常规铁路和客运专线牵引变电所的接地系统设计方案进行了论述。分析了接地网发生故障的主要原因,介绍了预防接地网故障及优化地网设计的一些新方法和研究成果。

遂渝线无砟轨道试验段钢轨漏泄电阻测试

钢轨漏泄电阻是影响牵引供电系统与铁路信号系统电磁兼容性能的重要参数,其大小直接决定了钢轨电位的取值,并影响轨道电路的传输特性。本文简单介绍了钢轨漏泄电阻的不同测量方法,着重介绍了实用简化的工程方法——开路法在遂渝线无砟轨道试验段对钢轨漏泄电阻的实际测试,给出了同一区段有砟和无砟轨道的钢轨漏泄电阻测量结果的差别。

牵引供电网断线接地故障的阻抗模拟计算与仿真试验

当客运专线AT供电牵引网发生接地故障时,馈线保护装置会发生拒动现象。针对这一现象,利用电路基本原理,采用数学方法建立故障模型并进行理论推导计算,将其与短路故障的阻抗进行比较分析,得出断线接地故障是一种高阻状态时的接地故障,阻值远大于短路时的阻抗,超出了馈线保护阻抗的整定值范围。利用Matlab/Simulink软件建立牵引网故障模型并进行了仿真验证,证明了本文理论推导计算的准确性,找到发生断线接地故障时馈线保护装置拒动的原因。

350km·h^(-1)中国标准动车组整车对外电磁骚扰试验及抑制措施

采用接收机的准峰值检波器模式和频谱仪的峰值检波器模式,分别进行静态和动态工况下350km·h-1等级中国标准动车组整车对外电磁骚扰的测试。结果表明:在静态工况下,9个频段的测试结果均未超出国家标准规定的限值;而在动态工况下,9~59,50~150和150~1150kHz及30~230 MHz频段的测试结果均超出国家标准规定的限值;通过进一步分析试验数据确定,动车组的牵引组合系统为主要的电磁骚扰源。因此,采取将牵引组合系统变流器电机侧和变压器侧的电缆改为屏蔽电缆及在箱体的对外进出线口处增设铝箔,以及裙板添加接地线和摘除1,2,7,8车的保护接地等抑制电磁骚扰的整改措施;试验结果表明:对实车整改后,动车组整车在9个频段上的对外电磁骚扰均未超出国家标准规定的限值,且部分频段有10~30dBμA·m-1(dBμV·m-1)的优化。

高速铁路牵引回流系统建模分析

高速铁路牵引回流分布复杂,有必要对其进行精确的建模分析。采用平行多导体传输线理论,搭建统一的牵引网数学模型,实现针对不同空间分布形式的牵引网阻抗和导纳的计算。运用埋地裸导线法对综合地线进行建模,弥补等效接地电阻法不能计算导线电流的缺点,且计及综合地线与其他导线间的耦合,研究不同回流导线中的电流分布比例,并与实测数据进行对比,验证埋地裸导线建模法及牵引网链式网络潮流算法的准确性,并探讨回流测试方案。

高速铁路综合接地系统对牵引变电所接地阻抗测量的影响

牵引变电所接地网在高速铁路综合接地系统的作用范围内,其接地阻抗的测量必然会受到高速铁路综合接地系统的影响,并不能简单照搬电力系统接地装置接地阻抗的测量方法。基于CDEGS软件建立高速铁路综合接地系统存在下牵引变电所接地网接地阻抗计算模型,分析了均匀土壤电阻率下高速铁路综合接地系统对牵引变电所接地网地表地电位升分布的影响。在此基础上,建立了某段高速铁路综合接地系统存在下的牵引变电所接地网接地阻抗测量仿真模型,分析了不同电极布置方式、不同电流极距离下用夹角法测量牵引变电所接地网接地阻抗的准确度,并开展了现场试验。仿真计算和现场实测表明:高速铁路综合接地系统的存在,减小了牵引变电所接地网的作用范围,严重影响了夹角法测量牵引变电所接地阻抗的准确度。合理地布置电流极和电压极,能减小高速铁路综合接地系统对牵引变电所接地网接地阻抗测量的影响,远离30°夹角法适合高速铁路综合接地系统存在下牵引变电所接地网接地阻抗的测量。

高速铁路牵引变电所接地系统影响因素的研究

分析了影响接地系统的因素,提出了通过采用综合接地方式、选择铜接地体材料、以及降低土壤电阻率等方法来改善牵引变电所的等效电阻,以达到满足高速铁路牵引变电所接地系统的要求。

温州市域动车组牵引系统接地故障诊断与保护应用研究

根据温州市域动车组牵引系统的特点,提出了一种电动车组牵引系统接地故障诊断与保护的控制方法。试验结果表明,该方法能准确诊断牵引系统发生接地的区域,根据接地区域的不同,执行不同的保护策略,可在保证牵引系统安全的同时,提升列车的可用性。

中速磁浮列车试验线地面牵引系统

新型中速磁浮列车采用基于Halbach磁体的长定子永磁直线同步电机牵引系统，具有能耗低、爬坡能力强及转弯半径小等优点。在时速150～250km的交通系统中具有广阔的应用前景。本文主要介绍中速磁浮列车试验线牵引系统研制肢试验情况，包括中速磁浮列车结构特点、地面牵引系统原理及组成、试验线测试结果等。

跨座式单轨车接地保护设计

我国城市轨道交通有多种接地保护电路,以重庆跨座式单轨车辆及供电系统设计为例,系统阐述了跨座式单轨车辆及供电系统的接地保护装置的设计、保护原理以及车辆与供电系统的接地保护配合关系,分析了车辆过断电区对地面接地保护设计的影响并提出了对策。