广州地铁22号线交流牵引供电系统电磁干扰问题分析

[目的]当地铁线路正常运行时,由于钢轨对地不能做到完全绝缘,采用交流牵引供电系统的地铁会对邻近金属油气管道产生交流干扰。因此,有必要研究地铁交流牵引供电系统对外部电磁干扰的问题。[方法]以广州某金属油气管道与广州地铁22号线并行段为例,建立地铁隧道与金属油气管道耦合模型,对金属油气管道进行电磁干扰仿真分析;计算了与隧道呈不同夹角的油气管道各段的电磁感应电压、地电位和涂层耐受电压,分析了电磁干扰的主要影响因素。[结果及结论]交流牵引供电制式下,管道涂层实际承受电压为涂层内部金属管道表面的电压和外部土壤中的地电位的差值,地铁隧道在金属管道表面产生的感应电压幅值是土壤地电位幅值的10倍以上,金属油气管道受到的电磁干扰以管道与地铁的电磁感应电压为主;金属油气管道及地铁隧道并行段是产生电磁干扰的主要区段;增加回流线可以极大地降低金属油气管道的电磁感应电压,回流线的位置与数量对减少电磁干扰效果有极大的影响。

地铁直流进线振荡电流识别算法研究

针对地铁直流进线的振荡电流容易引起继电保护系统频繁误动作的问题,文章提出以变分模态分解、样本熵、TOPSIS为核心的故障诊断分析算法,并搭建实时数字仿真试验平台,以地铁继电保护装置为应用场景,通过将改进的进线保护算法与传统逆流保护算法进行试验对比分析,验证了方法在工程实践中的可行性和有效性。结果表明,该方法可有效识别直流进线特殊振荡电流,提高继电保护的可靠性。

地铁杂散电流引起动态地电位分布建模及影响因素分析

针对地铁运行导致变压器直流偏磁、埋地管道腐蚀而带来的地铁杂散电流干扰和影响评估问题,提出杂散电流引起动态地电位分布建模方法。通过将多区间、多列车地铁线路等效为多时变电源电阻网络模型,实现杂散电流实时分布计算;进一步将其等效为非均匀散流线电流源,结合线路地理信息,基于点电流源电场的空间数值积分实现地铁全周转时间内的地电位动态计算;利用CDEGS软件仿真和现场实测数据,验证模型计算结果的准确性。以国内某市1、2号线地铁线路为例,计算杂散电流引起大地电位波动区间,以电位梯度变化评估杂散电流干扰范围及程度,并分析机车运行工况、轨地过渡电阻和土壤电阻率因素对地电位梯度的影响规律。

地铁牵引供电系统电网回路中磁感应电压仿真分析

地铁牵引供电系统与周边电网回路存在磁感应现象,由此产生的感应电流可能导致变压器发生直流偏磁。为定量分析地铁牵引供电系统在电网回路中产生的磁感应电压大小,文章首先基于磁感应电压产生机理,计算对比地铁牵引供电系统电网回路中磁感应电压的计算值和仿真值,继而利用傅里叶分析磁感应电压的特点,得出以下结论:磁感应电压为极低频交流电压;当列车未驶入或已驶离与电网回路并行区间时,二者之间的误差以感生电动势为主,当列车行驶进入与电网回路形成并行区间时,误差为感生电势与动生电势的累加。

地铁牵引系统对地表电位影响时域仿真

为了掌握地铁牵引系统引起交流电网直流偏磁的机理,以地表电位为对象,开展地铁牵引系统对临近地表电位影响的时域仿真研究。首先建立了包含轨道、轨-地过渡电阻、隧道、结构钢筋及排流网的地表电位时域仿真模型,随后利用上述模型模拟了列车出站、列车进站、多列车同向运行、多列车上下行运行等工况下所产生的地表电位时域波形。结果表明,偏磁电流与地表电位的时变性源于牵引电流与杂散电流的时变性,且地表电位大小、极性及达到峰值的时刻同时受到列车、观测点、牵引站之间相对位置的影响;多辆列车运行时,当运行间隔增大,各列车产生的地表电位的叠加作用减弱,地表电位时域波形表现为“间歇性”振荡,反之,运行间隔减小,各列车产生的地表电位的叠加作用增强,地表电位时域波形表现为“连续性”振荡;此外,当上下行列车同时进出站时,可能引起地表电位的局部较大脉冲。综上所述,地铁牵引系统时变的地铁牵引电流、列车位置、运行间隔、数量、运行状态等因素共同作用是造成直流偏磁电流及其产生电位极性、峰值与振荡频率变化的主要原因。最后,通过试验实测对仿真模型与所得结论进行了验证。

基于FTA和FMEA法的地铁牵引供电系统可靠性评估

地铁牵引供电系统是保证地铁安全可靠运行的动力来源,其可靠性分析对整个地铁供电系统的可靠性研究至关重要。本文针对某一地铁典型牵引供电系统结构,利用故障树和故障模式与后果分析法对其进行可靠性评估。通过对系统进行定义及对系统电压等级的划分,建立故障模式和后果分析表格及供电系统的故障树模型。在此基础上,求取故障树的最小割集,并利用自主开发的可靠性分析软件对3种供电情况进行可靠性评估。最后与实际工程相比较,验证了该可靠性分析方法的有效性和实用性。

地铁牵引供电系统交-直流潮流算法研究

地铁牵引供电网采用双边供电方式,使得相邻牵引变电所换流器之间相互影响。本文分上、下行线路进行直流功率分配,考虑换流器之间的联系以及再生制动工况,计算各牵引变电所的有功功率输出;考虑换流器特性,将牵引变电所视为PQ节点,进行交流潮流计算;将直流功率分配收敛为最终指标,将交流潮流计算嵌入其中,并用其结果来修正直流潮流的输入量,最终达到收敛的目的。该混合迭代算法收敛性能好,实例验证了该算法的准确性和可靠性。

考虑谐波功率修正的地铁交直流潮流计算方法

地铁牵引供电系统是一个不同于交直流电力系统的交直流混合系统,其潮流计算的难点在于交直流系统的解耦和迭代方法。将牵引变电所的交流侧母线节点视为交流系统的PQ节点,将直流侧节点视为直流系统的恒压节点,从而将交直流系统进行了解耦。直流系统中,将节点分为P节点和V节点,适应了直流牵引网结构特点,提高了收敛速度;交流系统中,利用交叉频率耦合导纳矩阵建立整流器组的谐波模型,建立整流器组谐波电压与谐波电流的关系矩阵。用交流谐波潮流的谐波功率对交流基波潮流的PQ节点进行修正,提高了交流潮流计算的精度。该混合潮流计算方法有机地将交流基波潮流、谐波潮流和直流潮流三者结合起来,收敛性能好,适应性强,实例分析结果验证了该算法的有效性。

基于多层免疫原理与模糊统计的地铁牵引供电系统健康评估方法

全面监测并掌握地铁牵引供电系统的健康状态对城市地铁的安全可靠运行影响至关重要,为定量评估地铁牵引供电系统的健康状态,将多层免疫原理应用其中,采用层次分析法(AHP)建立牵引供电系统分层分析模型并划分出各个层次,构建其免疫监控系统的结构,在此基础上通过成对比较矩阵得到初始相对权重,并采用模糊统计的方法,通过引入模糊隶属度的概念来修正权重,以消除主观差异性和矩阵阶数对评估结果的影响,结合主观性和客观性的优势给出了更加精确的综合评估方法。实例分析结果表明,该方法能全面、准确、直观地给出地铁牵引供电系统、各子系统以及各元件的健康状态信息,并确定需要维护的子系统及元件。

地铁牵引供电系统数学模型的建立与求解

利用线性代数等知识 ,根据实际工程需要 ,建立了地铁牵引供电系统的动态数学模型。这为地铁牵引供电系统实现计算机仿真计算奠定了理论基础 ,并提出了提高仿真计算精度的办法。该模型将使牵引供电系统的建立更加安全、可靠、经济。

地铁双边供电系统建模与仿真

对地铁供电系统进行了建模与仿真,重点对直流接触电网及列车负载进行了建模。前者能随列车运行距离而实时变化;后者利用电机角速度作为变量来反映运行过程中负载的变化。这两点保证了仿真模型的有效性和实时性。利用PSB/MATLAB搭建了上海轨道交通2号线系统仿真模型,仿真结果与实测曲线基本一致,证明该模型真实可靠。

郑州轨道交通供电系统负荷预测及影响研究

针对城市轨道交通供电牵引负荷对城网的影响,结合郑州轨道交通1,2号线的规划设计数据,对近期、中期和远期轨道交通线网规模,采用经验公式法对牵引电量进行了具体的量化计算;运用回归分析法进行负荷预测,对郑州轨道交通牵引负荷对城市配电网的影响进行评价.结果表明:轨道交通电力峰值负荷和城网峰值负荷基本不会重叠,负荷峰值最大贡献率约2%,因此,郑州轨道交通系统负荷对电网的影响相对较小.

地铁24脉波整流机组特性及谐波分析

地铁直流牵引变电所24脉波整流机组可以有效的抑制谐波,文中用MATLAB/SIMUINK平台建立其仿真模型,进行了相关分析。阐述了地铁供电系统中影响网侧电流的主要谐波因素,并提出了相关解决措施。

地铁直流牵引供电系统接触网故障点测距方法

分析了地铁直流牵引供电系统中不同的故障点测距方法的优、缺点。提出了一种地铁直流牵引供电系统接触网双端故障点测距方法。根据故障发生时故障点两端的两个牵引变电所直流馈线保护装置采集的电气量,利用经过推算得到的故障点测距公式计算出故障点的位置。分析表明,所提出的双端故障点测距方法消除了过渡电阻和对侧系统对计算结果的影响,可实现对故障点的精确定位。

地铁专用回流轨牵引供电系统应用方案

分析了常规地铁牵引供电系统采用走行轨兼做回流轨存在的问题,以及杂散电流腐蚀问题带来的严重危害。针对目前专用回流轨技术方案发展现状,推荐采用网轨混合牵引供电系统的应用方案。通过对该方案中重点问题的分析,推荐采用专用回流轨和接触网同位置设置电气分段的方案,在牵引供电上网点和回流点处设双极隔离开关;推荐在负极对地之间设置单向导通装置作为漏电保护装置;推荐设置绝缘监测装置对各区段的专用回流轨对地绝缘状况进行定期监测,以便及早发现绝缘薄弱点并清查处理。

直流牵引供电系统继电保护参数匹配

根据上海地铁2号线直流牵引供电系统继电保护的配置,结合直流保护的原理,分析直流保护动作电流的特征波形,阐述系统保护参数设置与地铁车辆负载特征匹配性问题;对比现场测试数据和保护原理的特征曲线,提出保护参数匹配的调整方法,为直流牵引系统的保护调整提供参考依据。

地铁供电系统自动重合闸与线路测试

介绍了地铁牵引供电系统直流馈线开关保护中自动重合闸和线路测试功能的原理。通过分析西安地铁2号线的故障实例,阐述了西安地铁牵引直流供电系统中的自动重合闸、线路测试相互配合的动作过程。同时,通过分析西安地铁直流开关线路测试、自动重合闸的整定值,发现了自动重合闸过程中的断路器防跳保护和线路测试功能存在的时间匹配问题,并针对整定值中存在的问题提出了整改建议。

120km/h地铁列车自主电气牵引系统

系统阐述了120 km/h地铁列车自主牵引电传动系统、辅助电源系统和网络控制系统的组成和特性,介绍了该系统的新技术研究和新设备研制情况。该系统已完成样机研制及相关型式试验,试验结果表明系统性能良好,满足设计要求。

地铁牵引供电系统接入对电网电能质量影响分析

首先介绍了某地铁牵引供电系统的结构、特点及牵引供电方式,对电力机车、牵引网、电缆构成的牵引供电系统进行详细地仿真建模,分析计算了各种运行工况下牵引供电系统的谐波电流水平。最后针对不同系统阻抗下110 kV电缆可能引发谐波电流放大的风险进行了评估。

紧急停电按钮在轨道交通接触轨供电中的应用

结合深圳地铁3号线工程的实际情况,从城市轨道交通牵引供电制式选择对城市景观、供电安全、人员疏散等方面的影响进行讨论,并就城市轨道交通供电系统采用接触轨授流方式时设置紧急停电按钮(EPB)的必要性和解决措施进行论述。