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城市轨道交通互通互联中牵引供电系统的关键技术

主题:互联 下载地址:论文doc下载 原创作者:原创作者未知 评分:9.0分 更新时间: 2024-02-22

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城市轨道交通系统和交通论文范文

互联论文

目录

  1. 一 城市轨道交通牵引供电系统的形式
  2. 1.直流式
  3. 2.交流式
  4. 3.交流牵引供电系统的应用优势
  5. 二 城市轨道交通交流牵引供电系统关键技术
  6. 1.牵引变电站位置的选择
  7. 2.牵引变电站电气主接线
  8. 3.牵引变电站继电保护配置

摘 要:牵引供电系统是轨道交通运输的基础设施.目前国内城市轨道交通的牵引供电系统,多以交流式为主.从实际应用效果来看,具有经济性好、可靠性高、适应性强等一系列优势.在设计和构建交流牵引供电系统时,需要考虑其供电制式的选择,这直接影响到轨道交通建设标准以及资源的共享,对市域铁路、国铁或地铁的互联互通也有极大的影响.因此,必须掌握其中的一些关键技术,包括牵引变电站的电气主接线技术、继电保护配置技术等.只有选择合适的技术方案,才能保证牵引供电系统的稳定运行,保障城市轨道交通车辆的行驶安全,同时满足城市轨道交通互通互联的发展需要.

关键词:城市轨道交通;牵引供电系统;继电保护;电气主接线

引言:作为城市轨道交通的核心组成,牵引供电系统中包含了主变电所、牵引变电所、接触网、回流线路等部分.随着城市轨道交通运行荷载的增加,以及电气系统结构的复杂化、电气设备种类的多样化,对牵引供电系统提出了更为严格的要求.探究牵引供电系统中关键技术的创新与应用,既是保证当下城市轨道列车稳定运行的基础内容,同时也是促进我国城轨交通事业发展的必要条件.本文以交流牵引供电系统为例,对其关键技术进行了简要探讨.

一 城市轨道交通牵引供电系统的形式

1.直流式

城市中的变电所、牵引网以及接触网的设计和搭建方式主要采用直流750V或直流1500V的供电方式.此类型的牵引网采用了双边供电方式,若出现线路故障则换用大双边供电方式,从而达到跨越区域供电的效果.此外,直流制供电方式还采用了杂散电流保护机制.其应用优势在于接触网无分相、列车运行顺畅,但是缺点也比较明显,例如造价相对较高,需要使用换向环等机械装置,增加了故障发生率.因此,现代城市轨道交通的牵引供电系统,逐渐用交流牵引电机代替直流牵引电机.

2.交流式

交流制式的牵引供电系统,则采用25千伏特的交流电进行传输,牵引变电所多采用单向的“电压—电压”相接方式,变电所内装配有两部变压器,这两部变压器多采用双绕组的单相变压方式,它们结合在一起构成了一角开口的三角形结构,其中被接入电网的端口是高压侧的两个开口端以及一个公共端口,接地的一端是低压侧的公共端,其他两个开口端分别与牵引侧母线相接.在降压系统的设计上,采用了“终端降压+区间加压”相结合的方式,在满足区间内照明系统正常用电和稳定运行的前提下,达到了终端降压的目标.交流牵引供电系统的结构如图1所示.

3.交流牵引供电系统的应用优势

结合实践应用效果,交流牵引供电系统的优势主要体现在三个方面:(1)经济性好.牵引供电和动力照明等不同的系统,分别独立使用电缆,相比于直流模式下的合用电缆,能够降低一定的费用.交流系统中,不需要安装迷流防护装置、整流机组、储能装置,在硬件设备的采购、安装与后期维护上,也可以节省一大笔可观的费用.从另一方面来看,由于硬件设备减少,对场地空间的占用也随之减少,用地成本降低.(2)可靠性高.由于交流牵引供电系统的结构组成相对简便,删减了串联元件、换向环、整流机组等,因此后期维护方便,整个系统的运行更加稳定、可靠,相同工作环境下发生故障的概率更低.另外,采用分段供电技术、状态辨识技术,也可以做到交流系统故障隐患的早发现、早处理,也有助于系统可靠性的提升.(3)适用性强.采用综合自动化系统对交流牵引供电系统进行运行管控,可以适用于不同的环境.

二 城市轨道交通交流牵引供电系统关键技术

1.牵引变电站位置的选择

在设计牵引变电站的布设位置时,需要综合考察各种影响因素,例如交流牵引供电系统的网络结构,以及不同区间的电压等级等.另外,出于成本控制和维护管理方面的考虑,不可能做到一个列车站设计一座牵引变电站.因此在选择位置时,还要照顾到多个列车站正常用电的需求.技术人员应设计多套牵引变电站位置设计方案,然后从电压损失、网络能耗等方面,再进行对比、择优,最终确定出最佳的牵引变电站布设位置.

2.牵引变电站电气主接线

技术人员在明确了牵引变电站安装位置后,从变电站中引出1条母线,然后再分成2条电压为27.5kV的分线,每条分线连接一组整流器组.在交流牵引供电系统正常运行时,只接入一个整流器组,另一个为备用.若正在运行的整流器组发生故障,则自动投切到另一台设备,从而确保了牵引变电站可以保证持续性供电.另外,该系统中还应用了直流馈线技术.在某个区间内,相互配合形成了接触网双向供电.即便是2台整流器组均发生了故障,也能够通过接触网单边供电,满足城市轨道列车的正常用电需要.

3.牵引变电站继电保护配置

在继电保护装置方面,使用微机保护.硬件安装方面,通常情况下不需要单独使用框架泄露保护.根据保护对象不同,选择合适的继电保护技术,也是需要重点关注的内容.(1)在环网进出线柜连接中,高压电源进出线、独立牵引电源进出线,分别提供独立的端口,保證线路不会产生交叉、冲突.将光纤差动保护作为主保护,同时为了提高继电保护效果,选择电流比较保护作为备用保护.两者相互配合,进一步提高了变电站稳定与安全运行的效果.(2)对于继电保护装置的本体,可以选择的保护技术也有多种,比较常用的有过电流保护、失压保护等等.(3)对于牵引变压柜,由于分设两条支路,每条支路的保护技术也有差异.其中,对于牵引支路可以采取电流速断保护、过流保护;对于回流支路,可以采取电压保护.(4)对于交流上网馈线柜,也是采用主备双保护.主保护采用di/dt+Δi作为主保护,以电流速断保护、双边链条保护作为后备保护.

结语:互联互通可以有效沟通国铁、市城铁路以及地铁,方便在不同轨道交通形式间进行部分直通客流,因此设计并选择能够相互兼容的牵引方式、供电制式和信号系统显得尤为关键.随着我国城市轨道交通建设规模的不断扩大,电气系统结构的日趋复杂,关于牵引供电系统设计与使用的优化与研究也成为一项重点课题,目前,交流牵引供电系统由于具有可靠稳定、性价比高等优势,逐渐成为城市轨道交通系统的首选.在应用这种模式时,需要从牵引变电站位置的科学选择、电气主接线的设置以及继电保护技术等方面,把握其中的一些关键技术,才能真正保证供电的稳定与持续,进而有效的保障城市轨道交通车辆的运行安全.

参考文献:

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[2]董晓冬,赵国伟,袁志宏.城市轨道交通工程直流牵引供电系统运行方式分析[C]//中国城市轨道交通关键技术论坛暨中国.2012.

[3]徐金平,杜贵府,朱纪法,等.城市轨道交通双向变流式牵引供电系统的应用[J].城市轨道交通研究,2020(07):125-126.

总结:小结,上文是一篇可当作大学硕士与本科城市轨道交通系统和交通相关的毕业论文开题报告写作参考和有关优秀学术职称论文参考文献资料,免费教你怎么写互联方面论文.

互联引用文献:

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