电气化铁路不停电过分相电磁暂态研究
发布时间：2022-02-27 09:53
我国铁路系统中目前广泛采用的是车载式自动过分相方式,该方式需要频繁操作列车主断路器且列车将在无牵引电流的状态下通过分相区,存在速度损失严重及目标运量难以达到期望值的弊端。因此,中性段带电、列车持续受流的地面式不停电过分相技术将是未来的发展趋势,该技术由地面传感器配合开关切换从而通过使列车带电通过电分相区。但在不停电过分相过程中,列车将从一个稳定状态切换到另一个稳定状态,会产生伴随有过电压、过电流的暂态过程,严重情况下将威胁牵引网及列车安全运行,同时暂态过程的出现也制约了地面式不停电过分相技术在我国的发展与应用。因此本文围绕不停电过分相系统中出现的电磁暂态问题,进行了详细的理论分析与仿真验证,对于不停电过分相的发展具有一定的借鉴与参考作用。论文首先介绍了电气化铁路过分相技术,包括不同的结构及方案,阐述并对比了三种方案的特点。然后详细划分了不停电过分相的各暂态过程,对暂态过程分别进行动态回路分析后,解析了其过量电气值的产生机理,建立了数学模型并推导了中性段过电压及列车主变励磁涌流的数学表达式,分析其相关影响因素,同时研究了列车过分相不封锁牵引脉冲的原则下开关分合闸的合理时间区间。基于Mat...
【文章来源】：北京交通大学北京市211工程院校教育部直属院校
【文章页数】：99 页
【学位级别】：硕士
【文章目录】：
致谢
摘要
ABSTRACT
1 引言
1.1 研究背景及意义
1.2 电气化铁路过分相技术概述
1.2.1 电气化铁路电分相结构
1.2.2 电气化铁路过分相方案
1.3 国内外研究现状
1.4 本文研究内容
2 列车不停电过分相电磁暂态理论分析
2.1 不停电过分相过程划分
2.2 开关动作暂态过程数学分析
2.2.1 带载分闸暂态过程
2.2.2 带载合闸暂态过程
2.2.3 中性段与供电臂接通过程
2.2.4 中性段与供电臂分离过程
2.3 合闸励磁涌流数学分析
2.4 分合闸区间时间分析
2.5 本章小结
3 列车不停电过分相一体化动态模型搭建
3.1 牵引供电系统建模
3.1.1 牵引供电系统参数计算
3.1.2 牵引供电系统仿真模型搭建
3.2 列车建模
3.2.1 列车模型数学分析
3.2.2 列车仿真模型搭建
3.3 不停电过分相系统建模
3.3.1 电分相区参数计算
3.3.2 不停电过分相系统一体化动态仿真模型搭建
3.4 本章小结
4 不停电过分相电磁暂态的仿真研究
4.1 暂态过程仿真分析
4.1.1 中性段与供电臂接通电气过程仿真分析
4.1.2 带载分闸电气过程仿真分析
4.1.3 带载合闸电气过程仿真分析
4.1.4 中性段与供电臂分离电气过程仿真分析
4.2 暂态过程过电压影响因素仿真分析
4.2.1 变压器的接线方式
4.2.2 电分相的位置
4.3 励磁涌流仿真分析
4.3.1 励磁涌流仿真结果分析
4.3.2 励磁涌流的影响因素仿真分析
4.4 本章小结
5 不停电过分相系统的优化策略研究
5.1 针对分闸暂态过程过电压的优化方案研究与验证
5.2 针对合闸暂态过程过电压的优化方案研究与验证
5.2.1 阻容吸收装置
5.2.2 金属氧化物避雷器
5.2.3 合闸电阻
5.2.4 三种抑制过电压方案比较
5.3 本章小结
6 结论与展望
6.1 结论
6.2 展望
参考文献
作者简历及攻读硕士学位期间取得的研究成果
学位论文数据集
【参考文献】：
期刊论文
[1]单相交流牵引供电系统关键技术现状及发展[J]. 周方圆,陈鹏,吴丽然. 铁道标准设计. 2019(01)
[2]聚焦“交通强国、铁路先行” 奋力开创新时代铁路建设高质量发展新局面——在中国铁路总公司铁路建设工作会议上的讲话（摘要）[J]. 王同军. 中国铁路. 2018(02)
[3]一种新型地面开关过分相技术的系统方案研究[J]. 孙鹏程. 铁道机车车辆. 2017(03)
[4]基于两相式模块化多电平变流器的电气化铁路不断电过分相装置拓扑研究[J]. 田旭,姜齐荣,魏应冬. 电网技术. 2015(10)
[5]牵引网低频振荡及其抑制方法的仿真分析[J]. 王晖,吴命利. 电网技术. 2015(04)
[6]器件式电分相改造方法研究[J]. 邓长安. 电气化铁道. 2014(03)
[7]高速铁路过分相电磁暂态过程分析[J]. 姜晓锋,何正友,胡海涛,高仕斌,王斌. 铁道学报. 2013(12)
[8]地面自动过分相中开关切换的瞬态过程研究[J]. 冉旺,李雄,刘冰,郑琼林. 电工技术学报. 2011(11)
[9]电子开关实现带电自动过分相的研究[J]. 刘冰,冉旺,李雄,郑琼林. 电力电子. 2011 (03)
[10]CRH3型高速动车组牵引变压器励磁涌流仿真研究[J]. 姜东杰,王师昂. 机车电传动. 2011(01)
博士论文
[1]列车辅助系统不断电技术研究[D]. 杜玉亮.北京交通大学 2016
[2]基于电流信息的列车不断电过分相技术研究[D]. 冉旺.北京交通大学 2014
[3]高速重载铁路车网耦合下过电压产生机理与防护方法研究[D]. 张雪原.西南交通大学 2009
硕士论文
[1]锚段关节式接触网分相过电压的研究与抑制措施[D]. 刘云.西南交通大学 2017
[2]地面自动过分相方案与过电压分析及抑制措施研究[D]. 魏驰.西南交通大学 2015
[3]电气化列车辅助供电系统不断电技术研究[D]. 马浩宇.北京交通大学 2014
[4]电气化铁路阻尼式过分相方案研究[D]. 李鑫.西南交通大学 2013
[5]高速铁路自动过分相电磁暂态的研究[D]. 马法运.北京交通大学 2012
[6]单相三电平PWM整流器控制策略研究[D]. 宋可荐.北京交通大学 2012
[7]AT牵引网轨地电位参数研究[D]. 杜雪松.西南交通大学 2012
[8]动车组不分闸自动过分相暂态过电压及抑制技术研究[D]. 陆清照.北京交通大学 2011
[9]电力变压器励磁涌流的分析与研究[D]. 白全林.西安科技大学 2010
[10]地面自动过分相技术及方案研究[D]. 董志杰.西南交通大学 2004
本文编号：3645241
【文章来源】：北京交通大学北京市211工程院校教育部直属院校
【文章页数】：99 页
【学位级别】：硕士
【文章目录】：
致谢
摘要
ABSTRACT
1 引言
1.1 研究背景及意义
1.2 电气化铁路过分相技术概述
1.2.1 电气化铁路电分相结构
1.2.2 电气化铁路过分相方案
1.3 国内外研究现状
1.4 本文研究内容
2 列车不停电过分相电磁暂态理论分析
2.1 不停电过分相过程划分
2.2 开关动作暂态过程数学分析
2.2.1 带载分闸暂态过程
2.2.2 带载合闸暂态过程
2.2.3 中性段与供电臂接通过程
2.2.4 中性段与供电臂分离过程
2.3 合闸励磁涌流数学分析
2.4 分合闸区间时间分析
2.5 本章小结
3 列车不停电过分相一体化动态模型搭建
3.1 牵引供电系统建模
3.1.1 牵引供电系统参数计算
3.1.2 牵引供电系统仿真模型搭建
3.2 列车建模
3.2.1 列车模型数学分析
3.2.2 列车仿真模型搭建
3.3 不停电过分相系统建模
3.3.1 电分相区参数计算
3.3.2 不停电过分相系统一体化动态仿真模型搭建
3.4 本章小结
4 不停电过分相电磁暂态的仿真研究
4.1 暂态过程仿真分析
4.1.1 中性段与供电臂接通电气过程仿真分析
4.1.2 带载分闸电气过程仿真分析
4.1.3 带载合闸电气过程仿真分析
4.1.4 中性段与供电臂分离电气过程仿真分析
4.2 暂态过程过电压影响因素仿真分析
4.2.1 变压器的接线方式
4.2.2 电分相的位置
4.3 励磁涌流仿真分析
4.3.1 励磁涌流仿真结果分析
4.3.2 励磁涌流的影响因素仿真分析
4.4 本章小结
5 不停电过分相系统的优化策略研究
5.1 针对分闸暂态过程过电压的优化方案研究与验证
5.2 针对合闸暂态过程过电压的优化方案研究与验证
5.2.1 阻容吸收装置
5.2.2 金属氧化物避雷器
5.2.3 合闸电阻
5.2.4 三种抑制过电压方案比较
5.3 本章小结
6 结论与展望
6.1 结论
6.2 展望
参考文献
作者简历及攻读硕士学位期间取得的研究成果
学位论文数据集
【参考文献】：
期刊论文
[1]单相交流牵引供电系统关键技术现状及发展[J]. 周方圆,陈鹏,吴丽然. 铁道标准设计. 2019(01)
[2]聚焦“交通强国、铁路先行” 奋力开创新时代铁路建设高质量发展新局面——在中国铁路总公司铁路建设工作会议上的讲话（摘要）[J]. 王同军. 中国铁路. 2018(02)
[3]一种新型地面开关过分相技术的系统方案研究[J]. 孙鹏程. 铁道机车车辆. 2017(03)
[4]基于两相式模块化多电平变流器的电气化铁路不断电过分相装置拓扑研究[J]. 田旭,姜齐荣,魏应冬. 电网技术. 2015(10)
[5]牵引网低频振荡及其抑制方法的仿真分析[J]. 王晖,吴命利. 电网技术. 2015(04)
[6]器件式电分相改造方法研究[J]. 邓长安. 电气化铁道. 2014(03)
[7]高速铁路过分相电磁暂态过程分析[J]. 姜晓锋,何正友,胡海涛,高仕斌,王斌. 铁道学报. 2013(12)
[8]地面自动过分相中开关切换的瞬态过程研究[J]. 冉旺,李雄,刘冰,郑琼林. 电工技术学报. 2011(11)
[9]电子开关实现带电自动过分相的研究[J]. 刘冰,冉旺,李雄,郑琼林. 电力电子. 2011 (03)
[10]CRH3型高速动车组牵引变压器励磁涌流仿真研究[J]. 姜东杰,王师昂. 机车电传动. 2011(01)
博士论文
[1]列车辅助系统不断电技术研究[D]. 杜玉亮.北京交通大学 2016
[2]基于电流信息的列车不断电过分相技术研究[D]. 冉旺.北京交通大学 2014
[3]高速重载铁路车网耦合下过电压产生机理与防护方法研究[D]. 张雪原.西南交通大学 2009
硕士论文
[1]锚段关节式接触网分相过电压的研究与抑制措施[D]. 刘云.西南交通大学 2017
[2]地面自动过分相方案与过电压分析及抑制措施研究[D]. 魏驰.西南交通大学 2015
[3]电气化列车辅助供电系统不断电技术研究[D]. 马浩宇.北京交通大学 2014
[4]电气化铁路阻尼式过分相方案研究[D]. 李鑫.西南交通大学 2013
[5]高速铁路自动过分相电磁暂态的研究[D]. 马法运.北京交通大学 2012
[6]单相三电平PWM整流器控制策略研究[D]. 宋可荐.北京交通大学 2012
[7]AT牵引网轨地电位参数研究[D]. 杜雪松.西南交通大学 2012
[8]动车组不分闸自动过分相暂态过电压及抑制技术研究[D]. 陆清照.北京交通大学 2011
[9]电力变压器励磁涌流的分析与研究[D]. 白全林.西安科技大学 2010
[10]地面自动过分相技术及方案研究[D]. 董志杰.西南交通大学 2004
本文编号：3645241
本文链接：https://www.wllwen.com/kejilunwen/jiaotonggongchenglunwen/3645241.html
