城轨直流牵引供电系统短路试验

直流牵引供电系统短路试验分析摘要：直流牵引系统可以给地铁列车提供一定的动力，有效保证地铁安全可靠运行，基于此，本文笔者依据具体工作经验分析了直流牵引供电系统的基本工作原理以及系统组成，提出短路试验方法及提出了如何解决短路问题的措施。

关键词：直流牵引；供电系统；短路试验地铁线路在缓解城市交通压力方面的重要性日趋显现,地铁直流牵引供电系统的安全可靠运行则对保证机车运行以及乘客的人生安全起到非常重要的作用。

直流系统的运行方式较多,故障时具有短路电流大、难切除的特点,不仅造成经济损失,甚至可能威胁乘客的人身安全。

地铁系统短路电流的准确计算不仅是系统设计规划的依据,也是继电保护整定的基础,对保证人身安全、降低故障损失都有着十分重要的意义。

1、直流牵引供电系统电网110kV的高压电源经过主变电所降压为33kV（10kV）供牵引变电所使用，牵引变电所通过整流变压器和整流机组将交流降压并整流为直流1500V （750V）向机车供电。

直流牵引供电系统如图1所示，地铁一般采用上下行接触网并联双端供电，钢轨回流的方式，其中钢轨通过绝缘垫与大地保持绝缘。

图1牵引供电系统图1.1、牵引变电所和牵引网牵引变电所两台整流变压器一次绕组分别移相+7.5°、-7.5°。

整流变压器将33kV降压为1180V，其二次绕组有一个星形绕组和三角形绕组，分别向两个三相整流桥供电，构成一套12脉波整流机组。

同时，通过与另一套12脉波整流机组经匹配构成一套等效24脉波整流机组，为机车提供DC1500V牵引动力。

牵引网由变电所母线至接触网的馈线、为机车授流的接触网和回流的钢轨组成，上下行的四条钢轨采用全并联的方式作为回流导体。

1.2、牵引网阻抗导体的阻抗由导体电阻和电感决定，导体内部磁链与流过导体的电流之比为内电感，外部磁链与流过导体的电流之比为外电感。

接触网的单位长电阻由式（1）给出，内电感由式（2）给出，由于组成钢轨的铁磁性材料的特殊性，其电阻、内电感的计算十分复杂，工程上通常采用经验公式（3）给出其电阻和内电抗，需要说明的是式（3）给出的是阻抗值，需要将其换算为电感值，在计算钢轨暂态参数时，使用8.13Hz的阻抗值较为准确。

地铁牵引供电系统直流侧短路故障研究发布时间：2022-09-21T10:32:18.830Z 来源：《工程建设标准化》2022年5月10期作者：范贤祥[导读] 地铁供电系统,是地铁工程中重要机电设备系统之一,它担负着为地铁列车和各种辅助设备供电的重要任务。

范贤祥长沙市轨道交通运营有限公司，湖南长沙 410000摘要：地铁供电系统,是地铁工程中重要机电设备系统之一,它担负着为地铁列车和各种辅助设备供电的重要任务。

供电系统的安全性,关系着乘客安全、运营人员安全、行车安全、设备安全等多个方面。

直流系统短路故障分析即是地铁供电系统设备选型及继电保护整定计算的依据,同时也是保证继电保护可靠性、选择性、灵敏性及速动性的基本条件,为地铁供电系统的安全性提供了必不可少的保障,具有重要意义。

关键词：地铁牵引；供电系统；直流侧短路故障引言城市轨道交通已经有了100多年的发展历史，如今已经成为大多数城市交通系统的命脉，而保证城市轨道交通直流牵引供电系统的安全可靠运行就成为研究的重点。

接触网和第三轨是牵引供电系统的重要组成部分，实际运行中城市轨道交通供电系统绝大多数故障是接触网和第三轨故障，接触网和第三轨一般无备用，一旦发生故障，将导致牵引供电的中断，影响城市轨道交通运营的质量，造成运营损失。

因此，如果能够在接触网或者第三轨发生短路故障后，快速地确定故障位置，进而排除故障，就显得尤为重要。

1 轨道交通牵引供电系统结构典型的轨道交通供电系统一般包括高压供电源系统（城市电网）、牵引供电系统与动力照明供电系统三部分。

高压供电源系统采用不同的供电方式经交流母线为牵引供电系统输送高压（35kV）或中压（10kV）三相交流电，牵引供电系统通过牵引变电所将三相交流电转变成适用于轨道车辆的低压直流电（750V或1500V），经馈电线将直流电输送至牵引网（接触网或第三轨），轨道车辆通过受流器（受电弓或受电靴）与接触网的直接接触获得电能，并由走行轨和回流线返回至负极。

城市轨道交通直流牵引供电网短路故障分析摘要：直流供电网故障分析对整个城市轨道交通系统的规划设计、设备选型、保护配置与整定都起着举足轻重的作用。

若地铁直流供电系统内部ft现故障，有可能对整个电网造成严重影响。

本文应用Matlab/Simulink 软件对地铁牵引供电系统中的整流器和直流系统进行建模，分析了整流器的运行特性，研究了直流供电网在近端短路和远端短路情况下系统的动态响应，为优化设计、指导直流供电系统的参数设置和系统调试提供了有价值的参考。

关键词：直流牵引供电系统；整流器；短路故障0 引言随着我国经济的发展，城市建设规模在不断扩大，许多大中城市轨道交通的规划和建设已提上议事日程。

直流牵引系统的安全可靠运行是整个城市轨道交通安全畅通运行的基础。

西安市在建地铁线路有6 条，全部采用24脉波整流和DC 1500 V牵引供电制式。

一旦地铁牵引供电系统出现故障，可能对整个西安市电网造成严重影响，因此对直流牵引供电系统的故障分析及其相关问题的研究十分重要。

近年来，国内城市轨道交通发展迅速，但对于城市轨道交通直流供电系统故障机理的研究却较滞后。

交直流变换过程对直流供电网的影响和直流牵引网轨道暂态电气参数变化对暂态过程的影响是直流供电系统故障分析中的难点，其关键在于交直流变换过程的计算与分析和牵引网轨道暂态电气参数的建模与计算。

交直流变换系统是直流牵引供电系统的一个关键环节，对其进行详细地建模分析是直流牵引供电系统运行与故障机理研究的基础之一。

本文采用Matlab/Simulink 软件对直流供电网系统进行建模与仿真计算，详细地分析了24 脉波整流装置的运行工况以及理想状态下的整流特性，系统地研究了直流供电网短路故障暂稳态过程。

1 城市轨道交通直流供电系统在城市轨道交通供电系统（图1）中，一般将整个电力系统分为3 大部分：①电源系统，指由城市公共电网提供的交流电源点，如110 kV、35 kV或10 kV 等；②直流供电系统，主要包括降压整流系统、直流牵引网等；③内部变电/ 配电系统。

京港地铁16号线供电系统工程直流短路试验方案2016年10月25日京港地铁16号线供电系统安装工程直流短路试验方案1.试验目的（1）校验直流牵引供电系统短路电流的准确性。

（2）校验直流开关及保护装置整定值的准确性。

（3）检验直流牵引供电系统运行的可靠性和校核直流牵引回路的完整性。

（4）检验接触网一行短路时，对另一行有车运行时供电的影响。

2.编制依据（1）京港地铁16号线供电系统工程建设的总体部署和工作安排。

（2）京港地铁16号线供电系统图。

（3）京港地铁16号线各牵引变电所施工图（一次图、二次图）、继电保护整定通知单。

（4）京港地铁16号线接触网施工图。

3.短路试验的基本条件（1）完整的短路试验方案。

（2）设计应提供相关短路试验计算值，并形成文件。

（3）接触网工程应当已经调试、检查完毕，所有电连接线已经完成。

（4）牵引所已经正常运行，接触网已受电。

（5）牵引所与短路点的通讯联络方式， 6台手持对讲电话，温阳路、北安河站、北安河站各2台。

（6）直流系统保护整定值设定并复核。

（7）在温阳路站、北安河站对增加的试验后备延时切断回路装置进行试验，确保可靠。

4.测试设备及机具5.接触网短路点的安装要求（1）接触网与钢轨短接短接接地线采用150mm2软铜绞线，1根，不短于6米（接触线距轨面连线4040mm）。

接地线与汇流排连接端，通过接地线上铜铝过渡线夹与钢性悬挂汇流排电连接线夹进行连接。

接地线与铜铝过渡线夹的连接要提前压接预制好。

接地线与钢轨的连接，需提前预制好接地线，通过铜接线端子与钢轨接地线夹连接，确保牢固。

接地线夹与钢轨连接处，应打磨除锈，并涂电力脂，以便降低接触电阻，可靠连接。

各部分螺栓须用力矩扳手按照要求的力矩进行紧固（要求见附表），紧固后，记录下力矩量（见记录表1）。

连接示意图如下图1所示：接：先接钢轨上接地线夹，后接上部连线；拆：先撤除上部连线，后拆钢轨上接地线夹或。

6.短路试验点选择6.1.短路点选择及示意图：选两个测试点共测试三次，北安河至车辆段区间靠北安河站近端一处短路点，北安河至车辆段靠车辆段侧远端一处短路点。

谈城市轨道交通接触轨短路点测试技术摘要：城市轨道交通接触轨是给列车输送电能的附加供电设备，是整个轨道交通供电系统的重要组成部分。

在整个供电系统当中，根据接触轨短路情况进行分析，通过详细的步骤介绍了城市轨道交通接触轨短路点测试技术的特点，帮助国家在轨道交通电力方面提供建议和参考。

关键词：城市轨道交通、接触轨、短路点测试前言：城市轨道交通接触轨系统是通过在轨道沿线铺设集电靴与接触轨向列车提供电能的附加供电设备，文章通过对接触轨系统的详细介绍来分析适合这套系统的短路点测试技术。

接下来我们开始向大家介绍整个接触轨系统。

一、接触轨系统接触轨又称第三轨，是属于列车电能供电系统的一种，接触轨和接触网的功能性一样，但是输送电能的方式又有一定的区别。

接触轨是通过列车的受电靴与钢轨接触从而进行电能传送的功能方式。

接触轨在功能形式和材质上进行分类有三种分法：1、上部接触授流方式；2、下部接触授流方式；3、侧部接触授流方式。

上部接触授流方式是三种授流方式最简单的一种，通过授电靴向下对接触轨朝上授流面的压力进行取流。

这种授流方式虽然简单但是安全性相对较差，这是因为接触轨容易沾染杂物灰尘和冰雪等，想要对这些因素做防护又受到本身结构影响，所以用这种方式进行授流会产生一定的影响；下部接触授流方式的优势和缺点正好于上部接触授流方式相反，这种授流方式安全性很高，但是维修起来不太方便。

下部接触授流方式通过电力靴对接触轨朝下授流面的上抬压力进行取流，因此保护罩能够将接触轨从顶部、内测和外侧进行全方面防护，可以有效防止人员无意识触电。

下部接触授流方式的接触轨和列车受流器正好相反，这样有利于提高授流量从而在硬件方面做出适当减少，达到节约经费的目的；侧部接触授流方式是通过电力靴对接触轨侧面授流面的侧边压力进行取流，虽然这种取流方式能够保护接触轨不接触杂质，但是毕竟无法进行全面保护导致安全性较差，这种取流方式是介于上部和下部接触授流方式中间。

城市轨道交通牵引供电系统短路试验测试施工工法一、前言城市轨道交通牵引供电系统是保障城市轨道交通运行安全和正常的重要组成部分。

短路试验测试施工工法是对城市轨道交通牵引供电系统进行质量检验和验收的重要环节。

本文将介绍该工法的特点、适应范围、工艺原理、施工工艺、劳动组织、机具设备、质量控制、安全措施、经济技术分析以及相关工程实例。

二、工法特点城市轨道交通牵引供电系统短路试验测试施工工法具有以下特点：1. 精确性：该工法通过对牵引供电系统进行试验测试，能够准确测定系统的各项性能指标，确保系统运行稳定可靠。

2. 可靠性：工艺原理和措施经过实践验证，确保施工过程中的可靠性和系统运行的可持续性。

3. 高效性：施工工艺清晰明了，能够快速完成试验测试，提高施工效率。

4. 可操作性：施工工艺简单易行，对施工人员的技术要求不高，实用性强。

三、适应范围该工法适用于城市轨道交通牵引供电系统的短路试验测试，包括地下铁路、轻轨、有轨电车等。

四、工艺原理该工法通过施工工艺与实际工程之间的联系和采取的技术措施进行分析和解释，基于科学原理和实践经验，确保工法的准确性和可行性。

工艺原理主要包括以下方面：1. 设计依据：根据城市轨道交通牵引供电系统的设计要求和技术标准，确定试验测试的具体内容和检测指标。

2. 短路试验电路设计：根据系统结构和特点，设计合理的短路试验电路，确保试验可以真实还原实际运行状态。

3. 试验测试参数确定：根据具体的工程需求和试验对象，确定试验测试的参数和要求，如试验电流、试验时间等。

4. 数据采集与分析：通过合适的数据采集系统和方法，对试验测试数据进行采集和分析，评估系统的性能指标。

五、施工工艺施工工艺是对施工工法的每个施工阶段进行详细的描述，确保施工过程中的每个细节被完整覆盖。

施工工艺主要包括以下步骤：1. 准备工作：包括施工人员组织、材料准备和工具设备的检查和摆放等。

2. 短路试验电路搭建：根据设计要求和施工工艺，搭建短路试验电路，确保电路连接正常。

1500V直流系统短路试验探究摘要：随着我国经济的发展，电力事业的不断发展，电力系统规模也随之不断扩大，城市轨道交通供电系统直流电缆的改造成为了电力系统中一项重要的工作。

本文将对城市轨道交通供电系统改造过程中的短路电流进行简要的分析。

关键词：直流系统；短路电流；分析；探讨中图分类号：f407.61文献标识码：a文章编号：引言：直流牵引供电系统的短路试验，是将直流电源的正极（dc1500v 接触轨）对负极（走行轨）或对地短接，瞬间产生大电流，以检验牵引供电系统对短路故障的切断情况，是对整个供电系统的一次严峻考验，风险较大。

短路试验应在试验所涉及的各变配电所内的控制、保护、监测回路、装置以及各所内综合自动化监控系统均已调通并处于正常工作状态下进行。

1.直流牵引供电系统存在的技术故障轨道交通的牵引供电系统采用直流1500 v 电压，因此 1500 v 直流电缆的选择直接关系着地铁车辆的安全可靠性。

随着轨道交通系统的迅速发展，越来越多的直流电缆投入了使用。

直流牵引电缆用于连接高速直流开关和接触网，是直流供电系统的“瓶颈”。

(1)导致直流—交流逆变器交流输出侧正弦波形畸变率的增大。

不论是采用脉幅调制(户wm)。

型逆变器还是采用脉宽调制(pam)型逆变器，如果其输入直流电中叠加有交流分量，都会在其交流输出侧伴随产生相同及更高频率的谐波分量。

(2)导致传导和辐射干扰的增加，并可能因此而影响计算机等敏感电子设备的正常工作。

由于轨道交通的触网需沿线架设，而且在通过触网向列车供电时还将通过走行轨或专用回流轨形成回流电路，因此其传导和辐射的影响范围也比较大。

(3)导致直流电动机及电器装置的损耗加大和温升增高。

这一方面是由于脉动直流电的有效值要比其平均值来得大，而绕组铜损耗的大小将取决于电流的有效值；另一方面是由于脉动直流电中的交流分量会在磁路及有关构件中感生涡流，在有关导线中引起趋肤效应，使得铁损耗和铜损耗相应增加。