牵引供电系统的运行和故障分析_论文
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地铁牵引供电系统分析摘要:地铁牵引供电由牵引变电所和牵引网两大部分组成,两者具有相互协调特征。
牵引供电和地面供电或配电系统的运行方式是有差异的,因此在设计时应尽可能地发挥系统交通,保障地铁的安全正常运行。
以下就地铁牵引供电系统及常见故障进行分析,供同行借鉴参考。
关键词:地铁;牵引供电;电力系统前言直流牵引供电系统的特点是“多电源”和保护的“多死区”,“多电源”是指牵引网发生短路时,双边供电两侧的牵引变电所向短路点供电,实际上是整条线的牵引变电所都是通过牵引网向短路点供电。
牵引供电系统根据需要可以有以下几种运行方式:①牵引变电所正常为双机组并列运行,以构成等效 24 脉波整流。
②一台机组退出运行时也可以有条件地单机组运行。
③系统中允许几座牵引变电所解列退出运行,条件是解列的变电所必须是至少相隔两座牵引变电所。
④牵引网正常实现双边供电,当一座牵引变电所故障解列退出运行,应实现大双边供电。
⑤只有在末端牵引变电所故障解列时才采用单边供电,如列车在牵引网末端启动时电压降超过运行值,可通过横向电动隔离开关将上下行接触网并联,以减小回路电阻,降低电压损失。
⑥本所整流机组都挂在 35kV 一段母线上,相邻牵引变电所的整流机组会挂在另一段 35kV 母线上,这提高了供电的可靠性。
一、牵引供电系统按双边供电设计双边供电是指任何一个馈电区同时从两侧牵引变电所取得两路电源。
地铁的牵引供电系统,在正线的设计和运营中,均应采用双边供电方式,因为双边供电具有明显的有点。
双边供电是设计必须满足的条件,也是正常运营的首选方式,单边供电不是设计的限制条件。
即使在一座牵引变电所故障解列时,也应采取技术措施实行大双边供电,同时应自动完成双边联跳条件的转换,这样可以减少牵引变电所数量,既节省建设投资,又减少运营费用,同时减小列车起动时的电压损失,降低功率损耗,有利于列车运行,并且不影响运送旅客的能力,这对运营是非常有利的。
双边供电示意图 1 所示,走行轨对地电位分布如图 2 所示。
铁道牵引供电系统问题及应对措施铁道牵引供电系统问题及应对措施引言:铁道牵引供电系统是现代铁路运输中不可或缺的关键设施,它为列车提供动力,确保铁路运输的安全和高效。
然而,由于各种原因,这一系统可能面临一些问题。
本文将深入探讨铁道牵引供电系统的问题,并提出相应的应对措施。
一、供电系统能力不足在铁路运输的高峰期,供电系统可能无法满足列车的能量需求。
这可能导致列车的速度下降,运力受限或者甚至停驶。
为了解决这一问题,可以采取以下措施:1.1 增加供电设备:增加供电站数量和分布,增加变电所容量,以提高供电系统的能力。
1.2 引入新技术:如采用高效能量转换设备,利用节能降耗的电力传输技术,以提高供电系统的能量转换效率。
1.3 增加能源来源:引入可再生能源,如太阳能、风能等,以增加供电系统的能源供给。
二、设备老化和故障铁道牵引供电系统中的设备使用寿命有限,容易受到外界因素的影响,如气候变化和环境污染等,从而导致设备的老化和故障。
为了解决这一问题,可以采取以下措施:2.1 定期检修维护:加强对供电设备的定期检修维护,及时发现并处理设备的老化和故障问题。
2.2 引入智能监测技术:利用物联网和大数据技术,对供电设备进行实时监测,提前预警并处理问题。
2.3 更新设备:定期更新供电设备,采用更加先进和可靠的设备,以提高供电系统的可靠性和稳定性。
三、线路电阻增加由于线路老化、腐蚀和损坏等因素,铁道牵引供电系统中的线路电阻可能会增加,进而降低供电系统的效率。
为了解决这一问题,可以采取以下措施:3.1 换线增容:对老化和损坏的线路进行更换和增容,以降低线路电阻。
3.2 引入新材料:采用高导电性的新材料,如铜铝合金线材,以降低线路电阻。
3.3 定期清洁和维护:定期对线路进行清洁和维护,消除因腐蚀等原因导致的线路电阻增加。
四、安全隐患铁道牵引供电系统存在一些安全隐患,如电弧、线路短路和过载等问题。
为了解决这一问题,可以采取以下措施:4.1 引入安全保护设备:安装电弧探测器、断路器和过载保护装置等设备,及时发现并切断故障电路,保护供电系统的安全。
铁路牵引供电系统中存在的问题及解决对策分析摘要:电力机车在我国普及的速度已经越来越快,铁路的牵引供电系统中存在的各种问题便也随之涌现出来。
故障范围过大,处理时间紧以及损失大的问题困扰着当今的铁路技术人员。
再加上解决问题时会受到地形等因素的限制,让这个问题变得更加的复杂。
本文主要分析了在当今社会快速发展背景下,铁路牵引供电系统中所存在的一些问题,并对这些问题提出了合理的解决方案。
关键词:铁路牵引;供电系统;问题分析;解决对策一、关于铁路牵引供电系统中存在的问题1、高压电缆因外力出现故障在现有的铁路专线中,铁路牵引的供电系统基本都是采用的高压电缆。
所以,高压电缆的安全在现有的牵引系统中是尤为重要的。
可是在平时所了解的数据中,高压电缆所出的故障也是最多的。
供电系统的施工免不了对电缆造成损害,但更多的原因出在电缆材质以及技术人员对于接地方式的不当。
但凡涉及到电的问题,都是及其危险的。
特别是在铁路上采用的高压电缆,本身的质量不过关,再加上某些外在的原因让电缆的故障难以被排除,于是高压电缆的故障经常发生,严重的甚至会威胁到整个系统的供电安全。
2、负序电流引发的问题负序电流会产生无功功率,使得有功消耗大大提高,系统中能量的损耗也就更多。
不仅如此,负序电流产生的无功功率还会使系统中的无功容量增加,有功容量减少,进而使得整个系统都无法正常运行。
如果系统中消耗的能量过大,那么整个系统所需要的能源也就越多。
消耗的能源得不到最大效率的利用,也会造成铁路牵引的供电系统的工作效率大大降低。
此外,负序电流还会让变压器的输出功率下降,部分设备和线路也会出现过热的问题,这不仅减少了设备的使用寿命,同时也为铁路的工作埋下安全隐患,如若处理得不到位,就容易发生难以想象的事故。
若是在系统运行过程中设备以及线路过热,就会导致某些系统强制停止运行,不能及时处理的话,也会造成铁路运作的瘫痪。
最重要的是,负序电流会令系统的输电能力降低,极大程度影响了系统的运行效率。
高速铁路牵引供电系统的可靠性与故障诊断研究随着高铁的快速发展,牵引供电系统的可靠性和故障诊断成为确保高速铁路正常运行的关键因素之一。
本文将针对高速铁路牵引供电系统的可靠性与故障诊断进行研究,探讨其重要性、现有问题和未来发展方向。
一、高速铁路牵引供电系统的可靠性及其重要性高速铁路的运行速度较快,列车对供电系统的要求也相对较高。
牵引供电系统的可靠性直接影响列车运行的安全性和稳定性。
因此,确保牵引供电系统的可靠性是高速铁路运行的关键之一。
可靠的供电系统可以降低系统故障发生的概率,确保列车高速运行的安全性。
二、高速铁路牵引供电系统的现有问题1. 系统故障频发:当前,高速铁路牵引供电系统存在故障频发的问题,这给列车运行稳定性带来了负面影响。
故障可能导致列车停运、延误等问题,对乘客出行和铁路运输效率造成不利影响。
2. 故障诊断困难:目前,高速铁路牵引供电系统故障诊断方面存在一定困难。
故障往往发生在复杂的供电系统中,诊断起来非常复杂和耗时,需要专业的技术人员进行判断和处理。
三、高速铁路牵引供电系统可靠性与故障诊断的研究现状为了提高高速铁路牵引供电系统的可靠性和故障诊断准确性,许多研究机构和企业进行了相关的研究。
目前,主要有以下几个方面的研究:1. 引入智能化技术:通过引入智能化技术,如人工智能、大数据分析等,可以帮助系统自动分析、检测和诊断故障。
智能化技术可以通过对供电系统的实时数据进行分析,提前识别潜在故障,降低故障的发生概率。
2. 清洁能源的应用:传统的供电系统使用煤炭等化石能源,不仅对环境造成污染,而且容易出现故障。
采用清洁能源,如太阳能、风能等,不仅降低了对环境的影响,而且提高了供电系统的可靠性。
3. 系统监测与维护:通过建立完善的供电系统监测与维护机制,可以及时发现潜在的问题,并进行正确的维护。
定期检查以及预防性维护可以大大降低故障发生的概率,提高供电系统的可靠性。
四、高速铁路牵引供电系统可靠性与故障诊断的未来发展方向为了进一步提高高速铁路牵引供电系统的可靠性与故障诊断准确性,需要在以下几个方面进行深入研究:1. 加强系统监测与预防:建立有效的系统监测与预防机制,提前发现潜在问题,并采取有效措施进行预防,从而减少故障的发生。
地铁供电系统及常见故障分析摘要:随着我国城市化水平的不断完善,城市交通成为城市化进程中的一个重要问题。
城市轨道交通具有大运量、高速、安全、准时、环保、节约能源和土地等特点。
世界各国普遍认识到:优先发展以轨道交通为主干的城市交通系统是解决城市的交通问题的根本出路。
牵引供电系统是城市轨道交通的最重要子系统之一,牵引供电系统是城市轨道交通的动力来源,只有牵引供电系统的正常运行才能保证城市轨道交通的正常运营,因此牵引供电系统对城市轨道交通来说显得尤为重要。
牵引供电系统是城市轨道交通系统中最为重要的基础能源设施,其功能是为轨道交通系统中的电力车辆供电,确保轨道交通列车车辆的正常运行。
通过对供电方案的比较,地铁供电系统采用大双边供电方式,系统包含电业局地区变电所与轨道交通主变电所之间的输电线路、轨道交通供电系统内部牵引降压输配电网络、直流牵引供电网和车站低压配电网;牵引供电系统由主变电所、高压/中压供电网络、牵引供电系统、电力监控系统、接触网系统、杂散电流防护和接地系统、供电车间等组成。
本篇论文是介绍了地铁牵引供电系统的结构成以及供电方式,论述了牵引供电系统各组成部分的运行方式,详细分析了几种典型故障的产生原因及处理方案。
关键词:地铁;牵引供电系统;牵引网供电方式;运行方式;故障分析近年来我国许多大城市城市都在着力发展城市轨道交通,如北京、西安、成都、杭州、深圳等,其中地铁成为城市轨道交通的重点发展方向,这主要在于地铁有运量大、速度快、安全、准点、保护环境、节约能源和用地等特点。
这也是世界各国普遍的认识:解决城市的交通问题的根本出路在于优先发展以轨道交通为主干的城市交通系统,如地铁、轻轨等。
在地铁建设和运营过程中动力来源是一个非常重要的问题,牵引供电系统是地铁的动力来源,只有牵引供电系统的正常运行才能保证城市轨道交通的正常运营,因此牵引供电系统对地铁的正常运营来说显得尤为重要。
一、地铁牵引供电系统简介:地铁供电系统主要包括主变电所、牵引供电系统、牵引网系统、变配电系统、电力监控系统(SCADA)和杂散电流保护系统。
铁路牵引供电系统中存在的问题及解决对策摘要:铁路运输与主动脉相连,主动脉是我国经济的主要动脉,与群众出行、高速社会经济发展密切相关。
铁路电力系统的稳定性和稳定性直接影响铁路运输的效率和安全系数。
近年来,随着电气自动化技术的高速发展,我国铁路牵引供电系统技术也有了显著发展,并已用于我国铁路电力机车供电系统的设计。
但牵引和供电系统的不断发展也带来了全面的多样性,越来越高的技术组成部分,在这样一个庞大的系统中,一旦出现技术问题,重大意外事件可能会给我国经济和人民带来生命和健康的经济损失。
因此,似乎迫切需要审查铁路电力系统目前存在的不确定性和技术问题,并提出适当的解决方案。
总的来说,文本中的探索具有非常真实的实际含义。
关键词:铁路牵引供电系统;问题;解决对策随着电力技术的快速发展,我国铁路现代化电气设备的水平也有所提高。
作为现代铁路电力系统的重要组成部分,牵引电力系统可以为电力机车提供稳定可靠的电力,大大提高铁路客运列车的效率。
然而,现有牵引电源系统仍存在谐波电流、无功功率、张力电缆故障测试等问题,各种问题逐渐成为铁路列车安全运行的障碍。
基于上述环境,本文深入分析了当前铁路牵引能源供应系统的主要问题,并给出了有针对性的技术答案,为中国铁路牵引能源供给系统的技术改进提供了参考。
1牵引供电系统概述牵引供电系统是为铁路线上客运列车供电的电气自动化系统,整个系统由牵引站和牵引网三部分组成。
牵引网由铁路悬链线、铁路轨道、防爆开关线路和回流线路等组成,是电气工程牵引电力供应系统的整体;牵引力转换办公室在血压降低和转换器处理后,将神圣的压电能从电气工程系统输送到牵引网络,为沿道路行驶的内燃机车辆提供直接地热能。
牵引电力系统为中国铁路货运提供了充满活力的电力,为铁路电气化奠定了基础。
然而,牵引动力系统的快速发展导致了前所未有的技术水平和复杂性,以及许多技术问题。
最显著的是无功负载、谐波、负顺序电流、三相不平衡、骶骨电压电缆故障试验、电气绝缘电流故障等。
(此文档为word格式,下载后您可任意编辑修改!)毕业设计(论文)报告题目名称:牵引供电系统的运行和故障分析学生姓名:学号:二级学院(系)/专业班级:指导教师:2013 年 05 月30日摘要随着我国城市化水平的不断完善,城市交通成为城市化进程中的一个重要问题。
城市轨道交通具有大运量、高速、安全、准时、环保、节约能源和土地等特点。
世界各国普遍认识到:优先发展以轨道交通为主干的城市交通系统是解决城市的交通问题的根本出路。
牵引供电系统是城市轨道交通的最重要子系统之一,牵引供电系统是城市轨道交通的动力来源,只有牵引供电系统的正常运行才能保证城市轨道交通的正常运营,因此牵引供电系统对城市轨道交通来说显得尤为重要。
牵引供电系统是城市轨道交通系统中最为重要的基础能源设施,其功能是为轨道交通系统中的电力车辆供电,确保轨道交通列车车辆的正常运行。
通过对供电方案的比较,##地铁供电系统采用大双边供电方式,系统包含电业局地区变电所与轨道交通主变电所之间的输电线路、轨道交通供电系统内部牵引降压输配电网络、直流牵引供电网和车站低压配电网;牵引供电系统由主变电所、高压/中压供电网络、牵引供电系统、电力监控系统、接触网系统、杂散电流防护和接地系统、供电车间等组成。
本篇论文是介绍了##地铁二号线牵引供电系统的结构组成,论述了牵引供电系统各组成部分的运行方式,详细分析了几种典型故障的产生原因及处理方案。
关键词地铁;牵引供电系统;运行方式;故障分析ABSTRACTWith the constant improvement of urbanization level in China, urban traffic becomes an important problem in urbanization process. Urban rail transit has a large capacity, high speed, safe, punctual, environmental protection, energy saving and land etc. Characteristics. Priority to the development of countries around the world generally recognize that mainly on rail transportation dry of urban traffic system is the fundamental way to solve the problem of urban traffic. Traction power supply system is one of the most important subsystem of urban rail transit, the traction power supply system is a dynamic source of urban rail transit, only the normal operation of the traction power supply system can guarantee the normal operation of urban rail transit, so the traction power supply system for urban rail transit is particularly important.Traction power supply system of urban rail transit system is the most important energy infrastructure, its function is for rail transit system in the electric vehicle power supply, ensure the normal operation of the rail transit train vehicles. By comparing power solutions, Nanjing metro power supply system adopted the bilateral power supply mode, area of system includes power substation and transmission line between rail transit main substation, rail transit traction power supply system, step-down dc traction supply network and low voltage distribution network stations, power transmission and distribution network; Traction power supply system by the main substation, high voltage/medium voltage power supply network and traction power supply system, power monitoring system, catenary system, stray current protection and grounding system, power supply, workshop, etc. This paper is introduced the Nanjing metro line 2 of the structure of traction power supply system, this paper discusses the operation mode of each component of traction power supply system are analyzed in detail several typical fault causes and solutions.Key words the Metro; Traction power supply system; Operation mode; Failure analysis目录摘要 (I)ABSTRACT (II)绪论 (1)第1章牵引供电系统电源及其构成 (2)1.1 主变压所 (2)1.2 变电所的运行方式 (3)1.3 中压环网供电网络 (4)1.4 过电压保护及接地设计 (5)第2章牵引供电系统 (10)2.1 牵引变电所 (10)2.2 牵引供电运行方式 (12)2.3 牵引网 (15)第3章牵引供电设备 (18)3.1 DC1500V开关设备 (18)3.2 整流变压器系统 (22)3.3 整流器系统 (24)第4章故障分析及处理 (30)4.1 DC1500V开关柜故障 (30)4.2 负极柜故障 (34)4.3 AC35KV开关柜故障 (35)结论 (37)谢辞 (38)参考文献 (39)绪论近年来我国许多大城市城市都在着力发展城市轨道交通,如北京、##、武汉、杭州、深圳等,其中地铁成为城市轨道交通的重点发展方向,这主要在于地铁有运量大、速度快、安全、准点、保护环境、节约能源和用地等特点。
这也是世界各国普遍的认识:解决城市的交通问题的根本出路在于优先发展以轨道交通为主干的城市交通系统,如地铁、轻轨等。
在地铁建设和运营过程中动力来源是一个非常重要的问题,牵引供电系统是地铁的动力来源,只有牵引供电系统的正常运行才能保证城市轨道交通的正常运营,因此牵引供电系统对地铁的正常运营来说显得尤为重要。
地铁供电系统主要包括主变电所、牵引供电系统、牵引网系统、变配电系统、电力监控系统(SCADA)和杂散电流保护系统。
它的主要功能是向轨道交通各机电设备提供安全和可靠的电力供应,满足各系统的供电要求。
主变电所将来自城市电网的高压电源,降压为地铁使用的中压,供给牵引系统和变配电系统。
牵引供电系统将来自于变电所的中压电源,通过中压环网供电网络分配给各牵引变电所,并通过牵引变电所降压整流,变成供地铁车辆使用的直流电源。
变配电系统将来自于变电所的中压电源,通过中压环网供电网络分配给各降压变电所,并通过降压变电所降压,变成供地铁动力照明等设备使用。
牵引网系统将来自于牵引变电所的直流电源,通过架空接触网和回流网供给地铁车辆使用。
电力监控系统(SCADA)在地铁控制中心,通过调度端、通道和执行端对整个地铁供电系统的主要设备进行控制、监视和测量。
杂散电流防护系统的目标是尽量减少杂散电流,对地铁内部及其附近金属结构的腐蚀在地铁工程设计寿命年限内不超过有关设计标准所规定的指标。
第1章牵引供电系统电源及其构成##地铁二号线的供电系统采用110kV/35 kV两级的集中供电方式,全线在马群和所街附设2座主变电所,每座主变电所中设两台有载调压主变压器(安装容量为31.5MVA),主变电所110kV电源;中压环网供电系统采用35kV牵引动力照明混合网络和短串环接的双环网形式。
牵引供电系统采用DC1500V架空接触网正极供电、走行轨负极回流的供电方式。
1.1 主变压所##地铁二号线在##和##设置两座110/35kV主变电所,将来自于城市电网的高压电源,降压为地铁使用的中压,供给牵引供电系统和变配电系统。
⑴接线形式主变电所110kV侧采用线路—变压器组接线方式(如图1-1所示),自地区变电所引2回路110kV电缆进线,110kV线路与110kVGIS设备为电缆连接,35kV侧采用单母线分段接线方式,主变压器容量为2×31.5MVA,主变35kV侧中性点采用小电阻接地方式,35kV电缆线出线8回;35kVⅠ、Ⅱ段各装设所用变一台。
图1-1 主变所110KV电缆进线1路进线⑵主变压器主变电采用110kV自冷有载调压。
主变压器容量应能满足(近期、远期及余留3种情况下):正常运行时,每台主变压器容量应承担其供电区域内的全部一、二、三级负荷的供电。
当一台主变压器退出运行时,由另一台主变压器承担本所供电区域的一、二级负荷供电。
当主变压器容量按近期容量选择,但变压器基础按远期容量余留。
⑶AC35kV35kV侧采用单母线分段连接。
正常情况下每台主变各带一段母线,当一段进线或一台主变出现故障时,将分段断路器合上,保证两段母线不间断供电。
本工程35kV出线全部采用电缆出线,电缆绝缘层的绝缘在发生单相接地被击穿后不具有自恢复能力,在35kV出线发生单相接地故障时,需要选择性切除故障线路,因此主变35kV侧采用中性点经过小电阻接地的方式以提高零序保护对单相接地的灵敏度。