当前位置：文档之家 › 地铁牵引整流技术概述

地铁牵引整流技术概述

  • 格式：pdf
  • 大小：303.36 KB
  • 文档页数：5

单机组十二脉波整流电路与双机组等效十二脉波 整流电路相比，其特点如下：
１）脉波数不受运行机组的影响，对五次及七次谐 波的抑制较好。
２）两阀侧绕组间存在符合分配不均问题。 如果ｖ接、ｄ接的阀侧绕组匝数比偏离１／３较 大，则理想直流空载电压不等，因而负荷分配不可能 平均。 （２）整流变压器接线组别 多种整流变压器接线组别都能满足十二脉波整 流功能要求。目前，常用的四绕组整流变压器的组别 奄：Ｄｄ０｜Ｄｙ５．Ｄｄ０｝Ｄｙ７，Ｄｄ２ ｆ Ｄｙｌ。 满足等效二十四脉波整流要求的两台整流变压器 组（上海在建和已建地铁线路上均有采用）有两种组 别组合，一种是由西门子公司提供的产品，组别 为：一７．５０ Ｄｙ５，Ｄｄ０，＋７．５０ Ｄｙ５／Ｄｄ０。两台变压 器的组别虽是一样，但为了满足－Ｉ－７．５０的移相要求， 它们内部的接线不完全一样，因此存在两个缺点： １）不能因改变外部接线来满足互换要求； ２１两台变压器网侧三相接线端子相序不一致。 针对上述缺点，目前，国内生产的产品克服了 上述缺点，其组别为一７．５０ Ｄｙ５／Ｄｄ０，＋７．５。Ｄｙ７／
供。 广州地铁一号线的
整流机组由西门子公司提 供，它的保护配合曲线见
图２。
３．５整流机组温度保护
整流机组温度保护
有变压器温度保护和整流
器温度保护两个部分。 本文所述的整流变
压器都是指干式变压器。 变压器三相绕组设温度保
护。温度传感器被安置在 绕组温度最高部位，也称
为热点。温度传感器的信 号送到温控仪，温控仪上
－６２－
万方数据
轿叠交圈·地铁牵引整流技术概述
上海电器技术（２００５ Ｎｏ．１）
Ｏ．７
ｌ
１．５ ２
４
８
整流变压器 额定容量：４０００ ｋＶＡ ３３．ＯｋＶ／１ １８０．０ Ｖ．＇Ｕｔ－＝８．０％
图２保护酉Ｅ合曲线图
流互感器二次侧的逆流保护单元就有信号输出，该 输出信号可用作熔断器熔断指示信号。 ３．４电流保护
的母线和二极管散热器上。母线及二极管温度保护分
别各设两个定值，一个是报警温度，另一个是跳闸温
度。
４ 结束语
地铁整流技术随着电力电子技术的发展而得到相 应的发展。该整流机组和保护措施已在上海、广州 的地铁投入运营，通过运营考验认为：整流机组的 保护配置基本能满足运营要求。
可设定两个温度，一个是 报警温度，另一个是跳闸
２０
温度，两个定值可以调
整流器
型号：２ＤＢＩ）４７５ Ｎ４０Ｓ １／６ ｎＲｌ气ｍＶ－９气ｍ Ａ
整。温控仪的报警、跳闸 信号通过无源接点或通信 口送出。
整流器内部设两种
温度保护，一种是母线温度保护；另一种是二极管 温度保护。温度传感器是分别安装在整流器最热部位
Ｄｄ２。
２．５地铁牵引整流机组的并联运行 对于单机组十二脉波整流方式，牵引变电所中
的两套牵引整流机组并联后一起向牵引网供电，总负 载电流应在机组间合理平均分配。对于双机组等效十 二脉波整流方式，是由变电所中两套相位差３００的单 机组并联后，构成等效十二脉波整流系统，向牵引网 供电。除要求负载在每个机组问合理分配外，还要求 限制机组间均衡电流到适当程度。对于没有直流电压 调节措施的机组，在条件相似即在同一地点并联运行 及由同一交流电源供电的情况下，当其在９０％的额定 负载时，每台机组的直流电流与它应分配的负载电流 的差别不应大于１０％。
上海电器技术（２００５ Ｎｏ．１）
地铁牵引整流技术概述·轫置交矗
地铁牵引整流技术概述
Ｔｈｅ ｓｕｍｍａｒｙ ｏｆ Ｃｕｒｒｅｎｔ Ｃｏｎｖｅｒｔｉｎｇ Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ ｆｏｒ．ｔｈｅ
Ｔｒａｃｔｉｏｎ Ｓｕｂｓｔａｔｉｏｎ ｉｎ Ｓｕｂｗａｙ 上海市隧道工程轨道交通设计研究院傅铭 王晨
摘要：目前地铁整流技术已成为地铁牵引供电系统中十分重要的一个环节。该文从介绍地铁整流技术的 特点着手，详细论述了整流电路的构成、六脉波、十二脉波及二十四脉波整流电路的特点和整流机组的运行 方式。对整流机组的保护措施，该文从内部过电压保护、外部过电压保护、内部短路保护、电流保护以及 温度保护等方面作了更进一步地讨论与研究。 关键词：地铁整流整流机组整流机组的保护
２ 地铁整流技术的特点
２．１整流电路 目前，在建和已建地铁的每座牵引变电所都设两
套整流设备（也称为整流机组）。由于地铁的直流牵引 电压比较高（北京、武汉采用７５０Ｖ电压，其它城市 都采用１ ５００Ｖ电压），所以整流设备几乎都是采用桥
式整流电路。为了减少地铁谐波电流对城市电网的 污染，除北京部分地铁线路采用三相桥式六脉波整流 电路外，新建的地铁线路都采用三相桥式并联的十二 脉波整流电路（简称双桥并联整流电路）。采用两台阀 侧电压相位差３０。的双绕组整流变压器与两台三相桥 式整流器构成的等效十二脉波整流电路用一台三绕 组或四绕组整流变压器，阀侧电压相位差同样为３０。， 与一台双三相桥式整流器构成一套十二脉波整流机 组。两套十二脉波整流机组并联工作并不会改变整流 脉波数，只有当两机组的整流变压器网侧绕组分别 移相＋７．５０，一７．５０并联工作时，才形成等效二十 四脉波整流。 ２．２整流电路的特点
ｐｅｒａｔｕｒｅ ｐｒｏｔｅｃｔｉｏｎ． Ｋｅｙｗｏｒｄ：ｃｕｒｒｅｎｔ ｃｏｎｖｅｒｔｉｎｇ ｆｏｒ ｓｕｂｗａｙ
ｒｅｃｔｉｆｉｅｒ
ｐｒｏｔｅｃｔｉｏｎ ｏｆ ｒｅｃｔｉｆｉｅｒ
ｌ 引言
目前，地铁牵引供电系统多采用直流制，因 此，变流设备成为该系统中的重要设备，并起着举足 轻重的作用。牵引直流电源是由牵引变电所通过整流 机组降压整流而获得，为此就要充分研究整流技术的 特点，并针对其特点对整流机组进行相应的保护。
（１）对于各种整流电路，其二次绕组容量、一
一６０ 万一 方数据
轨■交固·地铁牵引整流技术概述
上海电器技术（２００５ Ｎｏ．１１
次绕组容量、网侧额定容量三者之间不尽相等，这 是由于一次和二次绕组往往导电时间不等、电流波 形不同、绕组利用率不一致所至。
（２）各种整流电路的变流变压器磁势不一定平 衡。 ２．３六脉波三相桥式整流电路的特点
ｌｌｌ
ｂ一●Ｊ●
目一
ｂ斟一 目㈦一
ＲＩ
Ｃ！
Ｒ２
苏’ｄ
图１整流桥示意图
短路。针对整流器内部短路故障，可在整流器设置 快速熔断器和逆流监视。 ３．３．１快速熔断器
在每个二极管支路上串联一个快速熔断器，其 作用是在整流器发生内部短路故障时，有选择地隔离 故障二极管，避免故障二极管内部因过热而暴裂。
快速熔断器主要是针对整流器内部短路故障， 所以在选择熔断器的额定电流时，必须考虑躲开负荷 电流及外部短路电流，同时，需要使用厂家提供的安一 秒特性曲线，即在规定的条件下，熔断器的预期开断 电流与弧前时间的对应关系曲线。在安一秒特性曲线 的基础上，根据相应标准（如ＩＥＣｌ４６—６），可得到熔 断器的过载能力曲线。根据这条过载能力曲线，可校 验熔断器是否满足过载能力要求。 ３．３．２整流臂逆流监视单元
对于内部短路故障，可在整流器上设置逆流保 护，该逆流保护由逆流电流互感器和逆流保护单元组 成。在整流器的每一个整流桥臂上都装有一个穿心式 电流互感器，这种电流互感器的铁心由高等级的镍铁 合金组成，具有近似于矩形的磁滞回线。
如果整流桥臂内的某个二极管反向击穿，则在 这个二极管支路上的熔断器开始熔断的弧前时间和燃 弧时间内，将有故障电流流过这个桥臂，而接在电
Ａｂｓｔｒａｃｔ：Ｎｏｗ ｔｈｅ ｃｕｒｒｅｎｔ ｃｏｎｖｅｒｔｉｎｇ ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ ｉｎ ｓｕｂｗａｙ ｉｓ ｐｌａｙ ａｎ ｉｍｐｏｒｔａｎｔ ｒｏｌｅ ｉｎ ｔｈｅ ｐｏｗｅｒ ｓｕｐｐｌｙ ｓｙｓｔｅｍ ｏｆ ｓｕｂｗａｙ．Ｔｈｅ ｐａｐｅｒ ｂｅｇｉｎｓ ｗｉｔｈ ｔｈｅ ｃｈａｒａｃｔｅｒｉｓｔｉｃ ｏｆ ｃｕｒｒｅｎｔ ｃｏｎｖｅｒｔｉｎｇ ｆｏｒ ｓｕｂｗａｙ．ｐｒｅｓｅｎｔｉｎｇ ｔｈｅ ｃｏｎｓｔｉｔｕｔｉｏｎ ｏｆ ｔｈｅ ｃｕｒｒｅｎｔ ｃｏｎｖｅｒｔｉｎｇ ｃｉｒｃｕｉｔ，ｔｈｅ ｃｈａｒａｃｔｅｒｉｓｔｉｃ ｏｆ ６ ｐｕｌｓｅ ｒｅｃｔｉｆｉｅｒ ａｓ ｗｅｌｌ ａｓ １ ２ ｐｕｌｓｅ ａｎｄ ２４ ｐｕｌｓｅ ｏｎｅｓ，ａｎｄ ｔｈｅ ｏｐｅｒａｔｉｏｎ ｐａｔｔｅｒｎｓ ｏｆ ｒｅｃｔｉｆｉｅｒ ｉｎ ｄｅｔａｉｌ．Ｔｈｅ ｐａｐｅｒ ａｌｓｏ ｐｒｏｖｉｄｅｓ ａ ｔｈｏｒｏｕｇｈ ｄｉｓｃｕｓｓｉｏｎ ａｎｄ ｓｔｕｄｙ ｏｆ ｔｈｅ ｐｒｏｔｅｃｔｉｏｎ ｍｅｔｈｏｄ ｏｆ ｒｅｃｔｉｆｉｅｒ，ｉｎｃｌｕｄｉｎｇ ｉｎｔｅｒｎａｌ ｏｖｅｒｌｏａｄ—ｖｏｌｔａｇｅ ｐｒｏｔｅｃｔｉｏｎ，ｉｎｔｅｒｎａｌ ｓｈｏｒｔ－ｃｉｒｃｕｉｔ ｐｒｏｔｅｃｔｉｏｎ，ｃｕｒｒｅｎｔ ｐｒｏｔｅｃｔｉｏｎ ａｎｄ ｔｅｍ—
六脉波三相桥式整流电路是构成十二脉波整流电 路的基础。其特点如下：
…１关于容量 对于各种单一的三相桥式整流电路（如Ｙ／ｙ、 Ｙ／ｄ、Ｄ／ｙ、Ｄ／ｄ），其阀侧绕组容量、网次绕组容量、 网侧额定容量三者均相等。 （２）关于磁势 对于上述四种形式的整流电路，只要一次或二 次有一个Ｄ（ｄ）接绕组，则三次谐波就构成通路，从 而消除激磁磁势不平衡现象，所以，工程上优先采用 有Ｄ（ｄ）接线形式，以利于磁势平衡。 （３）与其他形式的整流电路比较的主要特点 １）变压器结构简单，计算容量最小； ２１反电压峰值最小； ３）绕组接线组合多，易形成等效十二相。 ４）臂电流有效值大，臂并联整流元件多； ５）整流元件正向功率损耗比半波整流电路大。 （４）关于省去平衡电抗器的说明 双桥整流电路可以看作由两个相位差为３００的 脉动直流电源并联的电路，两者始终存在瞬时电压 差，该电压差传统的做法是在两桥间加装平衡电抗 器来吸收。有文献介绍，对于采用三绕组或四绕组 的整流变压器的双桥整流机组，选择合适的整流变 压器阻抗参数值（全短路、半短路阻抗），变压器的 阻抗可起到平衡电抗器的作用，从而可以省去该装 置。 构成等效十二脉波的三相桥式整流机组间的平衡 电抗可以不装，也不必采用什么措施。 ２．４单机组十二脉波整流电路 （１）单机组十二脉波整流电路的特点

合集下载

城市轨道交通列车牵引传动系统

城市轨道交通列车牵引传动系统

城市轨道交通列车牵引传动系统城市轨道交通列车的牵引力是由城市轨道交通列车的牵引系统产生的，因此要掌握城市轨道交通列车牵引力的知识，就必须先掌握列车牵引传动系统的根底知识。

目前城市轨道交通列车的牵引传动系统根本都是电力牵引传动系统，其根本的工作过程是：电能经过列车牵引供电系统传输和相应的转换，提供给列车的牵引电动机，电能转换成机械能，从而驱动列车运行。

城市轨道交通列车牵引供电的电源是城市电网，城市电网提供的电能经过牵引变电所的降压、整流变成DC 1 500 V (或DC 750 V),再通过馈电线传递给接触网，然后通过受流装置，由钢轨和回流线流回牵引变电所形成回流。

城市轨道交通列车牵引传动系统的根本特点是牵引功率大、传动效率高、能源利用率高、绿色环保、产生的污染很少、容易实现自动化控制。

城市轨道交通列车的牵引电动机为列车提供动力, 牵引电动机按工作原理可分为直流电动机、交流异步电动机、交流同步牵引电动机三种。

由于交流电动机与直流电动机相比不需要换向器,结构简单,可靠性高,维护量少,重量小,并能获得较大的单位重量功率, 具有良好的牵引性能, 同时三相交流牵引电动机的调频、调压特性如果设计合理, 可以实现大范围的平滑调速, 还具有防空转的性能,使黏着利用率提高；三相交流牵引电动机对瞬时过电压和过电流很不敏感, 在启动时能在更长的时间内产生较大的起动力矩。

因此,交流异步电动机有取代直流电动机的趋势。

一、牵引传动系统的工况城市轨道交通列车的牵引传动系统有两个工况：牵引工况和制开工况。

1、在牵引工况下,列车牵引传动系统为列车提供牵引动力,将供电接触网上的电能转换为列车在轨道上运行的机械能。

2、制开工况可以分为再生制开工况和电阻制开工况。

再生制动就是将列车的机械能转换成电能反响到接触网再供给其他列车或车站设备使用, 这种方式能最大限度地降低电能的损耗。

列车制动过程中牵引传动系统反响的电能超过了接触网上的限值(到达DC1 800 V)时，列车电制动产生的电能将会消耗在制动电阻上，通过制动电阻发热而消耗到大气中去，这种通过制动电阻消耗电能的电制开工况称为电阻制开工况。

城市轨道交通牵引供电整流机组的技术探讨

城市轨道交通牵引供电整流机组的技术探讨

城市轨道交通牵引供电整流机组的技术探讨常国兰【摘要】城市轨道交通牵引供电系统由牵引变电所和牵引网组成，牵引变电所的主要设备是整流机组，整流机组由牵引变压器与整流器组成。

整流机组网侧谐波电流是电力系统主要的谐波源之一。

为减少谐波电流对城市电网的影响，我国城市轨道交通牵引供电广泛使用24脉波直流电源。

具体探讨与研究了24脉波整流机组作用、结构、整流原理和保护。

%The traction power supply system of urban rail transit consists of traction substations and traction network. The main equipment in the traction substation includes rectification unit, and the rectiifcation unit is composed of traction transformer and rectiifer. The network side harmonic current of rectification unit is one of the main harmonic sources in power supply system. In order to reduce the influence of harmonic current on power grid of the city, the traction power supply of urban rail transit in China uses 24 pulse DC power supply system. The paper discusses and makes studies on the 24 pulse rectiifcation unit function, structure, working principle of rectiifer and the protection system.【期刊名称】《现代城市轨道交通》【年(卷),期】2015(000)003【总页数】4页(P17-20)【关键词】城市轨道交通;供电系统;牵引变电所;24脉波整流机组【作者】常国兰【作者单位】北京铁路电气化学校北京 102202【正文语种】中文【中图分类】U231.8常国兰：北京铁路电气化学校，高级讲师，北京 102202随着我国城市建设的发展，城市轨道交通建设也在蓬勃开展。

地铁列车牵引系统

地铁列车牵引系统


03
地铁列车牵引系统的应用实例
北京地铁一号线
北京地铁一号线是北京最早的地铁线路，于1971年开始运营。该线路的牵引系统 采用了直流电机和变阻控制器，实现了列车的启动、加速、减速和制动控制。
北京地铁一号线牵引系统的应用，提高了地铁列车的运行效率和安全性，为北京 地铁的发展奠定了基础。
上海地铁二号线
定期对关键部件进行紧固，对活动部 位进行润滑，以减少磨损和故障。
定期检查与维修
全面检查
定期对牵引系统进行全面检查，包括电气、机械和液 压部分，确保各部件性能良好。
预防性维修
根据设备磨损规律和使用情况，制定合理的预防性维 修计划，提前更换易损件。
维修记录
详细记录每次维修和检查的情况，为后续维护提供参 考依据。
碳化硅技术
采用碳化硅功率半导体器件，降低牵引系统的能耗和体积。
数字化与网络化技术
实现牵引系统的数字化和网络化，提高列车控制和监测的智能化 水平。
系统优化与升级
模块化设计
采用模块化设计理念，便于牵引系统的维护和升级。
冗余设计
提高牵引系统的冗余性，确保列车在故障情况下的安全运行。
节能优化
优化牵引系统能耗，降低地铁列车的运行成本。
广州地铁三号线牵引系统的应用，提高了地铁列车的运行速 度和载客能力，为广州市的交通发展提供了有力支持。
04
地铁列车牵引系统的维护与保 养
日常维护保养
清洁与检查
每日对牵引系统进行清洁，检查各部 件是否有异常，确保系统正常运行。
紧固与润滑
监控与记录
使用监控设备实时监测牵引系统的工 作状态，并做好相关记录，以便及时 发现问题。
地铁列车牵引系统
汇报人： 2023-12-26
地铁牵引供电系统整流变压器转运就位施工技术

地铁牵引供电系统整流变压器转运就位施工技术

地铁牵引供电系统整流变压器转运就位施工技术摘要：在地铁施工的过程中，牵引供电系统是非常重要的组成部分。

地铁牵引供电系统整流变压器重量大约为12.5t，安装在地铁车站供电设备房。

整流变压器的转运就位工作是地铁供电系统设备安装工作的关键环节，安全风险极大。

整流变压器转运就位容易出现侧翻、倾覆等安全风险，造成设备损坏、人员伤亡等事故。

本文将对地铁牵引供电系统整流变压器转运就位施工技术进行详尽阐述。

关键词：地铁牵引；供电系统；整流变压器；转运就位；施工技术引言在现实生活中，地铁建设已经成为各大城市市政建设的重点，环网供电技术作为地铁建设中的重要环节，技术实践应用被广泛关注。

在地铁供电系统内，环网供电技术的实践，能够精简配电网络、缩减电线、提高治理的便捷性，为中心负荷提供更多供电能源。

在环网供电方式中，该种供电技术极少出现机械故障，设备开关的装置较少，出现问题时，能够迅速解决，保障供电系统可靠性。

下文对该技术的应用进行详细探讨。

1评估地铁牵引供电系统的可靠性和构成牵引网和牵引变电所组成了地铁牵引供电系统，牵引网通常使用DC1500V架空接触网受电，牵引变电所是牵引变电的核心，直流电往往是地铁牵引供电系统所使用的供电方式。

该系统可靠性往往分三个层次按照该系统与各自系统的联系及其自身构成进行评估：一是分析机车在两个牵引变电所间的线路上的正常运行状况；评估电源可靠性时城市电网是分析对象，二是对接触网系统牵引变电所及尾部电源的可靠性进行评估，牵引变电所的可靠性评估将牵引变电所对上行接触网的正常供电作为判断依据，评估电源可靠性将外部电源对牵引变电所正常供电作为判断依据；三是分析某个或几个原件组成的装置，之后分析牵引变电所或接触网系统受到这些装置可靠性变化的影响。

2施工工艺流程及操作要点2.1主变电所为全面发挥环网供电技术的能效，地铁应根据自身运行需求科学设置供配电系统，对主变电所合理规设。

通常，地铁在车站附近构建主变电所，将电路科学分段，引进电缆线路，为供电提供便利。