下载文档原格式
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。
城市轨道交通供电系统故障分析及应对方法摘要：交通系统作为城市稳定发展的关键，是人们评价城市基础建设水平的关键因素。
现阶段，城市轨道交通是人们出现的首要交通工具，有着环保、载客量大等优点，所以也就成为城市基础建设不可缺少的一部分。
在这其中正确的供电系统才能够保证城市轨道交通稳定运行，电力系统的运行直接影响到城市轨道交通的稳定性。
关键词：城市轨道交通；供电系统；故障分析；应对方法1城市轨道交通供电系统概述城市轨道交通供电系统电力的来源可以从发电厂（站）经区域变电站高压线路引用，也可以直接从次级电压的城市供电网得电，这主要由供电系统的实际需求和当地电网的供电能力决定。
如果直接从地方高压电网得电，一般需要增加一级主降压变压器，通过该变压器把高压输电电压从110-220kV降低为10-32kV以符合直流牵引变压所的需求。
按照供电路线从发电厂（站）、升压变压器到高压输电网、区域变电站直至主降压变电站部分通常被称为“外部供电系统”。
而从主降压变压器以后的部分，包括牵引变压所、馈电线、接触网（轨）、走形钢轨、回流线以及机车内部牵引电路等统称为“牵引供电系统”。
机车内部的牵引主回路主要分为牵引主电路、辅助电路和控制电路。
牵引主电路的核心结构为牵引变压器、整流器和牵引电机。
主要功能为列车在牵引和制动时，完成能量的传递和转换，此电路的特点是大功率、高电压和大电流。
辅助电路主要包含两类：交流辅助电路和直流辅助电路，其主要功能是为主电路的通风、冷却辅助电机和电子控制、空调设备等提供电源，功率较小。
控制电路同样包含两类：电器控制电路和电子控制电路。
前者功能是完成电路或气路的开关机逻辑互锁，主要指继电器、电控阀、气动开关等电动或气动的逻辑开关；后者的作用是配合主辅助电路对机车进行控制，主要包含特性控制、防控/防滑、移相控制及脉冲变压器等控制单元。
供电系统中包含着诸如接触网（轨）、回流线等由数量众多的零部件，以及由多条长距离导线构成的输电线路，部分零部件起到悬挂和定位等作用，其主要性能和状态是通过力学进行研究，在系统功能上只负责电能的传输。
直流牵引供电系统短路故障分析摘要：目前，在轨道交通系统中，一般都是以低电压的 DC上、下接的两种形式为电力系统供电，但系统容量大，供电电压低，所以在电力系统中，直流侧的短路对电力系统的影响很大。
通过对24脉冲整流器和牵引网的分析，利用已有的等值数学模式，分别进行了近侧短路和远侧短路的计算，并与模拟的短路进行了比较；本文还对不存在短路的电网中的电流进行了计算和分析。
关键词：直流牵引；供电系统；短路；故障分析前言：随着我国的社会和经济水平的提高，需要建设更多的地铁以便于人民的生活，特别是在省会城市建设了大量的地铁。
在目前的技术条件下，采用低电压 DC电源对城市地铁具有巨大的优越性，而且比其它的电力方式更加具有经济效益。
目前大部分的地铁线路采用的是750 V和1500 V的电力供应方式。
然而，它也有缺点，例如，如果系统发生了故障，那么它所造成的短路将会对整个地铁的运行造成很大的威胁。
而当地铁在高速运行时，其馈电线路的电压也会有较大的差别，也就是说，其运行速率对电力供应的幅值有很大的影响。
此外，当电力供应系统发生短路时，其短路的幅度也与其距离有很大关系。
因此，通过对电力系统中存在的短路故障进行研究，并据此制定相应的对策，以保证铁路系统的安全和可靠运行。
1、直流系统的短路保护操作1.1短路的故障实例例1：接地和正极间的短路。
某工程工地位于 A变电站旁，因开挖作业不慎造成了 DC支线电缆的接地事故，导致 A变电站的控制信号二次回路，大面积的烧毁网络隔离柜，在短路时产生了大量的火光和白色烟雾。
最终，变电站里的所有直流开关都出现了短路，电力供应中断，设备陷入了停滞。
随后检测结果显示，当发生短路时，最大电流为5527 A，框架保护动作，整个工作时间为23毫秒。
例2：阳极-阴极间的短路。
一条普通的地铁，在经过一段接一段的电力供应区域后。
因为工作人员的操作不当，在弓身的表面留下了一些金属的痕迹，在正常的行进中，这些金属器具与火车、接触网等产生了摩擦，从而导致了电路的故障,这次意外导致地铁在5分钟内停了下来。
直流牵引供电系统短路试验分析金雪丰;陈裕楠;童翔【摘要】直流牵引供电系统的短路试验是验证直流牵引供电系统各设备在系统现场短路时动作的正确性和可靠性的重要环节.以武汉轨道交通4号线二期工程现场直流牵引供电系统短路试验为例,介绍短路试验的前提条件、试验程序和试验方法.试验前,人为设定一个短路点,检查断路器等保护元器件是否正常,连接好数据采集系统以采集短路时的电流、电压等波形,用Matlab软件搭建短路时的电路模型,对预期短路电流进行仿真计算;试验后,对短路试验的实际数据与仿真数据进行分析,得出开关保护动作正常可靠,并计算出实际的分断电流大小为8.15 kA,为直流牵引供电系统短路试验的进一步研究提供参考.【期刊名称】《都市快轨交通》【年(卷),期】2016(029)003【总页数】4页(P103-105,109)【关键词】牵引供电;短路试验;断路器;综合保护【作者】金雪丰;陈裕楠;童翔【作者单位】中船重工第712研究所武汉430064;中船重工第712研究所武汉430064;中船重工第712研究所武汉430064【正文语种】中文【中图分类】U231.8可靠、稳定的直流牵引供电系统是城市轨道交通列车安全、高效运行的重要保障，意义重大，不容忽视。
因此，列车试运行之前对直流牵引供电系统进行实际短路试验显得尤为重要。
该试验的目的是测试牵引供电系统各设备在系统现场短路时动作的正确性、选择性和可靠性，验证直流断路器的快速分断能力。
通过该短路试验，检查牵引供电系统各设备之间的配合能力是否安全可靠，检验各设备的整定值、动作时间等各项技术参数是否正确，是否符合现场运行技术要求。
通过分析试验数据，判断综合保护和断路器谁先启动保护，以便更精确地对直流牵引供电系统各设备参数进行调整，更好地保护系统和设备，保证直流牵引供电系统安全、可靠、稳定运行。
直流牵引供电系统经过系统联调试验，直接短路脱扣整定值为8 kA，微机综合保护装置整定值设定为50 kA/s，交流侧保护开关与直流侧保护开关应具有选择性。
城市轨道交通牵引供电直流系统的运行和常见故障分析摘要：新时期发展背景下，城市经济明显的好转，城市轨道交通事业也有了进一步的发展，新型轨道交通工具得到了广泛的应用，为城市居民的出行提供了便利。
但是，纵观我国城市轨道交通事业的发展现状，由于在牵引供电直流系统方面的研究和开发起步较晚，这就导致城市轨道交通牵引供电直流系统的运行存在着一定的故障，影响城市轨道交通的正常运营。
对此，文章之中分析了城市轨道交通牵引供电直流系统的运行和常见故障，提出几点解决措施。
关键词：城市轨道交通；牵引供电；直流系统；运行故障目前，城市化建设水平的提升，推动了城市交通事业的发展，轨道交通的建设已经成为衡量城市化建设水平的重要指标之一。
轨道交通工具有着准时、环保、节能等诸多优势，成为了城市缓解交通压力的重要措施。
但是，城市轨道交通工具使用的时候存在着一定的问题，主要是因为牵引供电系统所引起的，维持牵引供电系统的正常运行，方可维持城市轨道交通的正常运营。
所以，当前必须研究城市轨道交通牵引供电直流系统的运行与常见故障，探索解决措施，才能够推进城市轨道交通事业的发展。
一、城市轨道交通牵引供电直流系统的运行和常见故障分析（一）交直流系统参数不稳定引发的运行故障就城市轨道交通来看，在其直流牵引系统之中，主要涉及到的就是直流的变换过程，这个过程中，交直流系统参数的变化，会对直流牵引网故障稳态过程带来很大的影响。
在直流的变换过程中，如果直流系统运行参数缺少稳定性，既会对直流牵引网的安全运行带来不利的影响，还会在一定程度上增加运行故障的发生几率，降低系统的运行效率。
另外，交直流系统参数不稳定的话，还会在一定程度上增加直流牵引系统当中的交流电阻和电感之比，此时短路电流的幅值会提升，必然会对轨道交通直流牵引系统的安全运行带来消极的影响。
（二）轨道暂态电气参数引发的故障就城市轨道交通牵引供电直流系统用来看，一旦直流参数发生变化，必然会对比系统自身的故障暂态过程产生消极的影响。
地铁牵引供电系统直流短路试验调试的探讨摘要：地铁机车采用直流牵引，对牵引供电系统稳定性和可靠性有很高的要求，地铁直流牵引供电系统的保护是地铁供电系统稳定可靠工作的关键。
地铁牵引供电系统直流短路试验的原理就是在牵引网可靠接地的前提下，通过直流开关柜向牵引网送电，根据短路试验前保护定值的设定，对应的馈线开关应保护动作，校验牵引供电直流开关柜保护的可靠性、准确性、选择性、灵敏性。
基于此，本文将对地铁牵引供电系统直流短路试验调试进行分析。
关键词：地铁；牵引供电系统；直流短路试验调试1 地铁牵引系统可靠指标牵引供电系统是指通过电力系统或者在一次供电系统处接收电流，而其在将工频交流转化成低频或者直流电压时，才会为电力机车负荷提供其所需要的电能，完成使用牵引电能的传输，保障其可以顺利的完成配电功能的系统。
保障铁牵引供电系统的稳定性，就是需要保障在行驶中的电力机车可以在轨道上稳定地运行。
目前，要保证我国地铁牵引供电系统的稳定性，首先要保障地铁牵引供电系统设备自身的结构可以安全以及稳定地运行。
反映地铁牵引系统可靠性的指标为：供电质量指标、故障停电指标、外部影响指标、预安排停电指标以及设备性能指标等。
其中，供电直流指标又分为：可靠性指标（一年之中有效供电时间/统计时间）、延误时间（每年列车延误时间总和）、延误列车数（每年延误列车总数）、平均延误时间（每年中每一次延误列车的平均延误时间）、平均延误列车数（一年中平均每此故障停电导致的延误列车数量）；而故障停电指标则有：停电时间（一年中故障停电时间总数）、平均停电时间（每年中平均每次故障停电时间）、接触网的故障率（每年中，平均每100km接触网的故障次数）、牵引变压器故障（每年中平均每100台牵引变压器故障次数）；外部影响指标：预安排停电时间（每年预安排停电时间总数）、预安排平均停电时间（每年平均每次预安排停电时间）；外部影响指标主要是指外部影响停电率（每年中牵引供电系统外部原因所导致列车停电时间和系统总部停电时间的比）；以及设备性能指标：设备出故障率（每年中一种设备平均故障次数）和设备故障持续时间（每年中某类设备平均每次故障的持续时间）。
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。
