世界高速电气化铁道电能质量现状及治理措施

介绍了国际高速电气化铁道电能质量的现状、有关标准和改善电能质量方面的进展.探讨了我国为提高电能质量在接入系统电压等级、短路容量、供电方式、变压器类型、机车类型、接触网设计等方面应该采取的措施,在已运营电气化铁道上如何通过在机车侧、牵引变电所和公共连接点加设补偿滤波装置以及合理安排行车调度等方式来改善电能质量,并应考虑同相供电和高压直流供电等新型的供电方式.     

多导体牵引网雷击跳闸率研究

牵引网所经地区地形复杂,因此极易发生雷击跳闸事故。本文借助规程法与击距法分别对牵引网雷击跳闸次数进行了定量计算,结果表明:2种计算方法下牵引网总雷击跳闸次数相当,但采用规程法不能反映每根导体跳闸次数;同时,研究发现牵引网雷击跳闸主要由直击雷引起,感应雷占的比重很小仅为0.64%;而采用规程法计算的牵引网感应雷跳闸占总跳闸20.26%;该研究结果将为今后高速铁路牵引网雷电防护设计提供重要参考。     

高速铁路牵引变电所进线段雷电选择性分析

雷电一直是危害铁路安全可靠运行的重要因素之一,雷击变电所事故中主要以线路入侵为主,其中近区雷对变电站危害最大。因此,如何定量分析变电所进线段雷击概率尤为重要。本文采用规程法分别对进线段等值受雷面积遭受雷击概率及考虑变电所避雷针屏蔽作用影响进行了相应公式推导,通过计算表明：在未考虑避雷针屏蔽作用下,随着进线段档距增加,进线段等值受雷面积遭受雷击次数明显增加;与进线段长度50m相比最大提高99％;同时研究发现变电所避雷针对进线段雷击概率屏蔽作用影响显著,与未考虑避雷针屏蔽作用相比,在档距较短时最大可以屏蔽88％。由于该模型充分考虑了进线段与变电所避雷针实际参数,因此其计算结果对今后高速铁路更好的做好防雷保护有重要的参考价值。     

高速铁路暂态模型搭建与仿真分析

借助电磁暂态分析软件系统搭建了高速铁路接触网暂态模型。分析了不同雷击点对接触网耐雷水平的影响和不同避雷器安装方式下的防护效果。仿真结果表明：雷击跨距时雷击位置对不同避雷器安装方式防护效果影响很大,在避雷器安装方式1下,雷击点距支柱15m时接触网耐雷水平减小约80%,为13kA。随着距离增加到一个跨距时耐雷水平下降最大,...     

雷击变电所地网暂态过电压规律性分析

研究目的:雷电一直是危害铁路安全可靠运行的重要因素之一,防雷效果的好坏对地网性能起着尤为重要的作用。本文利用电磁暂态分析软件搭建了地网暂态模型,意在对工程实践中典型地网布置方式进行定量分析,从而为今后防雷接地奠定重要理论基础。研究结论:(1)结果表明地网电位明显受土壤电阻率、雷电流幅值及网孔大小影响,随着土壤电阻率与雷电流幅值增加,雷击点处地网电位显著增加,但土壤火花放电地网电位并未与雷电流幅值成倍增加,且网孔越小,地网电位衰减越好,以雷电流20 kA土壤电阻率100Ω·m为例,网孔5 m×5 m地网电位与网孔10 m×10 m相比降低了22.3%;(2)研究发现距雷击点地中距离15 m处地网电位衰减基本达到最大,衰减约89%,且衰减程度与雷电流幅值无关;(3)研究成果主要应用于变电所防雷接地方案优化和设计领域。     

基于击距法的高速铁路牵引网防雷特性研究

研究目的:近年来,雷击引起高速铁路牵引网跳闸事故增多,严重危及铁路运营及人身安全.本文意在利用击距法模型对高速铁路高架桥段牵引网典型布置方式下雷击特性进行定量分析计算.研究结论:计算结果表明,牵引网典型布置方式下发生雷击总跳闸次数很高,达25.378 78次/(100 km·年),其中,雷击正馈线引起牵引网跳闸为25.150 8次/(100 km·年),占到总跳闸次数的99.1％,牵引网跳闸明显由雷击正馈线引起;提出了牵引网优化改进方案,以方案一为例,牵引网总的雷击跳闸次数仅为13.257 9次/(100 km·年),比典型布置方式下牵引网总跳闸次数降低了52.2％,对今后实施防雷具有重要参考价值.     

长距离单芯电缆金属护套接地方案研究

借助电磁暂态分析软件搭建了27.5 kV长距离单芯电缆模型,对长距离下单芯电缆区间金属护套接地电阻进行了仿真分析,并结合工程实际分别对沿线接地扁钢和接地扁铜方案进行了研究.通过对3种不同接地回流方案进行系统性的研究,提出了金属护套接地回流方案.该研究结果对于类似工程具有重要参考价值.     

高速铁路雷击跳闸率的研究

介绍了牵引网电气几何模型,并利用暴露距离分别计算了牵引网系统中各导线遭受雷击的概率,并推导了相关计算公式,对加强线采取避雷器前后牵引网雷击跳闸率进行了计算,由于该模型充分考虑了牵引网实际几何参数,因此其计算结果对高速铁路的防雷保护有一定的参考价值。