准东铁路增建二线牵引供电系统研究

结合伊泰准东铁路虎石至周家湾段增建二线电气化工程特点,为增建二线绕行既有线的牵引供电系统提出一种新的设计思路,并对其牵引网的载流能力、牵引变压器容量、牵引网末端电压水平等主要控制因素进行分析,同时对配套电气化工程从不同角度进行优化设计,使研究方案技术更合理,供电能力更强,具有明显的经济效益和社会效益。     

高速铁路牵引变压器安装容量优化研究

基于牵引变压器温升效应,建立牵引变压器寿命损失计算模型,研究牵引变压器容量与牵引负荷之间的匹配关系。结合高速铁路牵引负荷实测数据,提出牵引变压器容量优化方案,在充分利用牵引变压器运行寿命的同时,有效降低牵引变压器安装容量,达到经济运行的要求。研究结果可应用于我国电气化铁路牵引供电系统设计和运营。     

匈塞铁路牵引供电设计总结及思考

中国铁路在“走出去”的过程中,特别是采用非中国标准的铁路项目,在设计、施工、产品等都面临巨大的挑战。结合匈塞铁路设计情况,对牵引供电仿真、接触电压计算、动态谐波效应、TSI能源子系统牵引供电设计系统验证等方面进行总结,在牵引供电仿真输入参数中列车最大电流限制、车站范围牵引供电系统阻抗及其他非牵引负荷等参数与国内不同,为后续欧洲等国际铁路牵引供电设计提供经验。在此基础上,从与国内略有不同的供电电压质量指标、非正常运行方式下供电能力、列车最大电流及功率电压曲线问题、牵引变压器运行方式及容量选择等方面进行分析,提出为使牵引供电设施与列车关系匹配,多部门需共同确定新的最优的列车功率电压曲线,结合电价政策可以选择牵引变压器同时运行互为备用方式,对国内设计、运营提供参考。     

高速铁路牵引变压器容量优化

基于既有高速铁路牵引变电所的实测数据对典型负荷曲线进行研究,搭建基于指数方程的变压器温升模型,计算典型负荷曲线下牵引变压器绕组热点温度和寿命损失,并依据计算结果对牵引变压器容量进行优化,为新建高速铁路牵引变压器容量等级选取提供参考。     

高速列车电力牵引传动系统匹配计算及案例分析

从电力牵引传动系统各部件参数计算原理展开讨论,对牵引变压器、脉冲整流器、直流侧回路、牵引逆变器、牵引电机的关键电气参数开展匹配计算分析。基于C语言编程开发高速列车电力牵引传动系统匹配计算平台,该平台可计算出各部件的关键电气参数值或取值范围,能够作为开发新车型电力牵引传动系统选型工具,提高研发设计计算效率。通过CJ2电动车组电力牵引传动系统设计的应用实例,验证了计算方法的正确性和软件的有效性。     

基于PSCAD的牵引供电系统仿真研究

介绍了电力系统仿真计算程序PSCAD的特点,基于PSCAD建立了电气化铁道牵引供电系统的仿真模型库,利用该模型库可以对不同接线形式的牵引变压器、不同的供电方式和电气化机车进行各种稳态和暂态仿真研究。本文根据所建模型实现了普通铁路和高速铁路牵引供电系统在直供带回流和AT供电方式下的数字仿真,以计算在不同的系统短路容量和变压器容量和变压器类型下,接触线和钢轨的电压分布,并将仿真结果与解析法的计算结果进行了比较。研究表明,本文建立的电气化铁道牵引供电系统仿真模型库具有高度的灵活性和较高的精度,可以满足工程要求。     

高速铁路牵引变压器容量选择及更换时机分析

高速铁路牵引变压容量选择与行车能力适应普遍存在矛盾。本文结合国内高速铁路牵引变压器容量最小追踪间隔计算方法,分析了牵引负荷波动随机性以及运输组织与能力需求不确定性等因素对牵引变压器容量选择的影响,研究不同基本电费取费方式下牵引变压器的容量选择与更换时机。     

电力电子变压器在铁路牵引供电系统中的应用

随着电力电子技术的飞速发展,电力电子器件制造工艺的不断提高,电力电子设备普及应用是如今的发展趋势。我国电气化铁路覆盖范围逐渐增大,电力电子技术在铁路牵引系统中的应用前景令人瞩目。本文结合电气化铁路运行特点,着重对电力电子变压器在铁路牵引供电系统中的应用进行了分析和研究。     

非晶合金变压器在铁路电力供电系统的应用前景

研究目的:随着铁路电力供电系统中通信基站、通信直放站、防灾、信号中继站以及牵引所、分区所、开闭所等区间用电负荷应用需求的增加,为其配电的10/0.4 kV变压器数量随之增加,带来的变压器的损耗亦不断增大。本文从降低变压器的损耗出发,对非晶合金变压器和S11型变压器的年损耗电量进行比较计算,并应用综合能效费用法对二者的TOC值进行分析研究,以说明非晶合金变压器的节能价值。研究结论:(1)非晶合金变压器的空载损耗比S11型变压器低约75%,年损耗电量比S11型变压器降低约30%;(2)非晶合金变压器的TOC值比S11型变压器低20%以上;(3)随着容量的增大,非晶合金变压器的TOC值较S11型变压器偏低的幅度也随之增大;(4)非晶合金变压器可广泛应用于铁路电力供电系统的杆架式变电台、箱式变电站及室内变电所中。     

中电电气强势推出铁路牵引变压器

牵引变压器是铁道电气化系统中重要的电气设备。由于电气化铁路用电力机车是典型的单相负荷，往往造成牵引变压器承受单相不平衡牵引负荷。列车的频繁启动、加速以及短路情况的出现，使得牵引变压器比同容量、同电压等级电力变压器的工作条件要恶劣得多。     

高速铁路牵引变压器容量与配置方案优化研究

根据高速铁路牵引负荷过程测试数据,构建基于热传递微分方程的牵引变压器温升模型,并给出牵引变压器中可靠性最弱的热改性绝缘纸的相对老化率算式,据此计算牵引变压器的寿命损失.结果表明:为了有效利用牵引变压器寿命损失,可以降低牵引变压器的容量,该高速铁路选择2×31.5 MVA容量等级的牵引变压器较为合理;但是,为了充分利用既有单相牵引变压器和相关设施,针对当前的运输组织条件提出一主三备的牵引变压器配置优化方案,该方案能够有效提高牵引变压器容量利用率,对电能质量的影响远低于GB/T15543-2008标准的限值要求,具有良好的技术经济性.     

牵引变压器容量的合理选择

目前我国对电力设备容量大于315kVA的用户均采用两部制电价计费,电价由基本电价和电量电价2部分组成。铁路牵引负荷特点在于负荷波动性大,经常出现负荷陡变,而正常运行时牵引变压器大多处于欠负载状态,只有在短时紧密运行时会出现过负载现象。根据电气化铁道负荷特点和牵引变压器的过负载特性,通过对牵引变压器容量合理性的探讨,考虑在保证安全供电的前提下减小牵引变电所主变压器安装容量是降低铁路运输成本的可行办法之一。     

牵引变压器温升试验研究

基于GB 1094.2—2013《电力变压器第2部分:液浸式变压器的温升》,结合试验数据,分析牵引变压器温升模型、温升试验曲线和冷却单元工况,探讨牵引变压器的油温升测试和绕组平均温升测试的具体操作过程及相关计算方法,提出温升试验结果的修正条件和修正公式。试验为牵引变压器设计人员与试验人员提供操作依据,也是对标准内容的合理补充。     

功率平衡装置提高变压器容量利用率的工程应用研究

为有效提高电气化铁路牵引变压器容量的利用率,基于对牵引变压器过负荷状态进行的分析,研究功率平衡装置在实际工程中应用的可实施性,并利用计算仿真平台对其应用效果进行验证.通过在变压器2个绕组间设置功率平衡装置,将重载供电臂有功功率转移至轻载供电臂,使变压器2个绕组的负荷趋近相等,有功功率也趋近于平衡,提高了牵引变压器安装容量利用率,同时可有效改善高压侧电源电能质量,解决牵引变压器过负荷问题.     

交流传动机车与直流传动机车混合运用条件下牵引网电压控制技术

在大秦重载铁路上,担当万吨和两万吨重载列车牵引任务的即有HXD1型、HXD2型交流传动电力机车,也有SS4型直流传动电力机车。由于这两种电力机车具有不同的电气负荷特性,在大秦线的部分区段,保持牵引变电所母线电压处在适当水平成为一个需要解决的技术问题。结合算例,本文给出因SS4型电力机车功率因数低而导致的网压降低和HXD1型电力机车再生制动引起的网压升高的仿真计算结果,分析电源短路容量、牵引变压器、无功补偿装置以及牵引网阻抗对网压变动的影响。对包括使用有载调压牵引变压器、有载调压自耦变压器、晶闸管控制串联变压器、串联电容器和功率平衡调节器等在内的不同改善网压技术方案进行比较。基于现代电力电子技术的功率平衡调节器不但能有效稳定网压还能综合治理电能质量,有望为该问题提供最佳解决方案。     

牵引变压器的过负荷能力及容量的合理选择

牵引变压器的过负荷能力一般受限于变压器绕组最热点温度和顶层油温.在评价牵引变压器的过负荷能力时,所选择的典型负荷曲线必须合理,使之能够正确反映线路的牵引变压器运行状况.本文以一种典型负荷曲线为例,对牵引变压器的温升计算和寿命损失做了研究,并从安全性和经济性角度对牵引变压器容量的合理选择进行了探讨.     

牵引变压器低负荷率运行条件下的过负荷能力分析

铁路牵引变压器实际负荷率大多在0.3以下,远低于正常负荷率为0.5及以上的标准,称为低负荷率运行条件。通过分析4种典型牵引负荷曲线在正常负荷率与低负荷率2种运行条件下的牵引变压器过负荷能力,验证了低负荷率运行时牵引变压器具有更高的过载能力,但是针对不同的负荷曲线,其过载能力差异很大,曲线1与曲线3可提高至正常过负荷能力的1.25～1.56倍,而曲线2与曲线4则提升不明显,这为合理选择牵引变压器的安装容量提供了参考依据。     

铁道牵引变压器动态温升的仿真计算

针对铁道牵引变压器在各种负荷条件下的温升情况，进行了深入的仿真计算研究，揭示了影响牵引变压器温升的因素，并对如何充分利用牵引变压器容量提出了建议．     

三相V,v接线和单相I,i接线牵引变压器的组合应用

对某既有电气化铁路增建四线工程中一个110kV单相牵引变电所的扩能改建方案进行了深入研究,通过对不同牵引变压器接线型式与既有单相I,i接线牵引变压器的组合效果进行静态和动态比较后提出了利用三相V,v接线和单相I,i接线牵引变压器构成组合三相平衡接线来降低电气化铁道牵引负荷对电力系统的负序影响、充分利用供电能力的技术方案。这种组合接线的应用,既能降低对电力系统短路容量的要求,又增大了对不平衡牵引负荷的负载能力。对既有电气化铁路增建新线工程以及铁路枢纽的牵引供电系统设计具有参考价值。     

同相牵引供电系统牵引变压器容量优化设计

同相供电系统容量的优化设计对减少系统成本、提高运行效率具有重要意义。提出了同相供电方式下的牵引变压器容量计算方法,并同异相供电方式的牵引变压器容量进行了对比。分析了同相供电方式在固定容量电费节省、取消电分相等方面的技术经济性优势。