直流牵引供电系统短路故障分析.pdf

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1、研究与开发直流牵引供电系统短路故障分析张勋李乾(西南交通大学电气工程学院，成都610031)摘要地铁通常采用低压直流上下行接触网全并联的双端供电方式向机车提供电能，由于系统容量大、供电电压低，牵引供电系统直流侧短路电流对设备的危害大，因此直流牵引供电系统短路计算对于确定继电保护装置的整定值、选择一次设备具有重要意义。本文结合地铁现场的设备数据，建立了24脉波整流机组和牵弓I网的数学模型，使用建立的等效数学模型对近端短路和远端短路电流进行计算，与短路电流的仿真结果做了对比，并对未发生短路的接触网中

2、产生的环流进行了分析。关键词：直流牵引供电；整流机组；等效模型；短路电流AnalysisofShortCircuitFaultofDCTractionPowerSystemZhangXunLiQian(SchoolofElectricalEngineering，SouthwestJiaotongUniversity,Chengdu610031)AbstractItiScommontouselow．voltageDCdoubleendedpowersupplytothelocomotiveswit

3、hupanddowncatenaryinparallel，forthelargecapacityofthesystem，low-voltage，thecurrentsofshortcircuitoftheDCsideofthetractionpowersupplysystem．SOitplaysaveryimportantroletocalculatethecurrentsofshortcircuitofDCtractionpowersystemforsettingtherelaysandsel

4、ectingtheprimaryequipment．Combinedwiththemetroscenedevicedata，thisPaperestablishedthemathematicalmodelofthe24一pulserectifierandthetractionpowernetwork．Basedontheequivalentmode1．thispapercalculatedthecurrentsofclose．uDandremoteshortcircuit．anddidacomp

5、arisonwiththeresultsofthesimulation．thenanalyzedthecurrentsintherton—shortcircuitcatenary．Keywords：DCtractionpowersupply；rectifier；equivalentmodel；currentsofshortcircuit随着我国经济的快速发展，越来越多的城市选电流的暂态和稳态过程。择地铁作为公共交通工具。由于地铁采用低压直流l直流牵引供电系统供电更经济，国内地铁采用1500V或7

6、50V的供电制式向机车供电。直流牵引供电电压低，发生短路电网l10kV的高压电源经过主变电所降压为时短路电流对设备的危害大；牵引变电所馈线电流33kV(10kv)供牵引变电所使用，牵引变电所通过整随着机车加速、制动等运行工况的不同会出现大幅流变压器和整流机组将交流降压并整流为直流1500V变化；此外，短路电流随着短路点到牵引变电所的(750V)向机车供电。直流牵引供电系统如图1所示，距离不同会有很大的区别。因此，对直流牵引供电地铁一般采用上下行接触网并联双端供电，钢轨回流系统的短路电流进行建模仿

7、真具有重要意义。的方式，其中钢轨通过绝缘垫与大地保持绝缘。文献【l1建立了6脉波和l2脉波整流机组出口晕，jl蛮出A誉；l}掰B处短路的等效模型，给出了整流机组的外特性曲线，并分析了短路电流的特征与整流变压器参数的关系；文献[1]建立了6脉波整流机组远端短路故障的等效模型；文献[11对钢轨的阻抗参数进行了计算并通过实验验证。本文建立了24脉波整流机组的模下棱触列型，并结合现场设备数据对牵引网的阻抗参数进行J陵触血纷孰计算，通过仿真表明电路模型可以真实的反映短路图1牵引供电系统图2ola~g11期

8、电i嚣l藏礴f1研究与开发1．1牵引变电所和牵引网篇幅，本文不再给出详细的推导过程，直接给出各牵引变电所两台整流变压器一次绕组分别移相导体的外电感，通常四条走行轨并联作为回流导体，+7．5。、一75。．。整流变压器将33kV降压为1180V，其等值钢轨外电感应为，，厶，的并联值。二次绕组有一个星形绕组和三角形绕组，分别向两4~／d

9、2d13d14d15(4)L：ln——个三相整流桥供电，构成一套12脉波整流机组。同2兀时，通过与另一套12脉波整流机组经匹配构成一套L：~Oln—(5)等效24脉波