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《西南交通大学》 2012年
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同相供电继电保护方案研究

刘大岗  
【摘要】:传统的牵引供电方式需要在牵引变电所出口及分区所处设置多个电分相,并存在谐波、无功、负序等电能质量问题。过分相与电能质量问题都严重制约着电气化铁路向高速、重载方向发展。同相供电能够在一定程度上解决电分相与电能质量问题。本文在同相供电的基础上研究了同相贯通牵引供电方式。同相贯通供电可以有效地改善电气化铁道谐波、无功及负序问题,并能从根本上取消过分相环节。 与电力系统相连的同相贯通供电系统是一个交-直-交变换系统,由三相整流、直流储能、单相逆变以及隔离变压器组成。同相贯通供电系统不仅能够很好地解决电分相、负序、无功和谐波等问题;由于利用多个外部电源同时向牵引负荷供电,还具有送电能力强、综合技术经济指标高等优点。然而,贯通式供电方式及电力电子器件的采用使牵引供电系统故障情况下的电气特征有了很大的改变。现有的牵引供电系统保护配置已经不能满足需要,必须全面研究适合贯通式同相供电系统的继电保护配置方案。 本文首先介绍了同相供电系统的结构和特点,分析了同相贯通供电的一次接线方案,推导出了AT供电单线与复线牵引网等值电路。然后根据等值电路计算出牵引网发生T-R、T-F与R-F三种常见短路故障时变电所出口测得的短路阻抗的解析式。利用Matlab/Simulink工具建立同相贯通供电系统和交-直-交变电所仿真模型,对变电所以及牵引网常见的故障进行仿真分析。 最后根据以上理论和仿真分析,结合同相贯通供电系统的结构和故障特性,分析了各种故障时保护的动作流程及不同保护间的相互配合。提出了一种适于同相贯通供电系统的继电保护方案。
【学位授予单位】:西南交通大学
【学位级别】:硕士
【学位授予年份】:2012
【分类号】:U223.82

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