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《西南交通大学》 2018年
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城市轨道交流牵引供电系统供电技术研究

刘政  
【摘要】:城市轨道交通交流牵引供电技术是一种基于35kV电缆并配以相对较高的接触网电压等级的交流牵引供电模式,其运用于地铁、轻轨能够避免既有直流牵引供电系统杂散电流的危害,省去杂散电流的防护,此外采用工频单相交流牵引供电技术后接触网电压等级相对较高,使得整个系统的供电能力得到提高,同时再生制动电能也可直接高效地利用。城轨交流牵引供电技术为今后城市轨道交通的发展提供了新的更好的选择,本文对城市轨道交通交流牵引供电技术做进一步的理论计算和仿真研究。首先,本文详细介绍了城轨交流牵引供电系统的结构及其组成,针对城轨交流牵引供电系统接触网电压等级尚不明确这一关键问题,以城市轨道交通供电系统设计条件为基本前提,充分考虑确定接触网电压等级需考虑的主要因素,从接触网的组成、钢轨电位、牵引供电系统电压损失计算方法适用性和高峰工况牵引网电压水平四个角度对2.0kV~6.0kV接触网电压等级进行理论计算和分析,论证城轨交流牵引供电系统宜选择的接触网电压等级。其次,本文详细研究了35kV铠装电缆的参数矩阵及模型,介绍了牵引网参数矩阵及模型,并基于MATLAB/Simulink搭建城轨交流牵引供电系统仿真模型。后续研究中,基于仿真模型研究了城轨交流牵引供电系统牵引负荷电流的分配;针对城轨交流牵引供电系统钢轨电位过高的问题,仿真分析不同钢轨电位限制措施的抑制效果,确定其钢轨电位抑制方案;仿真并分析35kV铠装电缆电容效应的主要影响因素的灵敏度变化;仿真研究单主变电所供电方案的单臂最长供电距离,验证了城轨交流牵引供电技术在供电能力方面的优越性能。最后,基于某市城轨二号线实际线路情况设计其交流牵引供电方案,方案分为单主变电所供电方案和两主变电所供电方案。为了不失一般性,每个设计方案都考虑了短路容量较小需要同相补偿装置的情况,并对其主变电所的技术方案和牵引变电所的布置方案做了详细说明,校验了高峰工况牵引网电压水平,然后对单主变电所供电方案和两主变电所供电方案进行了造价分析和对比。
【学位授予单位】:西南交通大学
【学位级别】:硕士
【学位授予年份】:2018
【分类号】:U223

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【参考文献】
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