高速铁路牵引供电系统运行方式研究

摘要

近年来，高速铁路在我国进入快速发展时期，其行车密度高、动车组功率大等特点给牵引供电系统带来了新的挑战。为了提高接触网电压水平同时降低电能损耗，牵引网普遍采用全并联的AT供电方式。这种方式的缺点是系统结构复杂，故障发生的几率相对较高。对于高速铁路牵引供电系统来讲，除了满足正常运行方式下供电的安全和可靠之外，必须兼顾灵活性要求，保证其在故障、应急等特殊工况下都能可靠供电。因此，对牵引供电系统运行方式的研究迫在眉睫。
　　本文研究的主要内容是高速铁路牵引供电系统的运行方式，保证其稳定可靠安全运行。
　　首先，本文简要介绍了近年来我国高速铁路牵引供电系统设计的优势和缺陷、接触网和变电设备故障时的应急以及接触网融冰的特殊运行方式，梳理已开通和正在设计建设高速铁路现状和运行存在的问题。
　　其次，在分析现状的基础上，有针对性探讨改善牵引供电系统结构方案，满足系统安全、可靠及兼顾灵活性要求。主要有牵引变电所、AT所、分区所改进接线方案研究;越区供电下分析计算;接触网分段应对各类故障运行方式下的改进设计方案;由于AT变、正馈线等故障时，供电方式由AT变为直供方式的方案研究等。
　　最后，对接触网交流短路法融冰方案进行系统性研究。主要包括交流短路法融冰电路结构方案比选，系统计算，一次设备配置要求及倒闸作业、保护方案研究等内容。

目录

声明

摘要

第1章 绪论

1．1 课题研究背景及意义

1．2 国内外研究现状

1．3 本文主要工作

第2章 高速铁路牵引供电系统运行方式现状及存在问题

2．1 并联供电运行方式理论计算

2．1．1 AT供电方式供电系统方案构造

2．1．2 供电计算

2．1．3 评价

2．2 牵引变电所、AT所、分区所接线及运行方式

2．2．1 牵引变电所、AT所、分区所主接线

2．2．2．运行方式

2．2．3 故障运行方式下的局限性和存在问题

2．3 接触网分段原则及工程案例

2．3．1 供电分段的定义

2．3．2 供电分段的分类及实现形式

2．3．4 工程实施存在的问题及优化建议

第3章 牵引供电系统故障运行方式研究

3．1 牵引变电一次设备故障应对措施及越区供电

3．1．1 牵引变电一次设备故障应对措施

3．1．2 牵引变电一次主接线改进方案

3．2 接触网故障分段隔离及支援供电措施研究

3．3 改变供电方式运行研究

3．3．1 研究的基础条件

3．3．2 各种情况下的牵引网运行方式

3．3．3 各种运行方式下对牵引供电系统的影响

3．3．4 结论及建议

第4章 牵引供电系统分段方式设计

4．1 牵引供电系统分段方案研究

4．1．1 正常运行方式

4．1．2 故障情况下的运行方式

4．1．3 纵横分段隔离开关设置方案

4．3 大型枢纽、站场、特殊地区分场分束供电设计建议

4．4 接触网分段设计

4．4．1 牵引所处并联开关

4．4．2 AT所处并联开关

4．4．3 AT分区所并联开关

4．4．4 接触网分段说明

第5章 接触网融冰运行方式

5．1 概述

5．1．1 覆冰的分类及导线覆冰的典型物理过程

5．1．2 融冰技术的研究和应用概况

5．1．3 高速铁路接触网融冰电流计算分析

5．2 交流融冰电路构成方案及系统计算

5．2．1 交流融冰电路研究原则

5．2．2 交流融冰电路及系统计算

5．3 交、直流融冰方案的比较

5．3．1 直流融冰方案

5．3．2 交、直流融冰方案的经济技术比选

5．3．3 结论

5．4 交流融冰系统方案的工程应用

5．4．1 接触悬挂融冰接线及运行方式

5．4．2 哈大客运专线(沈大段)接触网融冰方案

5．4．3 交流融冰系统工程实施技术方案

结论与展望

致谢

参考文献

附录 哈大客专接触网融冰方案系统图

攻读硕士学位期间发表的论文及科研成果