久久88香港三级台湾三级中文-久久91-久久91精品国产91久-久久91精品国产91久久-久久91精品国产91久久户

  • 頭條北京交大科研團隊提出應(yīng)用于重載鐵路長分相的地面自動過分相裝置
    2022-05-11 作者:張智、鄭瓊林 等  |  來源:《電工技術(shù)學(xué)報》  |  點擊率:
    分享到:
    導(dǎo)語交流電氣化鐵路中電分相的存在一定程度上制約了高速重載鐵路的發(fā)展。為此,許多地面帶電自動過分相方案相繼被提出。基于電子開關(guān)的地面自動過分相裝置由于結(jié)構(gòu)簡單、成本相對較低,得到了較為廣泛的應(yīng)用。然而,對于重載鐵路中的長分相,電子開關(guān)工作時間長,損耗較大,需要增加輔助散熱裝置,降低了系統(tǒng)可靠性。 北京交通大學(xué)電氣工程學(xué)院的研究人員張智、鄭瓊林、張智博、李凱、郝瑞祥、游小杰,在2021年第23期《電工技術(shù)學(xué)報》上撰文,提出一種應(yīng)用于重載鐵路長分相的基于復(fù)合開關(guān)的地面自動過分相裝置。該裝置采用晶閘管閥組與高壓接觸器組合的結(jié)構(gòu),在實現(xiàn)列車帶電過分相的同時,顯著降低了開關(guān)的整體損耗。復(fù)合開關(guān)采用自然冷卻的方式即可滿足散熱需求,無需額外的散熱裝置,增強了系統(tǒng)可靠性。

    為避免牽引負(fù)荷在電網(wǎng)中產(chǎn)生較大負(fù)序電流,影響電能質(zhì)量,傳統(tǒng)交流電氣化鐵路普遍采用單相工頻換相供電方式。電力系統(tǒng)的110kV或220kV電壓經(jīng)過牽引變電所的牽引變壓器變?yōu)?7.5kV的單相交流電連接到接觸網(wǎng)上。為避免相間短路,線路上每隔20~30km就會設(shè)置一段兩端都有電氣分段的接觸網(wǎng),即電分相。常見的電分相由中性區(qū)接觸網(wǎng)以及兩端錨段關(guān)節(jié)組成,主要應(yīng)用在牽引變電所出口處和分區(qū)所處。列車通過電分相的過程被稱為過分相。

    目前,我國普遍采用車載斷電自動過分相方案。列車在即將進入中性區(qū)前,通過應(yīng)答器得到位置信息,自動斷開主斷路器。由于中性區(qū)接觸網(wǎng)本身不帶電,列車將在無牽引電流的狀態(tài)下依靠慣性滑過中性區(qū),因此列車不可避免地存在速度損失。對于重載鐵路,有時候中性區(qū)長達一千多米,且可能位于上坡段,導(dǎo)致列車過分相時速度損失很大,甚至停在中性區(qū)。另外,受線路分布電感、電容的影響,列車投切主斷路器時可能會產(chǎn)生過電壓、過電流以及電弧。

    這些問題嚴(yán)重制約了高速重載鐵路的進一步發(fā)展。如何使列車不失電過分相仍是電氣化鐵路供電亟待解決的一大難題,為此,國內(nèi)外許多研究機構(gòu)陸續(xù)開展了中性區(qū)帶電、列車持續(xù)受流的地面帶電自動過分相技術(shù)的研究。

    日本新干線最早采用一種基于機械開關(guān)的地面自動過分相系統(tǒng),其中,機械開關(guān)采用真空斷路器。基于機械開關(guān)的地面自動過分相系統(tǒng)如圖1所示,CB11和CB21為主開關(guān),CB12和CB22為備用開關(guān)。以列車從左往右行駛為例,當(dāng)列車行駛到位置CG1時,開關(guān)CB11閉合,中性區(qū)接觸網(wǎng)帶上A相電,列車帶電進入中性區(qū);隨后,當(dāng)列車行駛到中性區(qū)內(nèi)位置CG3時,開關(guān)CB11斷開,而后開關(guān)CB21閉合,完成中性區(qū)電壓切換,列車帶B相電繼續(xù)行駛;最后,當(dāng)列車行駛到中性區(qū)外位置CG4時,開關(guān)CB21斷開,中性區(qū)接觸網(wǎng)恢復(fù)不帶電狀態(tài)。

    北京交大科研團隊提出應(yīng)用于重載鐵路長分相的地面自動過分相裝置

    圖1 基于機械開關(guān)的地面自動過分相系統(tǒng)

    基于機械開關(guān)的地面自動過分相系統(tǒng)控制簡單,通過快速切換真空斷路器,實現(xiàn)列車帶電過電分相,瞬間失電時間僅為250~350ms,顯著地減少了列車過分相時的速度損失。然而,高壓斷路器的壽命有限,且存在拒動的可能。為確保裝置的可靠性,需要增加一套冗余設(shè)備,從而增加了設(shè)備的成本和體積。

    另外,真空斷路器不能精確控制動作時間。在斷路器斷開時,可能會關(guān)斷大電流,產(chǎn)生截流過電壓,甚至引起拉弧,進而燒損斷路器。在斷路器合閘時,可能會產(chǎn)生由線路分布參數(shù)引起的高頻振蕩過電壓,也可能會在列車主變壓器中產(chǎn)生勵磁涌流現(xiàn)象,進而造成繼電保護裝置跳閘。

    針對機械開關(guān)存在的問題,國內(nèi)外許多公司研究了基于電子開關(guān)的地面自動過分相技術(shù)。基于電子開關(guān)的地面自動過分相系統(tǒng)一般采用高壓晶閘管代替真空斷路器,多個晶閘管串聯(lián)增加耐壓能力并設(shè)置冗余,晶閘管反并聯(lián)實現(xiàn)電流雙向流動,基于電子開關(guān)的地面自動過分相系統(tǒng)如圖2所示。該方案利用晶閘管電流過零自然關(guān)斷特性避免截流過電壓并有效抑制電弧,通過精確控制晶閘管開通時間,避免中性區(qū)電壓切換過程中的過電壓和勵磁涌流。

    北京交大科研團隊提出應(yīng)用于重載鐵路長分相的地面自動過分相裝置

    圖2 基于電子開關(guān)的地面自動過分相系統(tǒng)

    晶閘管制造工藝成熟、可靠性高、瞬時過電流能力強,且晶閘管失效后呈現(xiàn)短路特性,對于串聯(lián)的晶閘管閥組,如果在設(shè)計時充分考慮裕度,則當(dāng)其中一個或多個晶閘管出現(xiàn)故障時,僅會使晶閘管串聯(lián)閥組耐壓能力下降,不會影響系統(tǒng)的正常工作,從而增強了過分相裝置的魯棒性和可靠性。

    此外,這種方案的工作原理和基于機械開關(guān)的過分相裝置相同,但由于晶閘管的開關(guān)動作更加精確可靠,列車過分相時的理論失電時間可以小于10ms,列車幾乎無速度損失。目前,神朔鐵路已采用這種基于電子開關(guān)的地面自動過分相裝置,并取得了良好的效果。

    然而,對于重載鐵路而言,中性區(qū)一般比較長,且列車運行速度較慢,列車完成過分相可能需要2min左右,地面自動過分相裝置中的晶閘管閥組工作時間比較長。另一方面,晶閘管通態(tài)損耗與通態(tài)壓降和通態(tài)電流有關(guān)。當(dāng)列車牽引電流較大時,晶閘管的通態(tài)壓降也會很大,尤其是采用了串聯(lián)閥組結(jié)構(gòu)后,系統(tǒng)正常工作時,其通態(tài)損耗會非常大,長時間工作情況下需要給晶閘管閥組增加散熱裝置。

    如果采用自然冷卻,增加的散熱器會增大系統(tǒng)的體積;而如果采用強迫風(fēng)冷或者水冷的方式,則會顯著增加系統(tǒng)的固定成本和維護成本。此外,將強迫風(fēng)冷或水冷的自動過分相設(shè)備應(yīng)用于重載鐵路時,容易受環(huán)境中煤灰粉塵的影響而出現(xiàn)故障,降低了系統(tǒng)可靠性。

    為此,北京交通大學(xué)電氣工程學(xué)院的研究人員提出了一種應(yīng)用于重載鐵路長分相的基于復(fù)合開關(guān)的地面自動過分相裝置,采用晶閘管閥組與高壓接觸器的組合開關(guān)結(jié)構(gòu)進行中性區(qū)電壓的安全切換,在實現(xiàn)重載列車帶電過分相的同時顯著降低開關(guān)的損耗,避免增加輔助散熱裝置,減小系統(tǒng)體積并提高可靠性。

    北京交大科研團隊提出應(yīng)用于重載鐵路長分相的地面自動過分相裝置

    圖3 過分相裝置中的KCC18真空接觸器

    北京交大科研團隊提出應(yīng)用于重載鐵路長分相的地面自動過分相裝置

    圖4 地面自動過分相裝置中的晶閘管閥組

    復(fù)合開關(guān)由晶閘管閥組和高壓接觸器組成:一方面,復(fù)合開關(guān)利用晶閘管電流過零自然關(guān)斷和開通時間準(zhǔn)確可控的特性進行中性區(qū)電壓的切換,避免開關(guān)過程中的過電壓、過電流以及電弧等問題,并保證高壓接觸器在閉合和斷開過程中都沒有電流,從而延長其電氣壽命;另一方面,當(dāng)復(fù)合開關(guān)進入開通穩(wěn)態(tài)后,列車牽引電流流過高壓接觸器和輔助晶閘管構(gòu)成的輔助支路,利用高壓接觸器低導(dǎo)通損耗特性降低開關(guān)的總損耗,避免增加額外的散熱裝置,并減小自然散熱所需散熱器的體積。此外,高壓接觸器采用兩并兩串的組合結(jié)構(gòu),進一步保證了復(fù)合開關(guān)的可靠性。

    北京交大科研團隊提出應(yīng)用于重載鐵路長分相的地面自動過分相裝置

    圖5 基于復(fù)合開關(guān)的地面自動過分相裝置

    北京交大科研團隊提出應(yīng)用于重載鐵路長分相的地面自動過分相裝置

    圖6 基于傳統(tǒng)電子開關(guān)的過分相系統(tǒng)

    該基于復(fù)合開關(guān)的地面自動過分相裝置在實現(xiàn)列車幾乎無速度損失過分相的同時,降低了系統(tǒng)損耗,增強了系統(tǒng)可靠性,有利于高速重載鐵路的發(fā)展并提高其綜合效益。

    本文編自2021年第23期《電工技術(shù)學(xué)報》,論文標(biāo)題為“一種基于復(fù)合開關(guān)的交流電氣化鐵路地面自動過分相裝置”,作者為張智、鄭瓊林 等。

主站蜘蛛池模板: 久久厕所精品国产精品亚洲 | 午夜精品久久久久久99热7777 | 亚洲精品区一区二区三区四 | 黄色大片在线免费看 | 在线 中文字幕 日韩 欧美 | 欧美a级v片在线观看一区 | 国内黄色精品 | 性欧美成人免费观看视 | 成人亚洲国产精品久久 | 毛片成人永久免费视频 | 91手机视频在线 | 在线观看欧美国产 | 91免费国产高清在线 | 国产亚洲精品一区二区在线观看 | 黄片毛片免费观看 | 日韩精品欧美亚洲高清有无 | 中国特级黄色片 | 亚洲精品国产第一区二区多人 | 欧美一级毛片美99毛片 | 新香蕉视频 | 日韩精品久久一区二区三区 | 青草草视频在线观看 | 国产免费看视频 | 亚洲成人黄色在线 | 在线欧美日韩精品一区二区 | 欧美日韩色视频 | 蕾丝视频在线观看www | 清纯唯美亚洲综合一区 | 欧美精品videossex性护士 | 亚洲视频 在线观看 | 亚洲性一级理论片在线观看 | 91视频最新 | 美女隐私视频黄www免费 | 欧美 日韩 国产在线 | 精品久久久久久国产 | 2021最新国产成人精品视频 | 亚洲一区在线视频 | 黄色1级视频 | 久久这里只有精品首页 | 国产美女精品在线 | xxxx免费国产在线视频 |