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  • 頭條北交大學者提出城軌直流自耦變壓器牽引供電系統故障保護的新方法
    2022-07-30 作者:王淼、楊曉峰 等  |  來源:  |  點擊率:
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    導語北京交通大學電氣工程學院的研究人員王淼、楊曉峰、李世翔、倪夢涵、鄭瓊林,在2022年第4期《電工技術學報》上撰文,提出了一種故障保護型直流自耦變壓器(FP-DCAT),在分析其工作原理基礎上,研究了故障保護型直流自耦變壓器系統的故障機理,并提出相應的故障保護方案。故障保護型直流自耦變壓器故障保護后系統仍可正常運行,但軌道電位和雜散電流卻可能因故障切除而增大,因此他們還研究了故障保護對系統軌道電位和雜散電流的影響。

    直流自耦變壓器(DCAT)牽引供電系統憑借良好的軌道電位和雜散電流治理能力,在城市軌道交通領域具有廣泛應用前景。然而當直流牽引供電網絡發生短路或直流自耦變壓器自身故障時,傳統直流自耦變壓器由于缺乏故障保護能力,其直流支撐電容和諧振電容可通過故障處放電,進而導致直流自耦變壓器器件損壞和故障擴散等。

    為此,北京交通大學電氣工程學院的研究人員王淼、楊曉峰、李世翔、倪夢涵、鄭瓊林,在2022年第4期《電工技術學報》上撰文,提出了一種故障保護型直流自耦變壓器(FP-DCAT),在分析其工作原理基礎上,研究了故障保護型直流自耦變壓器系統的故障機理,并提出相應的故障保護方案。故障保護型直流自耦變壓器故障保護后系統仍可正常運行,但軌道電位和雜散電流卻可能因故障切除而增大,因此他們還研究了故障保護對系統軌道電位和雜散電流的影響。

    表:軌道電位和雜散電流的仿真和理論數

    研究結果表明:

    1)故障保護型直流自耦變壓器能夠有效地實現故障保護,避免故障擴散,防止其他器件因故障而損壞。

    2)當直流牽引供電網絡發生接地短路故障,全部設備均斷開與直流牽引供電網絡之間的電氣連接,確保自身安全。

    3)當故障保護型直流自耦變壓器中的開關管發生短路故障,故障設備斷開與直流牽引供電網絡之間的電氣連接,系統仍可正常運行,但此時軌道電位和雜散電流治理效果降低。

    4)當故障保護型直流自耦變壓器中的開關管發生開路故障,無需斷開故障設備與直流牽引供電網絡之間的電氣連接,系統仍可正常運行,僅故障設備能量雙向流動變為能量單向流動,且此時軌道電位和雜散電流治理效果優于將該故障設備移除出系統。

    本文編自2022年第4期《電工技術學報》,論文標題為“城市軌道交通直流自耦變壓器牽引供電系統故障保護研究”,作者為王淼、楊曉峰 等。

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