新型電纜貫通供電方案是有效減少（或取消）牽引網(wǎng)電分相的方法之一,但梯級供電方案導(dǎo)致電纜牽引網(wǎng)結(jié)構(gòu)復(fù)雜。為了研究電纜貫通供電系統(tǒng)運(yùn)行特性,運(yùn)用二端口網(wǎng)絡(luò)解析理論,將電纜牽引網(wǎng)分解為牽引電纜、接觸網(wǎng)–鋼軌、牽引變壓器三類子網(wǎng)絡(luò)。根據(jù)節(jié)點(diǎn)電壓分裂法,建立了電纜貫通供電系統(tǒng)的統(tǒng)一解算模型,計(jì)算節(jié)點(diǎn)電壓和支路電流,得到電纜貫通供電系統(tǒng)的運(yùn)行特性。在基波頻率下,分析了一個(gè)系統(tǒng)案例在不同工況時(shí)的牽引網(wǎng)電壓變化與牽引變壓器電流分配關(guān)系。在諧波頻率下,研究了系統(tǒng)內(nèi)的高次諧波傳輸問題。分析發(fā)現(xiàn),較既有牽引供電系統(tǒng),電纜貫通供電系統(tǒng)電壓損失小,再生能量利用率高,在中心變電所內(nèi)的諧波放大作用弱,新系統(tǒng)的服役性能優(yōu)越。 

【文章來源】：中國電機(jī)工程學(xué)報(bào). 2020,40(16)北大核心

【文章頁數(shù)】：11 頁

【部分圖文】：

型等值電路轉(zhuǎn)化Fig.3-typeequivalentcircuittransferdiagram2"CDT1"

內(nèi)的電纜牽引網(wǎng)屬多級電壓分段平行供電網(wǎng)絡(luò)，在段間靠變壓器連接，結(jié)構(gòu)特殊。本文首先將電纜牽引網(wǎng)分解為各子網(wǎng)絡(luò)，依靠子網(wǎng)絡(luò)之間的連接關(guān)系，“縫合”網(wǎng)絡(luò)邊界，構(gòu)建新型電纜貫通供電系統(tǒng)的統(tǒng)一計(jì)算模型；解析空載與負(fù)載時(shí)的牽引網(wǎng)電壓、電流分布規(guī)律，討論牽引和再生制動雙向功率在列車、牽引網(wǎng)之間的傳遞特性。考慮新型電纜供電系統(tǒng)牽引變壓器漏抗、電纜分布電容等的影響，在不同條件下對牽引網(wǎng)諧波放大特性及諧振現(xiàn)象進(jìn)行研究，為該系統(tǒng)的工程應(yīng)用提供理論參考。1電纜貫通供電系統(tǒng)1.1系統(tǒng)結(jié)構(gòu)如圖1所示，電纜貫通供電系統(tǒng)包括中心變電所和電纜牽引網(wǎng)兩部分。中心變電所高壓側(cè)與外部電網(wǎng)連接，所內(nèi)配置組合式同相供電裝置[12]。電纜牽引網(wǎng)由110kV牽引電纜、110kV/27.5kV單相牽引變壓器和27.5kV架空接觸網(wǎng)構(gòu)成。其中，輸電、回流電纜連接中心變電所輸出端，沿電氣化鐵路線敷設(shè)，單相變壓器(如TT1)沿線布置，連接牽引電纜與架空接觸網(wǎng)。兩個(gè)單相變壓器之間的電纜牽引網(wǎng)為短回路[9]，供電區(qū)間內(nèi)設(shè)置電分段，采用狀態(tài)圖1電纜貫通供電系統(tǒng)結(jié)構(gòu)Fig.1Schematicdiagramofcontinuouscablepowersupplysystem辨識與保護(hù)方案保證系統(tǒng)的安全運(yùn)行[8]。新型電纜貫通供電方案與文獻(xiàn)[13]提出的基于電力電子裝置的方案，在技術(shù)方面的對比，如表1所示。表1兩種貫通供電方案對比Tab.1Comparisonbetweentwokindsofcontinuouspowersupplypattern方案基于電力電子裝置貫通供電新型電纜貫通供電供電距離1個(gè)主變電所供電距離40~50km1個(gè)中心變電所供電距離超過200km實(shí)現(xiàn)途徑基于電力電子裝置三相–單相變換單相主變壓器與組合式同相供電裝置電壓等級220

第16期張麗艷等：新型電纜貫通供電系統(tǒng)運(yùn)行特性分析5231ZMZM圖2牽引電纜分布參數(shù)電路Fig.2Distributedparametercircuitdiagramoftractioncables圖2所示的牽引電纜網(wǎng)絡(luò)的運(yùn)行特性如下：NANCC1NBNDC2CNANBC1CCCCCCCNBNAC2CCCCCCCNCNDC1CCCCCCCNDNCC2CCCCCC11()211()211()211()2UUUUUUYUUIZZZZYUUIZZZZYUUIZZZZYUUIZZZZ(1)可將節(jié)點(diǎn)NA、NB、NC、ND視為該網(wǎng)絡(luò)的邊界節(jié)點(diǎn)，對應(yīng)的節(jié)點(diǎn)電壓響應(yīng)稱為該網(wǎng)絡(luò)的外特性[15]。根據(jù)式(1)，可得到該網(wǎng)絡(luò)的外特性如下：CNCUZI(2)式中：TCC1C2U[UU]；TCC1C2I[II]；ZN如下：1CCCCCCCNCCCCCCC1122112YZZZZYZZZZZ(3)根據(jù)式(2)和式(3)，取邊界節(jié)點(diǎn)為NA、NB、NC、ND時(shí)，某長度的牽引電纜網(wǎng)絡(luò)具有二端口網(wǎng)絡(luò)的對外特性[16]。網(wǎng)絡(luò)等值后消除了內(nèi)部節(jié)點(diǎn)，完成了網(wǎng)絡(luò)降階。單位長度牽引電纜等值二端口網(wǎng)絡(luò)的傳輸參數(shù)形式如下：C1C2CCCCC2CCC1C2CCCCC2UUABUIICDIT(4)其中：1CCCCCCCCCCCCCC1CCCCCN1CCCCCCCCC=()[0.5()]2()2()(||)()[0.5()]AZZYZZBZZCZZDZZYZZZ(5)同理，得到“接觸網(wǎng)–鋼軌”等值二端口網(wǎng)絡(luò)的傳輸參數(shù)形式如下：TR1TR2TRTR1TR2UUIIT(6)長度為l1的牽引電纜傳輸參數(shù)矩陣TCC-l1和長度為l2的接

【參考文獻(xiàn)】：
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碩士論文
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本文編號：2967713