在高速鐵路中,高速列車通過錨段關(guān)節(jié)式電分相時(shí),存在工作支與非工作支的轉(zhuǎn)換,弓網(wǎng)之間可能產(chǎn)生多次電弧,電弧受多物理場的耦合作用,可能進(jìn)一步發(fā)展為異相短路故障、對(duì)地短路故障等,長時(shí)間穩(wěn)定燃燒的電弧將燒毀接觸線,嚴(yán)重影響高速列車的安全運(yùn)行。由于結(jié)構(gòu)的差異,高速列車過分相時(shí)產(chǎn)生的電弧要遠(yuǎn)長于弓網(wǎng)接觸不良引發(fā)的離線電弧,因此,研究具有適用性的電分相電弧模型,分析電弧的運(yùn)動(dòng)發(fā)展規(guī)律,對(duì)故障類型的識(shí)別、后續(xù)繼電保護(hù)方案的選配及定值具有重要意義。本文基于高速列車過分相這一特定工況,介紹了電弧產(chǎn)生的機(jī)理,分析電弧可能引發(fā)的故障類型,由于現(xiàn)場實(shí)驗(yàn)難以模擬實(shí)際弓網(wǎng)環(huán)境,且長弧實(shí)驗(yàn)危險(xiǎn)性高,為此,文中利用數(shù)值模擬技術(shù)從三個(gè)方面對(duì)電弧進(jìn)行建模,研究電弧的電氣特性及其在弓網(wǎng)環(huán)境中的運(yùn)動(dòng)發(fā)展規(guī)律,辨識(shí)電弧可能進(jìn)一步引發(fā)的牽引網(wǎng)故障類型。首先基于經(jīng)典的電弧黑盒模型,對(duì)模型進(jìn)行串聯(lián)修正,研究模型中參數(shù)對(duì)電弧電氣特性的影響,針對(duì)過分相這一特定工況確定模型參數(shù)的取值,在Simulink中搭建全并聯(lián)供電系統(tǒng),加入電弧模型并模擬異相短路故障,對(duì)比實(shí)際故障中電壓電流的波形及諧波特征,驗(yàn)證電分相電弧數(shù)學(xué)模型的正確性。電弧黑盒模型從... 

【文章來源】：西南交通大學(xué)四川省 211工程院校 教育部直屬院校

【文章頁數(shù)】：76 頁

【學(xué)位級(jí)別】：碩士

【文章目錄】：
摘要
abstract
第1章 緒論
    1.1 選題背景和意義
    1.2 國內(nèi)外研究現(xiàn)狀
        1.2.1 電弧模型研究進(jìn)展
        1.2.2 弓網(wǎng)電弧研究現(xiàn)狀
    1.3 本文的主要研究內(nèi)容
第2章 電分相電弧模型的建立及適用性分析
    2.1 高速鐵路電分相結(jié)構(gòu)及列車過分相
        2.1.1 高速鐵路電分相結(jié)構(gòu)
        2.1.2 列車過分相的電氣過程
    2.2 基于弓網(wǎng)環(huán)境的電分相電弧模型搭建
        2.2.1 電弧黑盒模型
        2.2.2 基于弓網(wǎng)環(huán)境的模型參數(shù)修正
    2.3 異相短路電弧故障模擬
        2.3.1 全并聯(lián)AT供電系統(tǒng)的搭建
        2.3.2 異相短路仿真結(jié)果分析
    2.4 本章小結(jié)
第3章 多場耦合的電弧磁流體模型求解
    3.1 電弧熱等離子體特性及物性參數(shù)
        3.1.1 電弧熱等離子體特性
        3.1.2 局部熱平衡態(tài)空氣電弧的物性參數(shù)
    3.2 電弧磁流體模型
        3.2.1 多場耦合關(guān)系分析
        3.2.2 磁流體模型的數(shù)學(xué)表述
    3.3 電弧磁流體模型的求解
        3.3.1 計(jì)算流體力學(xué)軟件Fluent簡介
        3.3.2 模型求解步驟
        3.3.3 幾何建模及網(wǎng)格劃分
        3.3.4 自定義模塊
        3.3.5 邊界條件設(shè)置
        3.3.6 求解器設(shè)置及結(jié)果分析
    3.4 本章小結(jié)
第4章 基于鏈?zhǔn)剿枷氲拈L電弧動(dòng)力學(xué)建模
    4.1 接觸網(wǎng)幾何定位及電流分布
    4.2 電分相長電弧動(dòng)力學(xué)模型
        4.2.1 電弧鏈?zhǔn)侥Ｐ?br>        4.2.2 弧柱動(dòng)力學(xué)模型
        4.2.3 弧根動(dòng)力學(xué)模型
    4.3 電弧鏈?zhǔn)侥Ｐ颓蠼?br>        4.3.1 電流元選取及微元調(diào)整
        4.3.2 鏈?zhǔn)侥Ｐ颓蠼饬鞒?br>        4.3.3 仿真結(jié)果分析
    4.4 電分相長電弧運(yùn)動(dòng)特性仿真
        4.4.1 不同起弧初相角下的運(yùn)動(dòng)發(fā)展規(guī)律
        4.4.2 不同起弧位置下的運(yùn)動(dòng)發(fā)展規(guī)律
    4.5 本章小結(jié)
結(jié)論
致謝
參考文獻(xiàn)
攻讀碩士學(xué)位期間發(fā)表的論文及科研成果


【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
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[2]中國高鐵帶來的經(jīng)濟(jì)效益與社會(huì)效益分析[J]. 周耿平.  數(shù)字通信世界. 2018(02)
[3]基于改進(jìn)Mayr模型的弓網(wǎng)離線電弧仿真分析[J]. 喬凱,劉文正,張堅(jiān),王天宇,龔兆豐.  鐵道標(biāo)準(zhǔn)設(shè)計(jì). 2018(05)
[4]高速列車弓網(wǎng)電弧模型及其電氣特性仿真研究[J]. 劉耀銀,陳旭坤,萬玉蘇,胡海星,高國強(qiáng).  高壓電器. 2017(11)
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[6]高速鐵路中受電弓升弓過程弓網(wǎng)電弧電氣特性[J]. 高國強(qiáng),郝靜,古圳,吳廣寧.  高電壓技術(shù). 2016(11)
[7]考慮受電弓設(shè)備的高速列車列車風(fēng)數(shù)值模擬研究[J]. 朱春麗,梁習(xí)鋒,陳敬文,楊志剛.  鐵道科學(xué)與工程學(xué)報(bào). 2016(08)
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[10]長距離輸電線路潛供電弧弧根跳躍與弧長劇變的物理機(jī)制與仿真[J]. 行晉源,李慶民,叢浩熹,李勁松,陳強(qiáng),李慶余.  電工技術(shù)學(xué)報(bào). 2016(12)

博士論文
[1]高速列車弓網(wǎng)電弧演化特性及其數(shù)值模擬[D]. 朱光亞.西南交通大學(xué) 2016
[2]長距離輸電線路潛供電弧運(yùn)動(dòng)特性與動(dòng)力學(xué)建模研究[D]. 叢浩熹.山東大學(xué) 2016

碩士論文
[1]高速動(dòng)車組列車氣動(dòng)特性及安全性分析[D]. 李學(xué)全.大連交通大學(xué) 2017
[2]弓網(wǎng)電弧動(dòng)態(tài)演化及其對(duì)弓網(wǎng)材料侵蝕特性研究[D]. 郝靜.西南交通大學(xué) 2017
[3]交流接觸網(wǎng)接觸懸掛電流分布研究[D]. 何亞飛.西南交通大學(xué) 2017
[4]基于電流分布規(guī)律的接觸網(wǎng)在線監(jiān)測研究[D]. 馬騰飛.北京交通大學(xué) 2017
[5]錨段關(guān)節(jié)式電分相過電壓分析與抑制研究[D]. 張遠(yuǎn).西南交通大學(xué) 2017
[6]國土開發(fā)型鐵路的社會(huì)效益評(píng)價(jià)研究[D]. 程奮元.西南交通大學(xué) 2016
[7]高速列車弓網(wǎng)電弧動(dòng)態(tài)模型研究[D]. 陳旭坤.西南交通大學(xué) 2015
[8]基于改進(jìn)Habedank電弧模型的弓網(wǎng)離線過電壓研究[D]. 范福強(qiáng).西南交通大學(xué) 2014
[9]弓網(wǎng)電弧磁流體動(dòng)力學(xué)模型及溫度分布研究[D]. 韓偉鋒.西南交通大學(xué) 2014
[10]半波長輸電線路潛供電弧低壓物理模擬與運(yùn)動(dòng)機(jī)理研究[D]. 陳全.山東大學(xué) 2012



本文編號(hào)：3493154