地鐵作為城市軌道交通系統(tǒng)的重要組成部分,近年來發(fā)展極為迅速,然而由于地鐵鋼軌對地做不到完全絕緣,使得地鐵雜散電流產(chǎn)生并帶來相應的電勢差,城區(qū)主要變壓器在非常規(guī)狀態(tài)下工作,出現(xiàn)直流偏磁,無法保證電力平穩(wěn)無危險的運行,研究地鐵運行產(chǎn)生的地電場分布及其造成的城區(qū)主變直流偏磁風險可為防治變壓器故障提供有用參考。因此,構(gòu)建了地鐵雜散電流作用下、考慮多種機車運行工況的地電場動態(tài)模型,并據(jù)此提出了城區(qū)主變直流偏磁風險評估方法。論文主要工作介紹:首先,基于地鐵雜散電流的微等效模型,建立不同工作狀態(tài)的雜散電流地電場動態(tài)模型,研究了雜散電流的分布規(guī)律與特征,并對鋼軌縱向電阻、列車牽引電流大小、軌-地過渡電阻、供電距離和排流網(wǎng)等影響因素的作用情況進行了分析。其次,利用ANSYS軟件平臺,搭建了雜散電流的空間運動模型,及其在不同工作狀態(tài)下的雜散電流地電場動態(tài)模型;考慮鋼軌縱向電阻、列車牽引電流、軌-地過渡電阻、供電距離和排流網(wǎng)是否排流影響因素,對地電場的變化規(guī)律進行了研究;并以新疆烏魯木齊地鐵為例,計算并仿真了雜散電流感應地電場,與城區(qū)變電站直流偏磁實測數(shù)據(jù)相比,驗證了模型的正確性。最后,基于上述計算結(jié)果,提... 

【文章來源】：西安科技大學陜西省

【文章頁數(shù)】：68 頁

【學位級別】：碩士

【部分圖文】：

地鐵雜散電流形成示意圖

2地鐵雜散電流作用下地電場動態(tài)模型及影響因素9地鐵供電的系統(tǒng)作為機車以及所有設(shè)備的動力供應系統(tǒng)，其具體組成為外部高壓供電系統(tǒng)和內(nèi)部的低壓供電系統(tǒng)，外圍供電系統(tǒng)一般為城市電網(wǎng)，內(nèi)部低壓系統(tǒng)則包括牽引供電系統(tǒng)和動力照明供電系統(tǒng)，如圖2.2所示。圖2.2地鐵供電系統(tǒng)示意圖220kV城區(qū)變電站變壓器多采用中性點直接接地方式工作，若車站里面有多個220kV變壓器，其中必然會存在一臺處于中性接地狀態(tài)。地鐵工作時流出的雜散電流會通過地輸進接地的變壓器繞組之中，從而導致變壓器有直流偏磁的問題。地鐵的雜散電流經(jīng)過地輸進中性點接地的變壓器的原理見圖2.3，地鐵工作期間損失掉的電流進入土壤中未排流裝置收集到雜散電流有一部分流入大地，經(jīng)過地下土壤或金屬管線等，最終經(jīng)變電站接地網(wǎng)進入中性點接地的變壓器A中；電流流過變壓器A繞組以后，可通過輸電系統(tǒng)輸入進其他變電站的中性點接地的變壓器B，最后，變壓器B的接地中性點會將損失到地的電流傳輸回牽引變電系統(tǒng)負極。因為雜散電流為直流形式，所以當其輸入進其變壓器繞組，其會存在直流偏磁的問題。

西安科技大學全日制工程碩士學位論文10圖2.3地鐵雜散電流進入交流系統(tǒng)示意圖2.2地鐵雜散電流分布模型2.2.1單邊供電方式下雙列車雜散電流分布分析單邊供電方式下雙列車雜散電流分布采勸鋼軌-大地”二層經(jīng)典模型，示意圖如圖2.4所示。圖2.4單邊供電雙列車運行方式下雜散電流分布示意圖可以進行以下假設(shè)：（1）鋼軌的縱向電阻以及過渡電阻均勻排列；（2）鋼軌經(jīng)過渡電阻后直接與大地相連；（3）除了鋼軌的泄漏電流，接觸網(wǎng)（軌）的泄漏電流忽略不計。車身的電流I在A、B點分成兩個部分，其一作為區(qū)間內(nèi)鋼軌的電流TI，另一作為區(qū)間外的回流gI，因為該部分的電流必須由地返回變電系統(tǒng)，所以可將其視為雜散電流。因此設(shè)：L——負荷點B距牽引變電所的距離（km）；1LL——負荷點A與牽引變電系統(tǒng)的距離（km）；

【參考文獻】：
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碩士論文
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本文編號：2955434