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高压直流接地电流对高铁牵引网的影响研究
| 论文题名： | 高压直流接地电流对高铁牵引网的影响研究 |
| 关键词： | 电气化铁路;牵引网;高压直流接地电流 |
| 摘要： | 当高压直流输电(HVDC)以单极大地回线方式运行时，流过直流接地极的电流为系统的额定电流，通常可达数千安培。直流地电流会导致接地极附近地电位升高，加剧地下金属设施的腐蚀，且可通过电网接地极流入交流电网，引起变压器直流偏磁，威胁电网的安全可靠运行。牵引网是电气化铁路的重要组成部分，担负着向列车提供电能的重任。近年来，随着HVDC系统和高速铁路系统的日益增大，直流接地极靠近高铁线路的问题已难以避免，接地极入地电流对高铁牵引网影响成为需要研究的课题。 本文以HVDC接地极和AT供电方式牵引网为研究对象。分析直流地电流入侵高铁牵引网的机理，研究直流电流在牵引网中的流通路径，流通路径分为接触线回路、正馈线回路和钢轨回路。根据牵引网元件的特性，建立各元件的直流模型，继而建立在一个供电分区内的牵引网直流模型。省去钢轨回路，将牵引网的直流模型拆分为正馈线回路和接触线回路，正馈线回路不受机车运行影响，接触线回路会受到机车运行影响。根据麦克斯韦方程组列举静电场的基本方程，推导在介质分界面电场强度和电位移矢量的衔接条件，说明静电场的两类边值问题。 最后，以广东清远鱼龙岭接地极和附近的京广高铁清远东供电分区为例，利用ANSYS软件仿真计算鱼龙岭接地极在流过额定电流时周围的地电位分布，并求出该供电分区接地点处的电位。利用MATLAB软件计算牵引网中直流电流的大小，最大值可达16A，分析直流电流的分布特点和影响因素。说明直流偏磁的危害，并提出从直流接地极和变压器中性点两方面入手减小牵引网中直流电流的方法。 |
| 作者： | 青攀 |
| 专业： | 电气工程 |
| 导师： | 宗伟;张继富 |
| 授予学位： | 硕士 |
| 授予学位单位： | 华北电力大学(北京) |
| 学位年度： | 2016 |
| 正文语种： | 中文 |
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