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高速铁路AT牵引供电系统雷击过电压研究
| 论文题名： | 高速铁路AT牵引供电系统雷击过电压研究 |
| 关键词： | 高速铁路;牵引供电系统;自耦变压器;雷击过电压;避雷器 |
| 摘要： | 近年来，我国大部分铁路实现了电气化改造，我国高速铁路运营里程也已经突破1万公里，伴随着高速铁路的普及，高速铁路正改变着人们的生活，快捷、舒适的体验让越来越多的人们享受到高速铁路带来的便利。而牵引供电系统的正常运行是高铁安全、稳定、高速运行的基本条件。因此，高速铁路牵引供电系统能否安全可靠的运行直接关系到人们的日常生活和铁路运营的稳定性。高速铁路牵引供电系统结构复杂，所涉线路覆盖国土大部分面积，各地气候条件不一，尤其是雷电天气，给高速铁路牵引供电系统的正常运行带来了很大的挑战，短时间的高幅值雷电可以导致牵引变电站跳闸甚至是牵引网断线，使得列车断电无法正常运行，严重影响了高速铁路的安全运行。定性地了解雷电造成的过电压对牵引供电系统的影响，可以给设计及工程提供一定的理论依据，以便减少因雷击带来的停电事故，保证高速铁路的正常运行。我国高速铁路牵引供电系统多采用AT（Auto-Transformer，自耦变压器）供电方式，因此为保证高速铁路安全可靠地运行，对高速铁路供电牵引系统的雷电过电压研究很有意义的。 首先，基于AT牵引供电系统的基本原理，本文利用多导体传输线路理论计算了牵引网中各条导线电阻电感等参数，同时得到整个AT供电线路的阻抗矩阵和电容矩阵，并对牵引网中的14根导线进行等效合并，得到六阶的耦合线路阻抗矩阵和电容矩阵。利用求出的线路参数矩阵，在PSCAD平台上搭建了AT牵引供电网的仿真模型。对不同的雷击情况进行仿真分析，得到的牵引网线路雷击过电压的数据；然后，对牵引网安装避雷器进行模拟仿真，分析了安装避雷器后的雷击过电压水平，并对变电所跳闸率的影响进行了分析。仿真结果表明，在安装避雷器之前，直击雷击中接触线和正馈线时会造成牵引网过电压幅值达到数百kV，而雷击保护线时，过电压幅值较小，仅仅出现电压高频振荡；安装避雷器之后，前两种情况雷击过电压幅值得到有效抑制，并且过电压持续时间大为缩减，能够提高继电保护装置的动作的准确性，安装避雷器能有效减少变电所跳闸率，当雷击保护线时比雷击接触线和正馈线造成的跳闸率低，因此可以抬高保护线的高度，对其他导线进行屏蔽，对工程上有积极的指导意义。 |
| 作者： | 涂畅辉 |
| 专业： | 电气工程 |
| 导师： | 陈剑云 |
| 授予学位： | 硕士 |
| 授予学位单位： | 华东交通大学 |
| 学位年度： | 2016 |
| 正文语种： | 中文 |
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