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原文传递基于在线监测的接触网防冰研究

论文题名：	基于在线监测的接触网防冰研究
关键词：	电气化铁路;接触网;防冰技术;在线监测
摘要：	接触网是电气化铁路的重要组成部分，常年暴露在恶劣的环境之中，在冬季，接触网的覆冰便成为牵引供电系统经常发生的自然灾害。接触网覆冰时，列车无法正常取流，导致列车不能正常运行，同时也使接触线与受电弓之间易产生拉弧现象，加速线路老化。覆冰严重时，接触网舞动快且幅度大，再加之线路的垂直荷载与水平荷载的同时增大，可导致线路断股，杆塔倒塌等事故的发生。　　2008年的严重冰雪灾害过后，国内外学者对电力系统架空线路的覆冰问题进行了深入的研究，提出人工除冰法，化学药剂法及电流热力融冰法等多种除冰方法。然而，对于接触网的覆冰问题，目前大多采用人工除冰法来解决，但在工作环境恶劣的地方，人工除冰会危及员工的生命安全，因此，实现接触网在线自动防冰与融冰便成为当下研究的焦点。随着柔性交流输电技术的日渐成熟，大容量的无功补偿装置相继问世，这为接触网在线防冰与融冰提供了新思路。　　论文总结了接触网的覆冰种类及形成过程，分别对覆冰过程及融冰过程建立热平衡方程，通过软件绘制关系曲线的方法定量分析了温度，风速，相对湿度，过冷却水滴直径，光照强度及覆冰厚度对防冰融冰的影响，确定了接触网防冰融冰的临界气象条件，通过计算导线载流量验证了交流融冰的可行性，并得出接触网防冰电流，融冰电流及时间的计算方法。　　论文在研究STATCOM工作原理的基础上，采用在供电臂首末两端分别安装一个STATCOM装置的接触网防冰融冰方案，并对装置的控制方法，器件参数选择及牵引网模型进行了研究，基于Matlab搭建了防冰融冰系统的仿真模型，仿真结果表明，系统的静态与动态性能良好，能够控制线路中的电流达到防冰融冰要求，从而验证了方案的正确性。　　论文设计了接触网覆冰在线监测系统，包括监控终端及上位机软件。监控终端部分详细描述了传感器的选型，覆冰厚度测量原理以及其内部各模块的设计，目前，该终端已安装在某铁路局供电段，运行稳定，满足实际运行需求。上位机软件采用VB6.0进行编程，SQL Server2008作为后台数据库，设计并实现了具有良好人机交互性能的监测软件，并在接触网需要防冰或融冰时提供相应的方案。
作者：	韩婉娇
专业：	电气工程
导师：	刘明光
授予学位：	硕士
授予学位单位：	北京交通大学
学位年度：	2018
正文语种：	中文