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高速铁路牵引供电系统新型保护原理研究
| 论文题名： | 高速铁路牵引供电系统新型保护原理研究 |
| 关键词： | 高速铁路;电气化铁路;牵引供电系统;馈线保护;变压器保护 |
| 摘要： | 本文力求对高速铁路牵引供电系统馈线、变压器的保护原理进行系统的研究,为中国高速铁路建设准备一定的技术基础,同时完善现有牵引供电系统保护原理和功能、提高其工作可靠性.关于牵引供电系统馈线保护,在深入分析牵引负荷的非线性、移动性、剧烈波动性、谐波含量高等特点,以及牵引网故障特征和常规原理的馈线保护误动或拒动行为的基础上,分别提出了由电流中综合谐波含量控制的三段自适应距离保护原理、自适应电流增量保护原理,和由自由相电压中综合谐波含量控制的自适应电压增量的异相短路故障保护原理;这些原理分别经过了现场运行或仿真试验的验证,结果表明原理是正确的.关于牵引网瞬时性与永久性故障识别,系统地分析了复线电力牵引网同一方向上、下行线路既有电感耦合,又有电容耦合,以及瞬时性故障时,故障线路的耦合电压决定于电感耦合和电容耦合,而永久性故障时,耦合电压主要决定于电感耦合的特征,提出了基于耦合电压的自适应故障性质识别原理;仿真试验表明:该原理识别瞬时性与永久性故障的灵敏度很高.关于三相—两相(四相)平衡变压器的差动保护,从理论上优化了阻抗匹配平衡变压器差动保护的动作方程;论证了除阻抗匹配平衡变压器外的三相—两相(四相)平衡变压器原、次边电流变换关系的统一性,这一论断对于指导三相—两相(四相)平衡变压器差动保护的研究与运行具有积极意义;系统地研究了三相—两相(四相)平衡变压器差动保护的整定原则,给出了整定计算公式,为运行管理部门进行三相—两相(四相)平衡变压器差动保护整定提供了理论依据.关于基于模型的变压器保护原理,通过深入分析牵引变电所低压母线上并联电容补偿装置对变压器差动保护动作行为影响和外部原因引起变压器差动保护误动,证明了电流差动保护的固有缺陷;建立了两种特殊接线的三相—两相牵引变压器—SCOTT平衡变压器和阻抗匹配平衡变压器的电压平衡方程;以此为基础,提出了基于模型的三相—两相平衡变压器保护原理、动作特性与动作方程;研究了基于模型的三相—两相平衡变压器保护的整定原则与计算公式;对SCOTT平衡变压器进行了仿真试验,验证了基于模型的平衡变压器保护原理、动作方程、整定计算原则的正确性. |
| 作者： | 高仕斌 |
| 专业： | 电力系统及其自动化 |
| 导师： | 钱清泉 |
| 授予学位： | 博士 |
| 授予学位单位： | 西南交通大学 |
| 学位年度： | 2004 |
| 正文语种： | 中文 |
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