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AT供电系统轨地电位与降低措施研究

作　者: 米泽辉
导　师: 李群湛; 贺建闽
学　校: 西南交通大学
专　业: 电力系统及其自动化
关键词: AT供电系统 链式网络模型 钢轨电位 降低措施 灵敏度分析
分类号: TM922.3
类　型: 硕士论文
年　份: 2013年
下　载: 38次
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内容摘要


高速与重载铁路的负荷加大,会使钢轨电位进一步升高,对人身与设备造成影响,必须采取措施降低钢轨电位,AT供电系统适合于高速与重载铁路,研究AT供电系统钢轨电位与降低措施有重要意义。由于钢轨有自阻抗与对地过渡导纳,所以电流在经过钢轨时,会产生钢轨电位。论文首先总结了用替代原理与叠加原理计算AT供电系统钢轨电位,计算方法表明,AT供电系统牵引网电流与钢轨电位计算有“可解耦”性。综合接地作为降低钢轨电位的重要措施,论文其次讨论了综合接地的必要性,研究了综合接地的方案,包括综合接地的基本组成,综合接地的范围与原则,综合接地示意图,分析了贯通地线对材质与截面积选择。降低钢轨电位的技术措施,包括增大钢轨对地泄露电导率、减小AT漏抗、增加上下行钢轨横连、增加钢轨与保护线之间横向连接线、增加综合接地等,论文在理论上分析降低钢轨电位的技术措施。贯通地线作为综合接地的接地体,对钢轨有分流作用,可以用分流系数评价接地效果,通过分析地线半径,横向连线的距离,地线埋设深度与土壤电阻率的对分流系数的影响,结果表明,地线半径与横向连接线距离的影响比较明显,埋设深度与土壤电阻率的影响不明显。牵引网模型包括基于多导体传输线理论的链式网络模型与等值模型等,论文最后基于链式网络模型与等值模型,利用Matlab/Simulink建立了AT供电系统仿真模型,仿真了相关参数对钢轨电位的影响,包括上下行横连、钢轨对地泄露电导率、AT漏抗与贯通地线接地电导率,同时进行了相关参数对钢轨电位的灵敏度分析,结果表明,上下行横连对钢轨电位降低效果比较明显,钢轨对地泄露电导率、AT漏抗与贯通地线接地电导率对钢轨电位降低效果不明显。

全文目录


摘要  6-7
Abstract  7-11
第1章 绪论  11-14
  1.1 课题研究背景与意义  11
    1.1.1 课题研究背景  11
    1.1.2 课题研究意义  11
  1.2 国内外研究现状  11-13
  1.3 论文主要研究内容  13-14
第2章 链式网络模型构造与简化  14-34
  2.1 前言  14
  2.2 AT供电系统牵引网  14-15
  2.3 基于多导体传输线理论的链式网络模型  15-29
    2.3.1 链式网络模型电气元件  16-19
    2.3.2 多导体传输线电气参数  19-23
    2.3.3 基于多导体链式网络模型简化  23-29
  2.4 等值模型  29-32
    2.4.1 等值模型阻抗  30-31
    2.4.2 等值模型解耦  31-32
  2.5 AT供电系统牵引网主要电气参数计算  32-33
  2.6 本章小结  33-34
第3章 AT供电系统钢轨电位与综合接地分析  34-46
  3.1 钢轨电位产生机理  34
  3.2 AT供电系统钢轨电位分析  34-40
  3.3 综合接地分析  40-45
    3.3.1 综合接地必要性分析  40-41
    3.3.2 综合接地基本组成  41
    3.3.3 综合接地的范围与原则  41-43
    3.3.4 综合接地示意图  43-44
    3.3.5 贯通地线对材质与截面积的选择  44-45
  3.4 本章小结  45-46
第4章 AT供电系统钢轨电位的降低措施分析  46-53
  4.1 前言  46
  4.2 增大钢轨对地泄露电导率  46-47
  4.3 减小自耦变压器漏抗  47
  4.4 增加上下行钢轨横连  47-48
  4.5 增加钢轨与保护线之间横向连接线  48-49
  4.6 增加综合接地  49-51
  4.7 本章小结  51-53
第5章 相关参数对AT供电系统钢轨电位的灵敏度分析  53-70
  5.1 前言  53
  5.2 相关参数对AT供电系统钢轨电位的影响  53-65
    5.2.1 基于链式网络模型相关参数对AT供电系统钢轨电位的影响  53-59
    5.2.2 基于等值模型相关参数对AT供电系统钢轨电位的影响  59-65
  5.3 相关参数对AT供电系统钢轨电位的灵敏度分析  65-69
    5.3.1 上下行横连对AT供电系统钢轨电位的灵敏度分析  65-66
    5.3.2 钢轨对地泄露电导率对AT供电系统钢轨电位的灵敏度分析  66-67
    5.3.3 自耦变压器漏抗对AT供电系统钢轨电位的灵敏度分析  67-68
    5.3.4 贯通地线接地电导率对AT供电系统钢轨电位的灵敏度分析  68-69
  5.4 本章小结  69-70
结论与展望  70-71
致谢  71-72
参考文献  72-75
攻读硕士学位期间发表的论文及科研成果  75

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中图分类: > 工业技术 > 电工技术 > 电气化、电能应用 > 电力牵引 > 牵引供电系统
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