城市轨道交通直流牵引供电系统接地方案的研究电气工程专业论文.docxVIP

研究生优秀毕业论文 西南交通大学 西南交通大学 学位论文版权使用授权书 本学位论文作者完全了解学校有关保留、使用学位论文的规定，同意学校保留并 向国家有关部门或机构送交论文的复印件和电子版，允许论文被查阅和借阅。本人授 权西南交通大学可以将本论文的全部或部分内容编入有关数据库进行检索，可以采用 影印、缩印或扫描等复印手段保存和汇编本学位论文。 本学位论文属于 1．必威体育官网网址口，在 年解密后适用本授权书； 2．不必威体育官网网址团，使用本授权书。 (请在以上方框内打“√”) 笋 位 渤姗，丫 利鹤名 艚老钐’争一乙 日瑚目 歹彬5 ，品莎 ／蓼甲 日期：绷r．．D--C- 万方数据 西南交通大学硕士学位论文主要工作(贡献)声明本人在学位论文中所做的主要工作或贡献如下： 西南交通大学硕士学位论文主要工作(贡献)声明 本人在学位论文中所做的主要工作或贡献如下： (1)建立悬浮接地、直接接地和单个二极管接地模型，并仿真分析，总结各方案的 特点； (2)推导并建立相邻二极管接地模型，分析浮点电压存在规律并仿真验证，再将相 邻二极管接地模型推导到整条线路二极管接地模型，得到输出电压最高的牵引变电所 负极的二极管导通，其余二极管截止，且截至二极管两端存在浮点电位，并实例说明， 提出优化措施： (3)阐述钢轨电位可控方案的工作原理，分析钢轨电位限制器和框架保护配合关 系，并通过故障案例分析对整定值的改进和电路原理图的改进，使接地保护更有选择 性； (4)分析钢轨电位限制器频繁动作的现状，提出一种最优电压控制策略，对此策略 进行设计并数据分析，将钢轨电位限制器的动作数量降到最低，以限制杂散电流； (5)介绍磁浮与单轨系统接地方案结构，分析并总结磁浮与单轨系统接地方案保护 原理，并提出机车内部故障位置识别优化措施； (6)将四轨受流方式应用到三轨系统，设置其接地方案并分析其工作原理，分析轮 轨式四轨系统接地方案和三轨系统受流轨和回流轨电磁干扰对比： (7)提出将中点接地的思想应用到四轨系统，通过对磁浮与单轨系统和轮轨式四轨 系统的短路故障分析，设置其接地方案，得到中点接地不仅能够在不提高绝缘水平的 情况下提高输出电压等级而且优化系统接地保护。 本人郑重声明：所呈交的学位论文，是在导师指导下独立进行研究工作所得的成果。 除文中已经注明引用的内容外，本论文不包含任何其他个人或集体已经发表或撰写过 的研究成果。对本文的研究做出贡献的个人和集体，均已在文中作了明确说明。本人 完全了解违反上述声明所引起的一切法律责任将由本人承担。 学位论文作者签名：高鸟 日期：)D侈．够．／≯ 万方数据 西南交通大学硕士研究生学位论文 西南交通大学硕士研究生学位论文 第1页 摘 要 近年来，城市轨道交通已经得到快速发展，人们越来越重视城市轨道交通直流牵 引供电系统安全可靠运行。直流牵引供电系统的接地对解决杂散电流、钢轨电位异常 和系统短路故障起到重要作用，本文对接地研究分为三轨系统接地方案和四轨系统接 地方案，其主要研究内容： 悬浮接地和直接接地建模并分析。建立轨一地分布参数模型，由悬浮接地和直接接 地的边界条件，得到悬浮接地和直接接地的数学模型。在不同绝缘水平下，对悬浮接 地进行仿真，观察其特点；对直接接地进行仿真，并和悬浮接地作对比，分析其特点。 二极管接地模型的建立。首先对单个二极管接地模型仿真，与悬浮接地和直接接 地进行对比分析，分析其特点。由于二极管问存在相互影响，建立了相邻二极管接地 数学模型，通过机车位置的变化对相邻二接管的导通情况进行分析，并利用matlab进 行验证，然后对整条线路二极管接地进行建模，分析其特点并用实例进行说明，并采 取优化措施。 钢轨电位可控接地的分析。分析钢轨电位可控接地原理，接着讨论不同短路故障 下钢轨电位限制器与框架保护的配合关系，最后通过实例进行选择性保护优化改进。 最优电压控制策略的提出。针对钢轨电位限制器频繁动作的现状，提出最优电压 控制方法，通过将钢轨电位限制器的动作数量降到最低来抑制杂散电流。 四轨系统接地方案的研究。首先对接地结构进行说明，然后对机车不同状态下， 短路故障的保护分析，说明其接地原理，提出判断机车内部故障点位置的措施。最后 将四轨回流接地，进行了接地设计并进行电磁干扰分析，并提出中点接地方案，对中 点接地应用进行了接地设计并分析其特点。 通过对接地方案的研究，三轨系统接地中直接接地杂散电流严重，悬浮接地和二 极管接地存在钢轨电位异常，钢轨电位可控接地方案最有优势，而通过选择性优化控 制方法使接地保护更有选择性，通过最优电压控制策略可以在安全条件下将杂散电流 降到最低；四轨系统接地中，分析了磁浮和单轨系统的故障保护，磁浮与单轨的列车 框架的故障位置失去了可判断性，通过优化设计可以很好地解决此问题。而四轨回流 接地