AT供电方式及变电所接线方式优选

论文摘要

铁路运输是我国目前最主要的交通运输方式,我国目前正在大规模地进行铁路建设,到2020年全国铁路营业里程达到10万公里。为满足国民经济的发展和人民生活水平的提高对铁路运输提出的新要求,高速、重载铁路已成为我国铁路发展的必然趋势。牵引供电系统是影响实现高速、重载运输的主要因素之一,牵引网的供电方式及合理的牵引变压器接线形式决定了牵引供电系统的供电质量和效果。AT供电方式因自身的技术性优势而成为适合于高速、重载等大电流机车运行的首选供电方式。文章首先以55kV变电所出口设馈线AT的AT供电方式为例对单线AT供电网、末端并联复线AT供电网及全并联复线AT供电网进行了电气分析,证明全并联复线AT供电网更具有优越性,其次对日本模式、法国模式、新型模式及27.5kV供电的几种AT供电方式及适合于AT供电方式的几种典型牵引变压器接线方式进行研究,得出新型模式AT供电方式及YNvd接线牵引变压器具有较好的电气性能。最后,利用MATLAB/Simulink里面的仿真模块搭建了几种适合于AT供电方式的典型牵引变压器仿真模型、全并联复线AT牵引网模型及日本模式,法国模式,新型模式的全并联复线AT供电系统的仿真模型,并在此仿真模型的基础上分别进行了在相同条件下正常及故障状态的仿真。经过对仿真结果的分析,得出新型模式的AT供电系统具有优越的电气性能。综合各变压器接线形式及AT供电方式的技术性和经济性,可知由YNvd接线平衡变压器和新型模式AT供电方式组成的全并联复线AT供电系统是一种性能优越的AT供电系统。

论文目录

• 摘要
• Abstract
• 目录
• 第1章 绪论
• 1.1 课题的研究背景及意义
• 1.1.1 我国铁路现状和发展规划
• 1.1.2 AT供电方式的发展历史
• 1.1.3 供电方式简介和AT供电方式的特点
• 1.2 国内外研究现状
• 1.2.1 国外的研究现状
• 1.2.2 国内的研究现状
• 1.3 课题研究的意义
• 1.4 本文研究的内容
• 第2章 AT供电网络研究
• 2.1 自耦变压器原理
• 2.2 AT网络的电气分析
• 2.2.1 单线AT供电网电气分析
• 2.2.2 末端并联复线AT供电网研究
• 2.2.3 全并联AT网络的电气分析
• 2.3 各AT供电网电气特性对比
• 2.3.1 各AT供电网阻抗特性对比
• 2.3.2 各AT供电网故障电流对比
• 2.4 本章小结
• 第3章 AT供电方式研究
• 3.1 不同AT供电方式分析
• 3.1.1 55 kV变电所出口设馈线AT模式的研究
• 3.1.2 2×27.5 kV变电所出口不设馈线AT模式的研究
• 3.1.3 55 kV变电所出口不设馈线AT模式的研究
• 3.1.4 27.5 kV供电的AT供电系统
• 3.2 各AT供电方式性能对比
• 3.3 本章小结
• 第4章 AT供电牵引变压器接线方式研究
• 4.1 单相接线牵引变压器
• 4.2 V/v接线牵引变压器
• 4.3 斯科特（Scott）接线牵引变压器
• 4.4 YNvd接线平衡变压器
• 4.4.1 电流关系及负序特性
• 4.4.2 变压器容量利用率
• 4.5 阻抗匹配平衡变压器
• 4.5.1 电流关系及负序特性
• 4.5.2 变压器容量利用率
• 4.6 各特性变压器负序特性对比
• 4.7 本章小结
• 第5章 AT供电方式的建模与仿真研究
• 5.1 牵引变电所仿真模型
• 5.1.1 供电电源仿真模块
• 5.1.2 牵引变压器仿真模型
• 5.1.3 自耦变压器仿真模型
• 5.2 牵引网的仿真模型
• 5.3 牵引供电故障仿真模型
• 5.4 负荷仿真模型
• 5.5 阻抗仿真模型
• 5.6 AT供电系统仿真模型
• 5.6.1 阻抗特性仿真
• 5.6.2 供电能力仿真
• 5.6.3 故障仿真
• 5.7 本章小结
• 结论与展望
• 致谢
• 参考文献
• 攻读硕士学位期间发表的学术论文及科研项目