【正文】 單獨(dú)工作時，也輸出 12 脈波的直流電源。 6 脈波整流電路輸出電壓波形每個周期波動 6 次見圖 222，輸出電壓空載幅值為： UUdo ? ， 波形中主要包含 6n? 1 次諧波。城市電網(wǎng) 110kV 的高壓電源 (或 10kV 的中壓電源 )經(jīng)過主變電所 (或電源開閉所 )后，將 10kV(或 35kV、 20kV)的中壓電源送給牽引供電系統(tǒng)。本文闡述了地鐵保護(hù)發(fā)展和現(xiàn)狀，對現(xiàn)在地鐵常用幾種保護(hù)原理作了分析，介紹了幾種保護(hù)的整定值計算方法，最后對地鐵保護(hù)的互相配合使用作了分析。這是變電所設(shè)備選擇、保護(hù)設(shè)計和運(yùn)行分析的重要依據(jù)。 直流保護(hù)是確保地鐵安全、可靠運(yùn)行的保障。然而軌道是不規(guī)則體，要直接精確計算軌道的暫態(tài)阻抗非常的復(fù)雜。國內(nèi)在直流供電系統(tǒng)方面的理論研究步伐也在逐漸加快。本文建立了考慮 4 座變電所影響的雙邊供電短路故障模型，并通過實(shí)例分析計算得出短路故障時的電流大小，為保護(hù)裝置的設(shè)定提供理論依據(jù)，使得保護(hù)裝置的動作值更加合理。為保證地鐵系統(tǒng)安全性及可靠性，地鐵供 電系統(tǒng)設(shè)備都己實(shí)現(xiàn)自動化和智能化，系統(tǒng)保護(hù)、監(jiān)控、控制和自動化裝置已由單獨(dú)的元件發(fā)展成為綜合自動化系統(tǒng)。 Current rising rate protection。為更好的掌握短路電流的變化狀況，文章仿真了直流側(cè)參數(shù)對短路電流的影響，為直流保護(hù)整定值的調(diào)整提供理論依據(jù)。城市軌道交通短路故障的分析計算與仿真是提高牽引供電系統(tǒng)安全運(yùn)行能力及相關(guān)保護(hù)與控制技術(shù)的基礎(chǔ)。本文利用 Matlab/Simulink 工具對當(dāng)前城市軌道交通直流供電系統(tǒng)廣泛采用的 12 脈波、 24 脈波直流供電系統(tǒng)進(jìn)行建模與仿真，通過仿真分析比較了 12/24 脈整流機(jī)組在空載、負(fù)載時候的諧波含量， 24 脈波整流機(jī)組比 12脈波整流機(jī)組呈現(xiàn)出更好抑制 1 13 次諧波的性能。 analyzed and calculated according to the characteristics of urban rail transit traction transformers and traction work parameters, and the establishment of a unilateral forequivalent circuit model in the electricity and bilateral power supply, given the formula and an example of the steadystate current in the power supply. Secondly, this article were made by the different shortcircuit fault this paper, the Matlab / Simulink tool widely used in urban rail transit DC power supply system 12 pulse, 24 pulse DC power supply system modeling and simulation,Subway DC traction substation 12/24 pulse rectifier unit simulation model, and analysis the harmonic content of the 12/24 pulse rectifier unit load,and obtained 24 pulse rectifier unit 12 pulserectifier unit 11, 13 times harmonic suppression the basis of the model, DC1500V contact wirepowered subway line under different fault shortcircuit fault simulation was analyzed. As not a substation supply line shortcircuit fault current, but across the board is connected to the substation supply shortcircuit current. More accurately reflect the shortcircuit current conditions this paper consider four bilateral electricity substation supply model, and analysis the difference between shortcircuit fault simulation variation proximal short circuit and remote shortcircuit shortcircuit of precision parameter calculation, modeling, will have a huge impact on rate of rise and amplitude shortcircuit current drawn simulation. To better grasp the changes shortcircuit current conditions, the article simulation parameters DCside shortcircuit current. Finally, this paper bined with the actual operation subway, the subway lootive using straightline traction motor start the fault reclesing transient current to simulation analysis, bined with given current trip protection and di/dt+△ I protect the two majorprotection setting principles for the current trip protection and di /dt + △ I protection parameters be setting calculation, with the use and protection were analyzed. Keywords: DC traction power supply system。 .................................................................43 熱力過負(fù)荷保護(hù) ........................................................................43 接地保護(hù) ....................................................................................44 各保護(hù)的配合使用 ............................................................................44 本章小結(jié) .............................................................................................45 結(jié)論與展望 ......................................................................................................46 謝辭 .................................................................................................................48 參考文獻(xiàn) ........................................................................................................... 2 附錄 A .............................................................................................................. 3 華東交通大學(xué)畢業(yè)設(shè)計 1 第 1 章 緒 論 課題研究的背景及意義 隨著社會的發(fā)展，人口大量的涌入城市，導(dǎo)致我國的各大城市普遍存在著交通堵塞、交通秩序混亂、城市用地緊張、環(huán)境污染嚴(yán)重等問題，這時地鐵、輕軌等方式成為解決大中城市交 通擁擠問題的最佳選擇，由于城市軌道交通具有運(yùn)載能力大、噪音廢氣污染小、運(yùn)行快速準(zhǔn)時、占用土地少等特點(diǎn)，使之對于緩解城市交通擁擠、改善城市大氣環(huán)境以及推動城市經(jīng)濟(jì)和社會發(fā)展具有十分重要的意義。直流牽引供電系統(tǒng)的特殊性增加了故障計算與分析的復(fù)雜性，傳統(tǒng)的供電計算方法，每次計算僅僅涉及兩個變電所，認(rèn)為正常雙邊供電時，列車僅從相鄰的左右兩個牽引變 電所取流。 隨著計算機(jī)技術(shù)的發(fā)展，用計算機(jī)實(shí)時模擬城市軌道牽引列車的運(yùn)行情況和電氣參數(shù)的動態(tài)過程，對供電系統(tǒng)工程進(jìn)行輔助設(shè)計，多方案比選、運(yùn)營維護(hù)中的故障分析等，提高了設(shè)計效率、節(jié)省工程投資、減少運(yùn)營成本，這無疑是供電系統(tǒng)的一種高效的模擬工具和手段，是供電系統(tǒng)理論和實(shí)踐相結(jié)合的發(fā)展方向。亦有學(xué)者對 48 脈波整流電路進(jìn)行了分析 [18]。文獻(xiàn) [6]]提出 6 脈波整流，直流側(cè)遠(yuǎn)端短路時故障電流的計算方法，將交流側(cè)及整流機(jī)組等效成直流電壓源和電阻電感串聯(lián)。 本文主要研究內(nèi)容 本文針對城市軌道交通牽引供電系統(tǒng)的組成及特點(diǎn)，結(jié)合實(shí)際分析了城市軌道交通直流側(cè)短路故障的模型以 及直流保護(hù)問題。 第四章，直流短路故障仿真?；谝陨显?，世界各國城市軌道交通的供電電壓都在 550 一 1500V 之間，但其檔級很多，這是由各種不同交通形式，不同發(fā)展歷史時期造成的。 Y H3 5 K V 電 源 進(jìn) 線 1 3 5 K V 電 源 進(jìn) 線 2整 流 變 壓 器 機(jī) 組 1 整 流 變 壓 器 機(jī) 組 21 5 0 0 V+_上 行 下 行走 行 軌機(jī) 車D LGG 1G 2 圖 21 城市軌道交通牽引供電系統(tǒng)圖 華東交通大學(xué)畢業(yè)設(shè)計 5 牽引變電所 世界各大城市的城市軌道交通早期建設(shè)的地鐵線路運(yùn)用的牽引變電所普遍采用了 6 脈波整流電路或 12 脈波整流電路。其電路原理圖如圖223。的整流變電系統(tǒng)。當(dāng)然，非正弦電 壓施加在線性電路上，電流也是非正弦。 牽引網(wǎng) 牽引網(wǎng)由接觸網(wǎng)、鋼軌回路、饋電線和回流線等組成，它是軌道交通供電系統(tǒng)中向電動列車供電的直接環(huán)節(jié)。牽引變電所的數(shù)量與直流牽引電壓等級、牽引網(wǎng)最大電壓損失允許值等多個因素有關(guān)。若在中央斷開處設(shè)置開關(guān)設(shè)備時，可將兩供電分區(qū)連通，此處稱為分區(qū)亭。隨著電子技術(shù)、計算機(jī)技術(shù)的發(fā)展，微處理器的應(yīng)用實(shí)現(xiàn)了電流上升率和電流增量保護(hù)，極大地提高了直流牽引供電系統(tǒng)保護(hù)裝置的可靠性和準(zhǔn)確率。機(jī)車運(yùn)行時如果兩者接觸不良，就要造成過熱或產(chǎn)生電弧，使接觸導(dǎo)線受損傷。但隨著運(yùn)行時間的推移，絕緣支座發(fā)生絕緣老化或支撐件上出現(xiàn)污穢物，產(chǎn)生的泄漏電流通過絕緣支座流向接地扁銅然后經(jīng)變電所地網(wǎng)流回變電所負(fù)極，這種由絕緣泄漏引起的短路故障也為非金屬性短路故障的一種。由以上參數(shù)可計算得到理想空載直流電壓，穿越阻抗、半穿越阻抗、系統(tǒng)阻抗、換相電抗、禍合系數(shù)等參數(shù)如下 : 空載電壓： VUU do 1 6 4 93 9 2 ?? 。 。一般來說，鐵磁材料的磁導(dǎo)率隨著電流增大而增大，并呈現(xiàn)出非線性變化特征，而且磁導(dǎo)率隨著電流的增大會出現(xiàn)飽和現(xiàn)象，到達(dá)飽和狀態(tài)后，磁導(dǎo)率波動較小。 ○ 1 不考慮對側(cè)接觸網(wǎng)的影響，建立如下 336 電路模型。 21 IIIk ?? . 式中： 431111 RrrR ???? ? ； 532222 RrrR ???? ? ； 716233 RR ???? ??。變電所 1 提供的短路電流1dI = 31 II? =。然后本文對各種供電方式下的穩(wěn)態(tài)短路電流進(jìn)行了建模分析，并給出了計算公式和實(shí)例計算。 12 脈波 牽引整流供電電路仿真模型 12 脈波整流電路仿真模型 根據(jù)上述 12 脈波整流電路原理，在 Matlab/Simulink 環(huán)境下建立 12 脈波整流電路真模型，如圖 4 一 11 所示。 圖 4— 12 6 脈波整流空載輸入電流及其頻譜圖 圖 4— 13 6 脈波空載輸出電壓及其頻譜圖 分析從 Powergui模塊中采集到的輸入電流、輸出電壓波形與諧波含量，如圖上圖所示。輸出的電壓波形脈動較小，一個正弦周期之內(nèi)有 12 個脈動。 三相整流變壓器參數(shù)設(shè)置 :兩臺三相整流變壓器均采用三繞組三相變壓器