【正文】 分析具有重大意義。為保證地鐵系統(tǒng)安全性及可靠性，地鐵供電系統(tǒng)設備都己實現(xiàn)自動化和智能化，系統(tǒng)保護、監(jiān)控、控制和自動化裝置已由單獨的元件發(fā)展成為綜合自動化系統(tǒng)。由此可見，中國的軌道交通建設具有宏大的發(fā)展前景，廣闊的市場價值，該行業(yè)的發(fā)展壯大，將推動軌道交通的各種配套技術(shù)尤其是高新技術(shù)產(chǎn)業(yè)的跟蹤發(fā)展，進而形成城市軌道交通行業(yè)的產(chǎn)業(yè)化生產(chǎn)體系。當今是否擁有地鐵、地鐵線路總里程的長短都已經(jīng)成為一個重要的參照物，來衡量一個城市的經(jīng)濟實力、一個國家的綜合國力以及當?shù)厝嗣袢罕姷纳钏劫|(zhì)量。 48 直流雙邊聯(lián)跳保護。 Current rising rate protection。 Shortcircuit fault simulation。 subway。關(guān)鍵詞：直流供電系統(tǒng)；地鐵；24脈波整流；短路故障仿真；直流保護；電流上升率；電流增量DC traction power supply system simulationAbstract In the development of urban rail transit to flourish today, a higher demand for security and stability of the urban rail DC traction power supply system is an important part of the urban rail transport, the safety and reliability of supply to the normal operation of the guarantee of urban rail transit and Calculation of Short—circuit fault for urban rail transit was used to improve the ability of safe peration of traction power supply system and was the basis for protection and control technology. First,In this paper, traction substations, Traction Network, DC protection system, the three most position and structure was analyzed。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，為直流保護整定值的調(diào)整提供理論依據(jù)。為更精確反應短路電流狀況，本文建立了考慮四座變電所供電的雙邊供電模型，并對不同點短路故障進行仿真分析，得出了近端短路與遠端短路時的短路電流變化規(guī)律。在所建立模型的基礎上，對采用DC1500V接觸線供電的地鐵線路進行了不同點發(fā)生短路故障的仿真與分析。其次，本文對不同短路故障作了仿真分析。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)安全運行能力及相關(guān)保護與控制技術(shù)的基礎。摘要直流牽引供電系統(tǒng)仿真計算專業(yè)：電氣工程及其自動化 學號：20080210010526 學生姓名：陸學文 指導教師：陳劍云 摘要 在城市軌道交通蓬勃發(fā)展的今天，人們對城市軌道交通的安全與穩(wěn)定提出了更高的要求。直流牽引供電系統(tǒng)是城市軌道交通的重要組成部分，供電的安全與可靠是城市軌道交通系統(tǒng)正常運行的保證。首先，本文對牽引變電所、牽引網(wǎng)、直流保護系統(tǒng)這三大部分的組成與結(jié)構(gòu)進行了分析；根據(jù)城市軌道交通的特點對牽引變壓器和牽引網(wǎng)的參數(shù)進行了分析計算，并建立了單邊供電和雙邊供電方式下的等效電路模型，給出了不同供電方式下的穩(wěn)態(tài)電流計算公式和計算實例。本文利用Matlab/Simulink工具對當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)進行建模與仿真，通過仿真分析比較了12/24脈整流機組在空載、負載時候的諧波含量，24脈波整流機組比12脈波整流機組呈現(xiàn)出更好抑制113次諧波的性能。由于當線路發(fā)生短路故障時不是一座變電所供給短電流，而是由全線相連的變電所供給短路電流。參數(shù)計算、建模等的精確程度，都會對仿真得出的短路電流的上升率和幅值產(chǎn)生很大的影響。最后文章結(jié)合地鐵的實際運行情況，對采用直線牽引電機的地鐵機車啟動的暫態(tài)電流和電機沖擊電流加以仿真分析，結(jié)合給出的大電流脫扣保護與di/dt+△I保護這兩種主保護的整定原則，對大電流脫扣保護與di/dt+△I保護參數(shù)予以整定計算，并對部分保護的配合使用作了分析。 analyzed and calculated according to the characteristics of urban rail transit traction transformers and traction network 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。 24 Pulsereetifier。 DC protection。 Current incremental protection3目錄目錄第1章 緒 論 6 課題研究的背景及意義 6 課題研究現(xiàn)狀 6 本文主要研究內(nèi)容 7第2章 直流牽引供電系統(tǒng) 9 10 6脈波整流電路 10 12脈波整流電路 10 24脈波整流電路 11 直流牽引供電系統(tǒng)諧波分析 11 12 13 本章小結(jié) 13第3章 直流短路計算 14 14 14 14 15 16 16 23 本章小結(jié) 23第4章 直流短路故障仿真模型 24 12脈波牽引整流供電電路仿真模型 24 12脈波整流電路仿真模型 24 6脈波整流電路空載分析 24 12脈波整流電路空載分析 25 24脈波牽引整流供電電路仿真模型 27 24脈波整流電路仿真模型 27 24脈波整流電路空載分析 28 12/24脈波整流供電電路帶負載仿真比較 29 24脈波牽引供電整流電路短路故障仿真 31 不同點短路故障仿真 32 多座變電站影響的短路故障仿真模型 34 直流側(cè)參數(shù)對短路電流的影響 37 短路故障沖擊電流仿真 39 機車啟動仿真 41 機車啟動電路模型 41 機車啟動仿真模型 41 本章小結(jié) 43第5章 直流牽引供電系統(tǒng)保護 44 地鐵牽引供電系統(tǒng)保護概述 44 大電流脫扣保護 44 大電流脫扣保護原理 44 大電流脫扣保護整定原則 45 di/dt+△I保護 45 di/dt+△I保護原理 45 di/dt+△I保護的整定計算 47. 其他保護介紹 48 低電壓保護 48 定時限過流保護。 48 熱力過負荷保護 48 接地保護 49 各保護的配合使用 49 本章小結(jié) 50結(jié)論與展望 51謝辭 53參考文獻 54附錄A 55華東交通大學畢業(yè)設計第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載能力大、噪音廢氣污染小、運行快速準時、占用土地少等特點，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)濟和社會發(fā)展具有十分重要的意義。因而大力發(fā)展地鐵等城市軌道交通己成為各國大城市的共識。 城市軌道交通直流牽引供電系統(tǒng)是城市軌道交通的重要組成部分，其可靠、安全供電是城市軌道交通系統(tǒng)正常運行的保證。目前地鐵一般運用大電流脫扣保護、電流變化率及電流增量保護、過電流保護、欠電壓保護、熱力過負荷保護、雙邊聯(lián)跳保護等等。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。因此要精確計算短路電流。所以建模計算分析對地鐵安全、可靠的運行有著重大的意義。最后把電路建模計算結(jié)果與仿真結(jié)果相互效驗，確保模型的正確性與可行性。 隨著計算機技術(shù)的發(fā)展，用計算機實時模擬城市軌道牽引列車的運行情況和電氣參數(shù)的動態(tài)過程，對供電系統(tǒng)工程進行輔助設計，多方案比選、運營維護中的故障分析等，提高了設計效率、節(jié)省工程投資、減少運營成本，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)理論和實踐相結(jié)合的發(fā)展方向。接著本文建立采用24脈波整流電路牽引供電的雙邊供電模型，希望通過仿真得出不同短路故障點時的暫態(tài)電流波形特征，直流側(cè)電阻和電感變化對短路電流的影響，機車啟動電流曲線。 課題研究現(xiàn)狀國外城市軌道交通由于發(fā)展的歷程比較長，直流側(cè)短路故障的研究相對來說比較成熟。諧波問題是當下城市軌道交通的一大難題之一，城市軌道交通的供電系統(tǒng)波形畸變主要源于車輛供電的整流、逆變裝置，其次是直流電源的成套裝置及其他電子裝置[3]。亦有學者對48脈波整流電路進行了分析[18]。但是在實際應用中功率因數(shù)與理論計算還有相當大的差距，這是我們應該努力的方向[15]。要準確計算直流牽引供電系統(tǒng)直流側(cè)故障電流，必須考慮軌道參數(shù)的暫