城市轨道交通供电系统钢轨电位限制装置操作过电压研究

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1、城市轨道交通供电系统钢轨电位限制装置操作过电压研究4-^

2、民武赵鑫丁大鹏于峰学&XL南交通大学电气工程学院有限公司电气化处公司摘要：针对钢轨电位限制装置(Over-VoltageProtectionDevice,OVPD)经常在工作屮出现2段和3段电压保护误动的问题，基于OVPD的工作原理和实测数据的分析表明，OVPD误动是在其动作的暂态过程中所形成高阶振荡电路而产生操作过电压所致;建立城市轨道交通回流系统分布参数等效电路模型，对OVPD的接触器分闸和合闸的暂态过程进行仿真，并与钢轨电位实测数据对比，也证明了OV

3、PD接触器操作过电压易造成电压保护误动;为此提出增加过电压抑制电路和分闸限制条件的解决方案，可有效抑制0VW)的操作过电压，防止其误动和杂散电流产生的危害。关键词：钢轨电位限制装置;误动;暂态过程;过电压保护;保护电路;作者简介：陈民武(1983—)，男，安徽宿州人，副教授，博士。E-mail:chcnminwu@homc.swjtu.edu.cn收稿日期：2016-08-10基金：国家自然科学基金资助项目(51307143)ResearchonSwitchingSurgeofRailOver-VoltagePro

4、tectionDeviceinPowerSupplySystemforUrbanRailTransitCHENMinwuZHAOXinDINGDapengYUFengxueFENGXiangSchoolofElectricalEngineering，SouthwestJiaotongUniversity;ElectrificationDepartment，ChinaRailwayFirstSurvey&DesignInstituteGroupLtd.;OperationBranch，WuxiMetroGroupCo

5、.，Ltd.;Abstract：MalfunctionfrequentlyoccursinthesecondandthirdzonesofvoltageprotectionfortheOverVoltageProtectionDevice(OVPD)ofrail.BasedontheworkingprincipleofOVPDandtheanalysisofmeasureddata,itisillustratedthatthemalfunctionisseriouslyaffectedbyswitchingsurg

6、e,whichiscausedbyhighorderoscillationcircuitduringtransientprocessofOVPD.TheequivalentcircuitmodelofthereturncurrentsysteminurbanrailtransitisbuiltusingdistributedelectricalparameterstosimulatethetransientprocessesoftheopeningandclosingofOVPDcontactor.Compared

7、withthemeasureddataofrailpotential,itisalsoverifiedthattheswitchingsurgecausedbytheoperationofOVPDisliabletoresultinthemalfunctionofvoltageprotection.Therefore,suchsolutionsasincreasingovervoltagesuppressioncircuitandswitchinglimitingconditionsareproposedtoeff

8、ectivelysuppresstheswitchingsurgecausedbytheoperationofOVPDaswellaspreventtheharmsfrommalfunctionsandstraycurrent.Keyword：Over-voltageprotectiondeviceofrail;Malfunction;Transientprocess;Over-voltageprotection;Protectioncircuit;Received：2016-08-10近年来，我国城市轨道交通正经

9、历着前所未有的高速发展期。截至2015年底，全国共有25个城市开通运营了城市轨道线路，运营线路总长3293km，预计2016年末，总运营里程将超过3800km，新增运营城市总数将超过29个U1。目前国内城市轨道交通系统主要采用直流750V或1500V供电制式，流经机车的牵引电流通过钢轨返In］至牵引变电所负极母线。运行时的牵引电流可达2kA以上，并且由于钢轨