AT供电系统钢轨电位的灵敏度分析.pdf

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1、研究与开发AT供电系统钢轨电位的灵敏度分析米泽辉李群湛马庆安胡景瑜刘小涵(西南交通大学电气工程学院，成都610031)摘要本文介绍了基于多导体传输线的链式网络模型，利用Matlab／Simulink建立了AT供电系统仿真模型，对钢轨电位进行了仿真计算，研究了牵弓I网结构及参数对钢轨电位的影响，包括上下行横连、钢轨对地泄露电导率、AT漏抗以及贯通地线接地电导率。仿真结果表明，上下行横连对钢轨电位降低效果明显，其他措施的效果不明显。关键词：AT供电系统；钢轨电位；灵敏度分析SensitivityAnalysi

2、sofRailPotentialforAT-fedTractionPowerSystemMiZehuiLiQunzhanMaQinganHuJingyuLiuXiaohan(SchoolofElectricalEngineering．SouthwestJiaotongUniversity,Chengdu610031)AbstractInthispaper．achainnetworkmodelbasedonmulti—conductortransmissionlineswasbrieflydescribed

3、，modelsofAT—fedtractionpowersystemarebuiltbyMatlab／Simulink，thesimulationresultsofrailpotentialaregivenout，theimpactofchangingthetractionnetworkstructuresandparameterstorailpotentialsuchastransversalconnection，rail—earthleakageconductance，ATleakagereactan

4、ceandelectricconductivityofintegratedearthinghasbeenstudied，theresultsshowthattheeffectoftransversalconnectiontodecreaserailpotentialisobvious，theef．fectofothermeasuresisnotobvious．Keywords：AT—fedtractionpowersystem；railpotential；sensitivityanalysis牵引网以钢轨

5、和大地作为负荷电流的返回路径_】】，度，利用Matlab／Simulink建立了AT供电系统模型，在正常运行过程中，钢轨相对大地具有一定的电位，对钢轨电位进行仿真计算，研究各种因素对钢轨电会对人体、设备造成危害【3]，国际标准IEC62128—1位的影响。规定了其允许值【4J。1牵引网模型近些年，国内外专家对钢轨电位问题进行了相关研究。文献[5】从两相对称分量法和序网络角度，各种类型的牵引网都可用以多导体传输线为骨研究了钢轨电位分布，该方法具有简单可行、物理架的链式网络统一描述，牵引网中的各种电气元件，概

6、念清晰等特点。文献[6．7]从基于多导体传输线的都可描述为两类元件：纵向串联元件和横向并联元链式网络角度，讨论了钢轨电位分布规律。文献[8]件。对串联元件和并联元件适当建模，通过节点的总结了计算钢轨电位的三种方法，序网模型、基于设置可以计算每一节点上各个传输线的电压、电流多导体传输线的链式网络模型以及等效模型，用三分布情况【b1引。种方法研究了钢轨电位。文献『9．10]研究了钢轨对地高速铁路一般使用AT供电方式Ll“。本文主要泄露电导率、上下行横连等措施对降低钢轨电位的对全并联复线AT牵引网的钢轨电位进行

7、仿真计算，效果。文献[11]研究了新模式、法国模式与日本模式图1给出了有综合接地的全并联复线AT牵引网示3种AT供电模式对钢轨电位的影响。文献[12．13]意图，每隔6km上下行钢轨、PW线、GW线作横结合我国高速铁路建设实际情况介绍了综合接地设向连接，每隔3km将上下行PW线、GW线作横向计方案，研究了综合接地对降低钢轨电位的效果。连接【”】。本文从基于多导体传输线的链式网络模型角22l电鼍技柬2o13年第9期研究与开发AT电系统模型，正常运行与T—R短路时，对负荷点、钢轨电位取得最大值点(测试点)与短

8、路点进行钢轨电位仿真计算，拟合计算结果，对钢轨电位进行灵敏度分析。3．1钢轨电位的影响因素钢轨电位的影响因素有很多，包括牵引网供电方式、上下行横连、CPW线、钢轨对地泄露电导率、AT漏抗以及贯通地线等。本文假设牵引变压器为单相接线，额定容量为31．5MVA，短路电压百分比为图1全并联复线AT牵引网(有综合接地)示意图15％，AT变压器容量为8MVA，AT变压器漏抗为2钢轨电位的允许标准0．451"~，电力机车电流为600A，速