高海拔山区铁路牵引供电系统——问题、挑战与对策思考

我国西部高海拔山区铁路部分区段面临沿线缺乏有力电网支撑,外部电源系统极端薄弱,途径复杂大坡道高原山区,建设难度大。高海拔山区铁路对牵引供电系统的技术要求非常特殊,对外部电网接入方案、牵引变电所供电能力、电源备用方式、长大坡道电分相处理方案等诸多方面提出了极为特殊的要求。该文从输电网–牵引变电所协同规划、长大坡道对牵引供电系统电压抬升影响、客货混跑下牵引供电系统谐波稳定性问题3个方面,分别剖析高海拔山区铁路牵引供电系统安全运行所面临的难题。然后,通过梳理总结已有文献研究,依次从考虑列车负荷和风光新能源不确定性的输电网随机规划方法、长大坡道下牵引负荷准确模拟与电压抬升机理分析、电力机车–牵引网系统宽频带谐波稳定性分析与振荡抑制措施3个角度对上述问题进行初步分析,同时给出了可能的解决方案,为高海拔山区铁路安全运行研究提供了借鉴。     

关于10kV高压电源引入特长城市隧道的研究

对于特长的城市交通隧道工程，传统的低压供电方式难以满足用电设备的基本要求。而国家规范又明文规定隧道内严禁设置高压电线电缆。针对这一矛盾，从高压10kV电源引入特长城市隧道工程的必要性、可行性和实施方案角度展开研究，表明将高压10kV电源引入特长城市隧道工程是必要的、可行的和完备的技术方案。可有效指导工程设计。     

高层建筑消防负荷供电方案研究

高层建筑消防供电,在供电方案中处于最高供电层级,并具有独立性的特点。完善的消防供电系统可以保障建筑物内各种消防用电设备及时可靠地运行,发生事故时可有效疏散人员、物资并控制火势蔓延。根据我国城市高层建筑消防负荷在电网供电系统中所处的负荷等级,结合国家及行业标准,分别对建筑消防供电系统的双电源接线、自备油机双电源接线等4种供电方案进行了详细的比较和分析,得出了高层建筑消防负荷供电的合理主接线方案,并指出了消防负荷供电路径的选择及敷设方法。     

高速铁路双边牵引供电系统建模与适应性分析

构建了高速铁路双边牵引供电系统仿真计算模型,计算分析了牵引网电流分布、均衡电流大小、电压损失等主要技术指标,并仿真验证了双边牵引供电系统较单边牵引供电系统可显著提升牵引供电能力,为双边供电方式下牵引供电方案优化设计提供了重要基础;同时在牵引供电系统双边供电方式下,计算了外部电源电网潮流,优化了供电方案,以适应电网对安全稳定运行的约束,对双边供电技术的推广应用具有重要意义。     

基于ZigBee开关柜触点监测系统的设计

针对目前开关柜触点状态的监测较难的问题,本文设计了一种基于ZigBee的开关柜触点安全表带式无线监测系统。首先根据开关柜触头的工作环境以及工作参数监测要求,设计了整体的监测系统方案;随后根据监测方案,对系统的各个硬件部分进行分别设计电路并对设备选型;其次,完成了系统采集端的软件设计,实现了数据采集、无线发送功能,且可与协调器设备进行无线通信。最后,通过烟雾实验验证了设计的系统的通信及测量较为准确。本监测系统采用锂电池供电,表带式安装。设计的监测系统可以对开关柜触点的电流、电压、温度、烟雾等运行参数进行实时测量,并对过流过载、短路、火灾等安全故障进行预报。     

高海拔环境对牵引供电系统中电力电子功率器件寿命的影响

正功率器件(IGBT)的可靠性将影响到整个牵引供电系统的稳定运行,阐述了电力电子功率器件(IGBT)的构成、用途及失效机理,分析了高海拔气候环境对电气化铁路牵引供电系统中电力电子功率器件(IGBT)的影响因素,提出了高海拔气候环境条件的应对措施。     

高原高海拔典型牵引变电所供电品质测试与分析

在我国高海拔地区铁路线路中,存在着沿线电网架构稀疏、供电容量薄弱的特点,对牵引供电系统的设计与工程实施提出了较大挑战。为了提高牵引供电系统与外部电源的适配性,对高海拔地区牵引供用电品质进行研究具有重要意义。以某高原电气化铁路为例开展供电品质综合测试,基于相关标准,对背景谐波、电压偏差等电能质量指标进行了定量分析,为高海拔地区牵引变电所的设计、建设与运营提供了必要参考。     

基于S7-300的煤矿井下供电监控系统

井下供电系统是为了保障煤矿安全生产和工人生命安全而设计的。根据煤矿井下供电系统的控制要求,基于西门子S7-300系列PLC的供电系统来实现对开关柜的监控。此供电系统实现了"五遥"控制、保护压板投退、保护定值上传及下传及保护装置复归等功能,提高了供电的安全性。     

同相供电继电保护方案浅究

根据同相供电继电保护需要,进行同相供电继电保护的方案研究。由于同相供电的系统是形成于异相供电系统上对同相供电设备的引入。同相供电的设备会使变电所的主接线结构发生变化,而变化后的保护还能适用于同相供电系统,对同相供电设备进行保护的研究工作。本文对同相供电研究的意义进行简单的阐述,提出了同相供电继电保护的方案,仅供参考。     

移动通信直流远程供电系统

随着移动通信的发展,远端设备的供电问题亟需解决。对射频单元(RRU)及远端设备的三种供电方案:市电直接供电、市电+不间断电源(UPS)供电、直流远程供电系统进行了对比。直流远程供电系统可降低管理及运维成本,并可减少意外停电造成的损失。通过工程实例证明,远程供电系统的供电方式完全满足现行形势下通信设备的各种运用场景,值得运用与推广。     

地铁供电系统继电保护方案研究

地铁供电系统对继电保护有特殊的要求。在研究地铁供电系统特点的基础上,对现有地铁供电系统继电保护方案的不足之处进行了修正,对地铁供电系统中的供电线路、变压器等的继电保护进行计算和分析,并研究了地铁供电系统倒送电运行方式下的保护方案,最后提出了地铁供电系统保护配置的优化方案。     

10、35kV高压开关柜绝缘验证及其改进

介绍了在正常及非正常环境的条件下,对国产10、35kV开关柜所进行的绝缘验证结果,指出目前开关柜的绝缘缺陷,并对柜内的导体相间、对地及复合绝缘距离进行了试验研究,提出了户内高压开关柜全工况绝缘试验技术条件.在试验研究基础上,研制开发出能满足凝露、污秽及高海拔地区的开关柜及元部件.     

采用自耦变压器供电的重载铁路牵引电缆贯通供电系统供电方案

针对采用自耦变压器(AT)供电的重载铁路,为了进一步提升其运能和再生制动能量利用率,提出一种采用AT供电的重载铁路牵引电缆贯通供电方案。首先,介绍了采用AT供电的重载铁路牵引电缆贯通供电方案;其次,研究采用AT供电的重载铁路牵引电缆贯通供电系统供电能力,推导该供电系统的等值模型,分析其电流分布关系,计算牵引网等值阻抗,结合其电压分布关系推导出供电能力数学模型,为方案的初步设计提供依据;然后,以某实际重载线路改造设计为案例,分别对既有方案和所提方案的供电能力和能耗情况进行仿真验证;最后,对改造成本及运营经济性进行了分析。分析结果表明所提方案能够延长供电距离,降低牵引供电系统能耗,提高再生制动能量利用率,节省外部电力资源,经济效益较为显著。     

12 kV高压开关柜受潮凝露机理及防治关键技术探讨

如何防止开关柜内受潮导致的设备误动和拒动,具有重要的现实意义。基于此,对开关柜受潮凝露机理及其防治关键技术进行了探讨。首先,介绍了开关柜结构特点及其受潮凝露防治现状,详细分析了开关柜凝露产生的机理、原因、条件和危害。然后,对防凝露相关的措施和改进方法进行了简要描述,这些方法可有效消除开关柜在运行过程中发生的故障。最后,提出了一种开关柜受潮凝露机理的研究方案。该方案涵盖了开关柜受潮凝露发生的影响要素分析和受潮凝露机理研究模拟环境的搭建方案,并采用"源"的概念进行了干燥气源除湿系统的方案设计。基于该方案,对开关柜受潮凝露机理及防治关键技术进行了展望。     

局部放电检测在开关柜中的应用

开关柜是配电网系统中的重要设备,在工厂供电系统中存有大量的开关柜.为提高开关柜的运行可靠性,迫切需要对电力设备运行状态进行评估,及时反映运行设备的问题,以便采取预防措施避免突发停电事故的发生.通过此我们可以将检修工作的重点从“定期检修”转移到“状态检修”.据统计,电气设备所发生的绝缘事故大多与局部放电有关,而通过对设备进行在线局部放电检测是运行设备绝缘状态检测的有效方法.利用在线局部放电检测技术对开关柜进行绝缘检测可以及早发现开关柜内绝缘故障,及时对故障点进行维护处理,因而可以大大提高工厂配电系统的供电可靠性.     

10kV环网柜和开闭所内电缆头巡视测温问题的研究

针对10kV环网柜、开闭所以及开关柜内电缆头被柜体密封,造成正常运行方式下柜体内电缆头无法巡视测温的问题,提出了三种测温方法和实现的方式,并进行了方案对比。针对人工现场测温方案提出了一种在不破坏柜体机械闭锁和电气闭锁的情况下解决的方法,并利用循环备用的理念对运行中环网柜、开闭所以及开关柜进行改造,有效减少了因设备改造而造成的停电次数和停电时间。对于新增的10kV环网柜、开闭所及开关柜,采取不同途径使其具备可视化测温的功能。通过南阳供电公司近年来的实践和应用,该方案不仅可以保证电缆箱式设备的正常运行,而且可以随时在正常运行方式下对上述设备进行巡视测温,有效预防电缆发热事故的发生,大大提高了环网柜、开闭所及开关柜的供电可靠性。     

高湿地区变电站开关柜受潮分析及治理

在某些地区由于高海拔、高温高湿、昼夜温差大的特点,导致在运的开关柜内部受潮,开关柜运行中局放数据超标、异常放电甚至导致开关柜烧毁.为彻底消除开关柜受潮隐患,改善运行环境,结合开关柜制造厂家及开关柜运行环境开展分析,提出开关柜防潮除湿措施.     

高海拔对户内中压开关柜的影响及技术要求

介绍了高海拔地区气象条件的主要特征，分析了高海拔对中压开关柜的影响，提出了高海拔地区使用的中压开关柜的技术要求。     

极地环境下小型风光互补供电系统的研究

针对目前南北极考察中抛弃式设备面临的长时供电不足的问题,进行了小型风光互补供电系统中的蓄电池放电实验及风光互补供电系统的MPPT仿真,提出了极地低温环境下风光互补小型供电系统的控制策略,用仿真的方法验证了该控制策略的可行性,并针对中山站的气象环境进行了供电可靠性分析。结果表明,在极地低温严寒特殊环境下,该供电系统可靠性高,可正常工作,能够给蓄电池提供充足的电量来保证科考设备的正常工作。     

高压开关柜发热故障分析及运维策略

高压开关柜主要在主、配网电能转换过程中,起到开合、控制和保护用电设备的作用,是保障用户供电的重要设备。相较于其他变电设备,高压开关柜具有数量多、厂家多、型号多等特点。通过分析高压开关柜的发热故障及运维现状,并分别对新入网及存量设备的运维提出相应的策略。