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高速铁路牵引网的回流接地基础参数及短路阻抗测试与分析

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摘要

1 绪论

1.1 论文研究的背景和意义

1.2 国内外研究现状

1.3 论文的主要工作

2 土壤电阻率的测试与分析

2.1 概述

2.2 土壤电阻率的影响因素

2.3 土壤电阻率的测量方法

2.3.1 等距四极法

2.3.2 测试中的注意事项

2.3.3 多层土壤等值电阻率的计算方法

2.4 现场测试结果分析

3 支柱与桥墩接地电阻的测试与分析

3.1 概述

3.2 接地电阻测量原理

3.2.1 电压极和电流极呈直线布置的情况

3.2.2 电压极和电流极按一定夹角布置的情况

3.3 现场测试结果分析

4 钢轨电气参数的测试与分析

4.1 概述

4.2 钢轨的电气参数

4.2.1 钢轨线路的一次参数

4.2.2 钢轨线路二次参数

4.3 钢轨漏泄电阻的测量与分析

4.3.1 钢轨漏泄电阻的概念

4.3.2 测量方法分析

4.4 钢轨内阻抗的测量与分析

4.4.1 钢轨等效模型及计算方法

4.4.2 测量方法分析

4.5 现场测试结果分析

4.5.1 现场测试概况

4.5.2 现场测试结果分析

5 全并联AT牵引网短路阻抗计算与测试分析

5.1 概述

5.2 全并联AT牵引网短路分析

5.2.1 全并联牵引网各类短路故障电流分析

5.2.2 全并联牵引网各类短路故障阻抗分析

5.3 哈大客专牵引网短路计算与测试分析

5.3.1 哈大客专牵引供电系统

5.3.2 哈大客专牵引网短路计算分析

5.3.3 哈大客专牵引网低压短路测试分析

6 结论

参考文献

作者简历

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摘要

我国高速铁路事业正处于快速发展阶段,与普通铁路相比,高速铁路具有列车运行速度高、行车密度大、牵引负荷和短路故障电流大、钢轨对大地的泄漏电阻大等特点。为了适应这些条件,我国新建高速铁路大多采用综合接地系统和全并联AT供电,以保证高铁安全、可靠运行。如今对全并联AT牵引供电系统的研究,大多是以牵引供电系统数学模型为基础的数字化仿真研究。但由于实际工程条件十分复杂,经过理想简化的模型往往不能精确模拟现场情况,使得有时计算结果与实际结果有明显差别。我国针对高铁开通前进行的联调联试对牵引网回流接地基础参数和短路阻抗的测试不多,且对各参数的工程测量方法研究不多,因此总结分析合理的测量方法,进行现场测试得到准确的基础参数和短路阻抗数据,一方面为以后的研究工作提供基础数据的支持,另一方面与仿真结果对比,具有很强的理论和实际意义。本文围绕高速铁路全并联AT牵引网的回流接地基础参数和短路阻抗的测试与分析开展研究,内容如下:
  1、分析比较了常用的土壤电阻率测量方法,包括电磁测深法、土壤试样分析法、电测深法,比较后选定适宜工程应用的等距四极法并得出常见双层、三层土壤等值土壤电阻率的计算公式;然后在京沪高铁和津秦客专现场进行土壤电阻率的测试。
  2、分析比较了电压极和电流极呈直线和夹角分布两种情况下三极法测量接地电阻原理;比较后选定适宜工程应用的远离法、补偿法和电位降法,分别提出了适用现场测量的测线布置及测量要求;并在高速铁路现场进行支柱和桥墩基础的接地电阻测试。
  3、推导了钢轨漏泄电阻的测量原理,包括开路短路法和工程简化开路法,得到钢轨对地漏泄阻抗模型和计算公式;研究了钢轨内阻抗计算模型和测量原理,总结了适宜工程应用的计算公式;最后进行现场测试,与理论分析值对比。
  4、针对全并联AT供电原理,分析了各类型短路故障下牵引网的电流分布和阻抗特性;然后结合哈大客专施工线路参数,利用Tranas牵引网计算软件进行仿真计算;并选取哈大客专一个完整供电臂进行低压短路测试,得到牵引网短路阻抗曲线与计算结果对比。

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