城市軌道交通直流牽引回流系統(tǒng)防護(hù)技術(shù)研究.pdf

1、隨著城市軌道交通的快速發(fā)展,對直流牽引供電系統(tǒng)的安全可靠性要求越來越高,直流牽引回流系統(tǒng)作為直流牽引供電系統(tǒng)的重要組成部分,日益受到重視。直流牽引回流系統(tǒng)由鋼軌、回流電纜、鋼軌電位限制裝置、單向?qū)ㄑb置、排流柜以及道床、隧道結(jié)構(gòu)鋼筋等環(huán)節(jié)組成,各部分相輔相成,共同構(gòu)成了牽引電流的回流通路,保證牽引電流常規(guī)情況和故障情況下都能順利回流到電源負(fù)極。對于直流牽引回流系統(tǒng)的接地類型、軌地絕緣分析、雜散電流防護(hù)、鋼軌電位限制等相關(guān)問題的研究具有十

2、分重要的意義。
　　本文簡要介紹了直流牽引供電系統(tǒng)的原理和結(jié)構(gòu),分析了直流牽引回流系統(tǒng)各部分的工作原理和功能,根據(jù)地鐵牽引回流系統(tǒng)的動(dòng)態(tài)特性,設(shè)計(jì)了基于極性排流的自動(dòng)排流柜,提出了多點(diǎn)監(jiān)測數(shù)據(jù)綜合評(píng)價(jià)自動(dòng)排流柜是否投入方法,根據(jù)雜散電流的分布規(guī)律確定了監(jiān)測點(diǎn)設(shè)置原則和不同區(qū)域的標(biāo)準(zhǔn)比較閥值,利用基于GOWA算子的直覺模糊控制算法,將多個(gè)監(jiān)測點(diǎn)的極化電位正向偏移平均值和設(shè)置閥值進(jìn)行了模糊處理和多屬性決策,根據(jù)對比結(jié)果判斷排流柜是否需

3、要進(jìn)行排流或調(diào)整。
　　提出了基于多點(diǎn)監(jiān)測數(shù)據(jù)動(dòng)態(tài)排流的方法,將排流量控制等效為占空比調(diào)整,構(gòu)造了基于BP神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的自動(dòng)排流柜占空比調(diào)整預(yù)測模型,通過現(xiàn)場實(shí)測數(shù)據(jù)對模型進(jìn)行了訓(xùn)練,并結(jié)合實(shí)際工程進(jìn)行了排流控制,結(jié)果表明該預(yù)測模型可以有效的實(shí)現(xiàn)排流優(yōu)化控制。
　　回流系統(tǒng)參數(shù)測試是目前現(xiàn)場普遍感覺較困難的工作,針對現(xiàn)有軌地絕緣參數(shù)測試方法進(jìn)行了分析和試驗(yàn),提出了一種簡便可行的過渡電阻在線測試方法。根據(jù)回流系統(tǒng)軌地絕緣損壞時(shí)的特

4、征提出了基于信息熵理論的監(jiān)測參數(shù)特征提取方法,試驗(yàn)結(jié)果表明該算法可以快速、準(zhǔn)確的將絕緣損壞區(qū)域定位在監(jiān)測點(diǎn)之間。并進(jìn)行了將基于行波法的故障測距方法應(yīng)用于回流系統(tǒng)軌地絕緣損壞定位的可行性分析與仿真實(shí)驗(yàn)。
　　通過對直接接地、懸浮接地和二極管接地三種不同方式對回流系統(tǒng)鋼軌電位、雜散電流和系統(tǒng)外泄電流影響的比較,總結(jié)了二極管接地系統(tǒng)具有接觸電壓較小,能夠有效地減小系統(tǒng)外泄雜散電流,并且提高了系統(tǒng)短路保護(hù)的靈敏性。直流牽引回流系統(tǒng)的鋼軌電