直流牵引供电系统仿真计算.doc

Abstract
摘要

PAGEI

直流牵引供电系统仿真计算
专业：电气工程及其自动化学号：20080210010526
学生姓名：陆学文指导教师：陈剑云
摘要
在城市轨道交通蓬勃发展的今天，人们对城市轨道交通的安全与稳定提出了更高的要求。直流牵引供电系统是城市轨道交通的重要组成部分，供电的安全与可靠是城市轨道交通系统正常运行的保证。城市轨道交通短路故障的分析计算与仿真是提高牵引供电系统安全运行能力及相关保护与控制技术的基础。
首先，本文对牵引变电所、牵引网、直流保护系统这三大部分的组成与结构进行了分析；根据城市轨道交通的特点对牵引变压器和牵引网的参数进行了分析计算，并建立了单边供电和双边供电方式下的等效电路模型，给出了不同供电方式下的稳态电流计算公式和计算实例。
其次，本文对不同短路故障作了仿真分析。本文利用Matlab/Simulink工具对当前城市轨道交通直流供电系统广泛采用的12脉波、24脉波直流供电系统进行建模与仿真，通过仿真分析比较了12/24脉整流机组在空载、负载时候的谐波含量，24脉波整流机组比12脉波整流机组呈现出更好抑制11、13次谐波的性能。在所建立模型的基础上，对采用DC1500V接触线供电的地铁线路进行了不同点发生短路故障的仿真与分析。由于当线路发生短路故障时不是一座变电所供给短电流，而是由全线相连的变电所供给短路电流。为更精确反应短路电流状况，本文建立了考虑四座变电所供电的双边供电模型，并对不同点短路故障进行仿真分析，得出了近端短路与远端短路时的短路电流变化规律。参数计算、建模等的精确程度，都会对仿真得出的短路电流的上升率和幅值产生很大的影响。为更好的掌握短路电流的变化状况，文章仿真了直流侧参数对短路电流的影响，为直流保护整定值的调整提供理论依据。
最后文章结合地铁的实际运行情况，对采用直线牵引电机的地铁机车启动的暂态电流和电机冲击电流加以仿真分析，结合给出的大电流脱扣保护与di/dt+△I保护这两种主保护的整定原则，对大电流脱扣保护与di/dt+△I保护参数予以整定计算，并对部分保护的配合使用作了分析。

关键词：直流供电系统；地铁；24脉波整流；短路故障仿真；直流保护；电流上升率；电流增量
DCtractionpowersupplysystemsimulation
Abstract
Inthedevelopmentofurbanrailtransittoflourishtoday,ahigherdemandforsecurityandstabilityoftheurbanrailtransport.TheDCtractionpowersupplysystemisanimportantpartoftheurbanrailtransport,thesafetyandreliabilityofsupplytothenormaloperationoftheguaranteeofurbanrailtransitsystem.AnalysisandCalculationofShort—circuitfaultforurbanrailtransitwasusedtoimprovetheabilityofsafeperationoftractionpowersupplysystemandwasthebasisforprotectionandcontroltechnology.
First,Inthispaper,tractionsubstations,TractionNetwork,DCprotectionsystem,thethreemostcompositionandstructurewasanalyzed;analyzedandcalculatedaccordingtothecharacteristicsofurbanrailtransittractiontransformersandtractionnetworkparameters,andtheestablishmentofaunilateralforequivalentcircuitmodelintheelectricityandbilateralpowersupply,giventheformulaandanexampleofthesteady-statecurrentinthepowersupply.Secondly,thisarticleweremadebythedifferentshort-circuitfaultsimulation.Inthispaper,theMatlab/SimulinktoolwidelyusedinurbanrailtransitDCpowersupplysystem12pulse,24pulse