在城市轨道交通领域,直流牵引供电系统扮演着至关重要的角色,确保列车的安全、稳定运行。这篇毕业论文主要探讨了直流牵引供电系统的仿真计算,涉及电气工程与自动化领域的专业知识。作者陆学文在导师剑云的指导下,深入研究了牵引变电所、牵引网和直流保护系统三大核心组件。
论文详细分析了牵引变电所的构成,包括其功能和工作原理,以及牵引网的参数设定。通过对牵引变压器的特性计算,作者建立了适用于城市轨道交通的单边供电和双边供电的等效电路模型。这些模型有助于理解不同供电方式下系统内的稳态电流分布和计算,为实际运营提供了理论支持。
接着,论文重点探讨了短路故障的仿真分析。利用Matlab/Simulink工具,作者模拟了广泛应用于城市轨道交通的12脉波和24脉波直流供电系统。仿真结果显示,24脉波系统在抑制11次和13次谐波方面优于12脉波系统,从而提高了供电质量。同时,通过构建包含四座变电所的双边供电模型,论文分析了不同位置短路故障下的电流变化规律,揭示了近端短路与远端短路对短路电流的影响。
此外,论文还强调了参数计算和建模精度对仿真结果的影响,特别是对短路电流上升率和幅值的决定性作用。作者通过仿真研究了直流侧参数对短路电流的影响,为直流保护装置的整定值提供了理论依据。这对于预防和应对短路故障,确保系统安全运行至关重要。
论文结合实际地铁运行情况,仿真分析了采用直线牵引电机的地铁机车启动时的暂态电流和电机冲击电流。基于大电流脱扣保护和di/dt+△I保护这两种主要保护机制的整定原则,论文进行了相关参数计算,并分析了不同保护措施之间的配合使用,为实际操作提供了指导。
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
这篇论文全面而深入地探讨了直流牵引供电系统的各个方面,为城市轨道交通的安全运行提供了理论基础和实践指导,对于提升轨道交通系统的稳定性与安全性具有重要意义。