交直流双电压等级兼容牵引供电系统回流相关问题的处理-最新资料

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交直流双电压等级兼容牵引供电系统回流相关问题的处理

交直流双电压等级兼容牵引供电系统回流相关问题的处理作者：邱运军来源：《科学与技术》2015年第01期摘要：本文通过交流牵引供电系统回流和直流牵引供电系统回流对比，对交直流双电压等级兼容牵引供电系统回流故障进行分析，确定交直流双电压等级兼容牵引供电系统回流的做法。

关键词：接触网交直流双电压等级兼容牵引供电系统回流引言随着电气化铁路和地铁车辆的需求增加，轨道交通车辆有限公司的静调线、动调线几乎都兼容了交流牵引供电系统和直流供电系统，运营中需进行交流牵引供电系统与直流牵引供电系统切换，相应回流也需要切换。

在交流牵引供电系统与直流牵引供电系统切换实际运用中，经常会发生故障，本文对故障发生原因进行分析，并最终提出解决方案。

1 交流牵引供电系统回流和直流牵引供电系统回流对比在电气化铁路、客运专线、高铁牵引供电系统中，供电电压等级为AC27.5 kV。

交流牵引供电系统一般通过回流线把轨道中的回路电流导入牵引变电所的主变压器，其中还有一小部分通过大地回流，见图-1。

在城市轨道交通牵引供电系统中，供电电压等级一般为DC1500V/750V。

直流牵引供电系统一般采用回流电缆把轨道中的回路电流通过回流箱导入牵引变电所的负极柜，见图-2。

在轨道交通车辆有限公司的静调线、动调线中，接触网兼容AC27.5 kV和DC1500V/750V 供电电压。

在调试电气化铁路、客运专线、高铁系列车辆时，和交流牵引供电系统回流基本一致；而在调试城市轨道交通系列车辆时，和直流牵引供电系统回流基本一致，见图-3。

2 交直流双电压等级兼容牵引供电系统回流故障（1）钢轨导通性能不好。

钢轨具有导轨功能外，还需导通回流、具备良好的导电性能。

钢轨接头随着长时间的锈蚀，钢轨回流不畅，交流牵引供电车辆调试时导致钢轨电位抬升，超出安全电压范围，造成安全隐患；直流牵引供电车辆调试时，影响电压稳定。

（2）交流牵引供电车辆调试时，钢轨接地开关处于分闸或回流箱至交流牵引变电所开关处于分闸时，钢轨回流不畅，导致钢轨电位抬升，超出安全电压范围，造成安全隐患。

牵引变电所地网回流问题分析及措施

牵引变电所地网回流问题分析及措施摘要：对电气化铁路牵引变电所地网回流情况进行分析，总结经验教训，提出意见建议，提高牵引变电所回流性能，确保人身和设备安全。

关键词：牵引变电所；地网1 引言在电气化铁道中，牵引供电系统的回流系统起着至关重要的作用，其中牵引变电所的主地网性能的好坏直接影响整个牵引供电系统的回流，甚至可能影响人身安全和设备安全。

因此，保证牵引变电所主地网性能可靠非常必要。

本文主要对牵引变电所地网性能进行分析，总结地网出现问题的原因、并提出预防措施。

2 牵引变电所地网回流在牵引供电系统中，牵引负荷电流经钢轨流回牵引变电所的方式称为轨回流，经大地流回牵引变电所的方式称为地回流。

根据运行经验及有关试验，在普速复线铁路中，轨回流约占负荷电流的65 %，地回流约占负荷电流的35 %。

3 牵引变电所地网问题分析在日常运行中，牵引变电所地网受运行年限、运行环境、使用材质、施工工艺等影响，往往会出现锈蚀、断裂等问题，直接影响地网的回流效果。

下面简要举例说明地网问题对回流的影响，并总结问题发生的原因。

3.1 案例分析2016年11月1日，A牵引变电所在一次主变系统设备检修时，停电完毕，在主变二次侧设置封线时出现轻微放电现象，经仔细排查，发现地网回流系统的回流比例不符合常规。

其中，在供电系统有负载的情况下，地回流显示为0A，无地回流流入。

该所地网采用扁铁材质，通过进一步检查发现，电缆沟内地回流扁铁与集中接地箱连接处锈蚀断裂，造成地回流中断。

2017年1月12日，检查发现B牵引变电所轨地回流比例不符合规定，当时地回流为1.2A，轨地回流和为252.6A，即轨回流为251.4A，地回流所占比例仅为0.48%，远远低于正常比例。

该所地网采用铜包钢材质，当日通过采取临时措施，将轨回流与回流箱相连，发现轨回流数值即上升，在连接后17时14分出现，到20时40分撤除，轨回流最大达660A，当时地回流为381A，其中轨回流所占比例为63.4%，地回流所占比例为36.6%，与既有经验相符。

城市轨道交通牵引供电系统接触网和回流安全研究

城市轨道交通牵引供电系统接触网和回流安全研究摘要：为解决牵引电源系统在运行过程中常见的安全问题，针对杂散电流产生机制、接触网残压现象原理进行分析，通过调节电缆连接方式抑制泄漏电流的产生，针对单向导通装置改造后消除轨电位压差，并采取回流轨牵引供电优化、接触网双重绝缘设计等措施，为维护接触网及回流安全提供技术支持。

关键词：轨道交通；接触网；残余电压；杂散电流；回流安全引言：在城市轨道交通运行过程中，常因接触网存在残压影响其正常供电效果，或受杂散电流影响导致轨电位限制装置异常动作，将对地铁土建结构、列车及设备安全运行构成威胁，研究上述问题的改进设计方案，对于保障轨道交通顺利运行具有现实意义。

1牵引供电系统接触网残压分析1.1杂散电流当前城市地铁普遍采用走行轨回流牵引供电系统，在长期运营过程中易在粉尘、潮湿、摩擦等多重作用下削弱走行轨的对地绝缘性能，导致泄漏出的杂散电流持续增大，并介于走行轨、地面之间形成较大电位差，造成系统短路等故障。

同时，当轨道交通系统在运行过程中存在较高等电位，将导致金属管线、设施设备之间发生打火、放电现象，连同泄漏的杂散电流共同作用于轨限位装置，造成装置异常动作或长时间接地等问题，影响地铁列车安全可靠运行[1]。

1.2残余电压现阶段轨道交通常选用1500V直流电源供电，在接触网运行状态下测得残余电压在70～700V区间内，造成不同类型的残压事故。

其中在针对直流馈线开关柜进行线路测试时，测得残压值为300V，随即通电后再次测试，倘若测得接触网残压值＞300V，则开关柜无法执行正常分、合闸操作，制约接触网正常供电；在接触网故障维修与维护环节，通过测量剩余电压值、对比验电器的起动电压，当实测值超出预警值后将切断电源，此外将接触网接挂地线易出现打火现象，导致设备及线缆被烧毁[2]。

2接触网系统优化及回流安全设计2.1调整电缆连接方式由于杂散电流多出现在车辆段配线处，为避免杂散电流威胁牵引供电系统的正常运行，针对出入段线、试车线处的走行轨以200m为间隔进行电缆并联设计，通过电缆转接箱焊接固定在走行轨上，借此降低轨电位与电位差，抑制泄漏电流的产生。

地铁牵引供电回流系统主要问题分析

地铁牵引供电回流系统主要问题分析作者：占超来源：《消防界》2019年第20期摘要：将城市轨道交通直流牵引供电系统引用到地铁工程之中，能够为地铁的运行提供充足的电力能源。

本文主要围绕城市轨道交通直流牵引供电系统展开全面的分析研究，并针对直流回流系统运转过程中极易出现的问题进行阐述，运用专业的理论对导致问题发生的根源加以判断，希望能够对我国地铁建设工作的开展有所助益。

关键词：直流牵引供电系统;直流回流系统;钢轨电位;杂散电流一、直流牵引供电回流系统主要特点因为直流回流系统电流量十分巨大，钢轨结构具备较强的内阻，需要担负回流钢轨电位的不断提升的压力，再加上车辆行驶密度较高以及机车启动十分频繁，机车位置处周边轨道电位快速提升到最大极限参数，临近变电所周边的负极回流地区范围内轨道的电位达到了最小参数，轨道电位在超出标准之后，OVPD会自动将钢轨安设在地表，这个时候轨电位为0，从而在保证人员安全的基础上，也确保了地铁的正常运行。

土建工程结构通常都会保持在钝化状态下，如果其极化电位维持在正常水平的时候，在整个回流系统中，钢轨回流占据主导地位，并且会有少量会借助地层来实现回流，确保车辆的安全行使。

二、直流回流系统运行中出现的问题在相关规定中明确的指出了，钢轨的电位在保持在标准范围内的时候，不会对人员身体健康造成任何的损害。

正线轨道电位保持在稳定状态时候，能够有效确保地铁的稳定运行，大部分的地铁线路双变供电的时候，工作人员往往都会依据90V这一标准来对正线轨道电位加以控制，如果是大双边供电的时候，需要依据120V的标准来加以控制。

但是部分已经建造完成的线路中，出现钢轨电位异常升高的情况十分频繁。

其次，部分线路中存在漏电的情况，如果不能有效解决，势必会造成严重的能源损失的问题。

再有，针对走行轨道保护地的电位差实施切实的检测，如果发现电位差超出规定范围的时候，需要立即进行调控，这样才能确保车辆形式的安全性和稳定性。

三、回流系统相关问题主因分析（一）杂散电流增大原因分析经过对大量的信息数据进行分析研究我们发现，轨道过渡给地表的电阻大小是导致电流分散的主要根源。

地铁牵引供电回流系统主要问题分析

段立新 ! "#(("# $ 男$教授级高级工程师$ 主要从事轨道交通牵引供电系
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目前$大量已建成开通的城市地铁以采用直流牵引供电系统为主$北京)上海)广州等城市地铁运营中曾出现杂散电流泄漏和钢轨电位升高甚至超标等情况$为保证人身安全$将钢轨电位限制装置! a[MW# 接地$现场发现 a[MW不但频繁报警动作甚至闭锁$运营中还有 a[MW将钢轨长期接地后排流柜也投入运行的情况$形成了恶性循环$甚至造成故障范围扩大*"+ % 文献 * -/& + 均有不同侧重分析研究$也反映了各地铁公司研究试验和治理情况%
问题 -&个别线路发生杂散电流泄漏$长时间会造成对土建主体结构钢筋的腐蚀现象%
问题 $&a[MW检测走行轨对保护地的电位差$该电位差较大时$如正线轨电位超过 a[MW一段保护动作阈值 #. [后引起 a[MW动作'当电位差超过二段保护动作阈值 "%. [时$a[MW频繁报警动作甚至闭锁%

变电站直流系统复合故障处理及防范对策研究_1

变电站直流系统复合故障处理及防范对策研究发布时间：2021-06-24T02:11:05.050Z 来源：《中国电业》（发电）》2021年第6期作者：林平[导读] 伴随着智能电网的快速增长和大型发电厂数量的增加，稳定运行对国民经济至关重要。

直流系统是车站的重要供电系统，由蓄电池组、充电器、绝缘监测器、开关、调压器等设备组成。

蓄电池相互连接多个电池。

海南电网有限责任公司海南输变电检修分公司海南省海口市 570100摘要：直流系统作为电力二次系统的重要组成部分，为继电保护及自动装置、不间断电源、远动通信装置、控制及信号回路提供可靠的工作电源。

变电站直流系统设备多、回路复杂，常因回路设计不完善、误接线以及运行环境恶劣引起电缆及接头老化等问题，导致直流接地、交流串入直流、不同直流系统间形成寄生回路等故障。

以上任何单一故障都可能造成直流电源短路、熔断器或电源空气开关(以下称空开)断开，引起电力设备失去直流电源，致使信号装置、继电保护及自动装置的不正确动作，最终对电网的安全稳定运行构成威胁。

由以上单一故障叠加而成的直流系统复合故障因其故障特征不明显、故障查找困难，给日常故障处理带来了极大的挑战，是变电站内直流系统故障研究的热点问题。

关键词：变电站;直流系统;复合故障;处理;防范对策;引言伴随着智能电网的快速增长和大型发电厂数量的增加，稳定运行对国民经济至关重要。

直流系统是车站的重要供电系统，由蓄电池组、充电器、绝缘监测器、开关、调压器等设备组成。

蓄电池相互连接多个电池。

直流系统电压越高，串联次数越多。

输出电流越大，电池的数量就越多。

充电器不仅能补偿电池的能量损失，还能保证恒定电压和恒定电流输出。

电池充电率主要通过均匀充电和充电来实现。

直流系统的典型电缆设计包括一次充电、一次充电、两次充电、两次充电和三次充电。

在变压器中，继电器保护、测量等设备需要稳定可靠的直流电源，以确保即使停电也能运行。

发电厂直流电源故障可能对电网产生重大影响，需要及时定位和消除干扰。

地铁牵引供电回流系统主要问题分析

地铁牵引供电回流系统主要问题分析摘要：自开通电气化铁路以后，牵引回流对轨道电路造成的影响逐渐增多，供电专业在进行停电作业时，对停电的设备加挂地线，消除感应电对人身的影响。

在此过程中，牵引回流发生变化，影响铁路钢轨两侧电流的分布，对轨道电路产生一定影响。

通过原因分析、系统总结和归纳有效治理措施，并对直流回流系统提出了新的思路及建议。

关键词：地铁；牵引供电；直流回流系统；问题地铁牵引回流系统的核心为回流电缆与钢轨，两者的连接是整个牵引回流系统的薄弱点，也是地铁牵引回流系统维护保养的重中之重。

国内地铁行业电客车牵引电源均采用直流牵引供电系统。

直流牵引系统可简单分为牵引电源、电客车和牵引回流三个子系统。

牵引电源大部分为DC1500V供电制式，包括整流变压器、整流器、正极直流母排和负极直流母排。

牵引回流系统是由回流钢轨、回流电缆、轨电位限制装置、单向导通装置、排流柜以及隧道结构钢筋等组成的，各部分相辅相成，共同构成了牵引电流的回流通路，保证牵引电流常规情况和故障情况下都能顺利回流到电源负极。

因此，牵引回流系统作为牵引供电主回路的关键系统具有非常重要的作用，一旦发生故障将直接影响行车，造成地铁运营中断。

回流电缆是地铁牵引回流系统中直流电回到变电所负极的重要一环，其与钢轨的连接方式，将直接影响回流通路性能。

一、回流系统的组成及应用（一）常态下回流系统及其应用介绍地铁直流1500V供电系统与国铁27.5kv交流系统供电的回流方式存在很大的区别，国铁回流系统中有轨回流和回流线回流两种方式将负电流传输至牵引变电所中负极；而在地铁直流供电系统中，回流系统主要由回流钢轨、回流电缆、轨电位限制装置、单向导通装置、排流柜以及隧道（桥体）结构钢筋等组成；主要回流方式为钢轨回流，在理想状态下，牵引所正极直流母排，再经馈线开关、上网电缆和上网刀闸将牵引电输送至接触网；电客车经受电弓从接触网上引入直流取电，经电客车内主逆变器负极流出至电客车的轮对；电客车轮对再将主逆变器负极的电流传至与其直接接触的回流钢轨；由于回流钢轨与道床之间有一层绝缘性能良好的橡胶垫，因此大部分回流都经过钢轨回流流至牵引所附近的回流点，只有一小部分回流通过绝缘不良的地方流入道床或隧道结构，这部分电流则形成了地铁杂散电流；钢轨回流直接通过回流电缆流回牵引所负极直流母排，杂散电流则经过具备单相导通功能的排流柜流回牵引所负极直流母排，完成一个完整的牵引回流过程。

电气化铁路牵引回流监测和故障处置

电气化铁路牵引回流监测和故障处置赵云辉（南宁局调度所，助理工程师，广西南宁530029）摘要：牵引供电系统是电气化铁路得以高速运行的能量通道。

研究探讨电气化铁路牵引回流通道的监测方法和故障判断机制，提出监测、保护的方法，为设计牵引回流继电保护和制定牵引回流通道故障的处置方案提供依据，提高牵引回流故障的发现速度和准确度，指导现场正确处置牵引回流故障，提高电气化铁路的安全可靠性。

关键词：牵引回流监测；故障处置1牵引回流故障的危害1.1高温起火牵引变电所主变压器27.5KV 侧接地相的回流线，一方面与所内地网相连（称地回流）；另一方面与钢轨相连（称轨回流）。

地面电流流经金属管道、电缆金属外皮和与地连通的金属时，温度升高，加速金属的腐蚀，使设备烧损。

当金属对地电压达到一定值时产生火花，使易燃品起火；还会在金属上产生电压降，危及操作人员安全。

1.2烧损电缆2018年7月28日，广深线茶山变电所因主变压器N 相（接地相）回流熔断，地中电流无法正常回流，造成东莞至常平间多处接触网回流线肩架、腕臂抱箍烧损、脱落，与C7068次动车组刮碰。

动车组司机室挡风玻璃被打碎，造成接触网承力索断线，构成铁路交通一般C 类事故。

图1茶山变电所烧断的回流电缆图2C7068次被打坏的驾驶室1.3烧坏设备2018年10月21日，某变电所正在运行的1#电源线室外供电局电杆下部离地面高1m 处持续闪火光。

之后出现1#主变轻瓦斯告警，1#主变接地端子箱异响闪火光。

值班员紧急将1#主变停电，使用2#主变恢复供电。

检查发现1#主变端子箱控制电缆烧损，地回流与端子箱母排连接螺栓处严重烧伤，开挖发现端子箱下的回流接地扁钢烧断。

图3龙广变电所1号主变端子箱电缆烧损29图4龙广变电所1号主变接地扁钢烧损2牵引回流故障监测和处置2.1故障监测从上述两个案例发现，牵引回流回路出现故障后，牵引电流会通过别的金属通路流回变电所，就像洪水决堤到处泛滥一样，会造成这些通路上的设备烧损。

牵引供电回流对信号设备的干扰分析与应对措施

２１０２年７月
铁道通信信号
ＲＬＡＳＧＮＡＬＡＩＷＹＩＵＮＧ＆Ｃ０ＭＭＵＮＣＡ１ＩＴ０Ｎ
Ｊｌ０１ｕｙ２２
Ｖｏ．８Ｎｏ７１４．
第４８卷
第７期
牵引供电回流对信号设备的干扰分析与应对措施
车发生受电弓支持绝缘闪络、放电间隙击穿等接地故障时，巨大的短路电流会瞬间使火花间隙击穿，
也会影响到信号设备。
１３供电变电所处钢轨回流设备设置不合理．
１．故障现象。某站４出现闪红光带故障，Ｇ
徐炳辉尹明
摘要：介绍了牵引供电回流对信号设备造成的干扰问题，主要是轨道电路和电缆方面，通过故障案例进行了详细的分析，并针对每类问题提出了应对措施。关键词：供电；回流；信号；干扰；分析；措施
ＡｂｔａｔＴｈｓｐｐｒｉｒｄｃｓｔｅｉｔｒｅｅｃｒｂｅｏｉｎａｑｉｍｅｔｃｕｅｙｔａｔｏｃ．ｓｒｃ：ｉａｅｍｆｓｇｌｅｕｐｎａｓｄｂｒｃｉｎｂａｋｆｏｌｗ，ｍａｎｙｉｃｕｎｈｅｔａｋｃｒｕｔａｄｔｅｃｂｅｉｌｎｌｄｉｇｔｒｃｉｃｉｎｈａｌ．Ｔｈｏｇｎａｙｉｇｔｅｆｕｔｃｓｓｉｔｉ，ｍｅｓｒｕｈａｌｚｎｈａｌａｅｎｄｅａｌａ．ｕｅｒｕｏｗａｄｔｅｌｗｉｈｅｃｒｂｅｒｓａｅｐｔｆｒｒｏｄａｔａｈｐｏｌｍ．

铁路与轨道交通牵引供电回流系统分析与研究

铁路与轨道交通牵引供电回流系统分析与研究2. 温州市铁路与轨道交通投资集团有限公司运营分公司浙江省温州市3250003. 温州市铁路与轨道交通投资集团有限公司运营分公司浙江省温州市3250004. 温州市铁路与轨道交通投资集团有限公司运营分公司浙江省温州市325000摘要：随着我国经济的发展，铁路和轨道交通的建设速度也越来越快，随之而来的问题也越来越多。

铁路和轨道交通系统存在着许多复杂的情况，例如线路故障、设备检修、牵引供电设备故障等，这些问题往往需要进行解决。

本文主要分析了在城市铁路牵引供电系统中出现的回流故障，提出了回流故障及抑制措施。

在城市列车牵引供电系统中，由于线路发生过负荷、线路断线等原因会导致回流故障的出现。

回流故障会使牵引变压器过流，造成短路跳闸甚至是烧毁设备。

关键词：城市轨道交通；直流牵引供电系统；有关技术牵引供电系统是保证列车正常运行的重要组成部分，是保证列车安全运行的重要基础。

牵引供电系统是由变压器、接触器以及其它一些附属设备组成的。

变压器是电力机车的核心部件，牵引电网中所产生的电流通过牵引变压器输送到各型电力机车上，实现了各型车电气系统之间电流的相互转换，同时也实现了电与力的有效耦合控制。

接触器是牵引供电系统中控制列车速度和方向的重要设备，当它发生故障时将会造成列车脱轨、颠覆或撞到接触器上。

接触器属于直流电动机，当其发生故障时将会对电力系统造成很大危害。

因此研究接触器故障机理及故障处理方法就显得十分重要。

本文在对列车运行情况进行深入了解及分析的基础上，对城市轨道交通系统中出现的回流故障进行研究。

通过理论分析和仿真验证了回流开关可以有效地抑制列车牵引供电系统中出现的回流故障。

最后根据回流故障机理结合实际工程案例对回流开关进行优化设计研究，为今后研究及设计提供理论依据和参考标准。

1.回流故障产生原因分析及控制措施1.1回流故障的主要原因（1）供电回路中牵引变压器出线端电压过低，造成牵引变压器输出的额定电流超过了其容量，使得输出电压降低。

牵引回流烧断PW线的原因分析和整改建议

牵引回流烧断PW线的原因分析和整改建议雷阳成【期刊名称】《《电气化铁道》》【年(卷),期】2019(030)0z1【总页数】3页(P134-136)【关键词】牵引回流; 烧断; PW线【作者】雷阳成【作者单位】中国铁路南宁局集团有限公司工电检测所【正文语种】中文【中图分类】U226.81 问题概况近年来，AT 供电方式下在多条线路连续发生了多起PW 线在固定部件处烧断的问题，对供电安全和运输秩序造成了十分严重的影响。

从事后分析看，PW 线烧断问题具有长期性、隐蔽性以及影响严重等特点。

PW 线不是主导电回路，也不是弓网作用振动最厉害的部分，日常维修关注不足，烧断前故障隐患难以及时发现。

因此，分析PW 线烧断的技术症结，从源头上进行研究并提出相应整改建议很有必要。

通过近几年发生的多起AT 供电方式PW 线烧断事件，分析PW 线的断头，以及烧损的杵座鞍子、底座线夹、安装支座、三角联板和固定鞍子等PW线固定部件得知，PW 线烧断的原因大部分为固定部件处长期遭受电腐蚀。

2 原因分析从电气原理上分析，PW 线因长期遭受电腐蚀而烧断，烧断部位必须同时具备电流和回路2 个必要条件。

本文以京广高铁株洲西站PW 线在底座线夹处烧断事件为例，分析PW 线的电流来源和回路构成。

2.1 电流来源依据电腐蚀的长期性可知，烧断的PW 线中长期存在一定的电流分量，但牵引所亭并未发生与之相对应的跳闸现象，由此可以断定PW 线中长期存在的电流不是故障电流，而是牵引供电系统正常工作产生的电流。

在牵引供电系统中，牵引回流为正常工作的电流，下文对京广高铁回流接地连接进行分析，如图1 所示。

图1 京广高铁回流接地连接示意图电气化铁路中扼流变压器的作用是导通和平衡牵引回流，使之不影响轨道电路的正常工作。

根据扼流变压器的工作原理，其中性点是牵引回流集中通过的地方。

从京广高铁回流接地连接示意图中可知，由于PW 线既与扼流变压器的中性点相连，又与牵引所亭的集中接地箱相连，PW 线成为牵引回流的一条路径。

直供方式下牵引回流对轨道电路的影响及对策

国防交通工程与技术２０１９年１月　１７，（０１）收稿日期：２０１８－１２－０４第一作者简介：蒋　涛（１９７５—），男，高级工程师，主要从事高速铁路接触网技术管理工作。

直供方式下牵引回流对轨道电路的影响及对策蒋涛，　陈治朋，　王良（中国铁路济南局集团公司，山东济南２５０００１）摘　要：自开通电气化铁路以后，牵引回流对轨道电路造成的影响逐渐增多，供电专业在进行停电作业时，对停电的设备加挂地线，消除感应电对人身的影响。

在此过程中，牵引回流发生变化，影响铁路钢轨两侧电流的分布，对轨道电路产生一定影响。

结合一起红光带故障情况，从牵引网回流和钢轨中不平衡电流产生两个方面，分析牵引网中回流对轨道电路的影响，为减少轨道电路故障提出了解决措施。

关键词：牵引回流；轨道电路；电路故障ＤＯＩ：１０．１３２１９／ｊ．ｇｊｇｙａｔ．２０１９．０１．０１０中图分类号：Ｕ２２６　文献标识码：Ｂ　文章编号：１６７２－３９５３（２０１９）０１－００４０－０５１红光带故障情况概述２０１７年１０月２０日２时４７分，胶济客专线青岛站ＳＬＧ发生红光带，工务３时１６分销记，电务３时２１分销记设备正常。

未影响列车。

１．１应急处置情况２０１７年１０月２０日２时４７分，某信号工区值班人员接电话通知：ＳＬＧ轨道区段红光带，瞬间消失。

接通知后，电务值班人员赶赴行车室确认故障现象，值班人员进入机械室通过微机监测回放发现故障现象存在，汇报车间及电务段调度，并于３时０４分在《行车设备检查登记簿》内登记：因ＳＬＧ区段设备故障，停用ＳＬＧ区段设备，电务进行故障处理。

处理人员到达现场后经检查发现：ＳＬＧ轨道电路区段内供电工区正在进行作业并且挂有接地线，分析判断接触网搭挂地线造成ＳＬＧ轨道电压波动并出现红光带。

随后处理人员对电务设备进行检查，经检查电务设备良好后，于３时２１分销记：经检查，电务专业设备良好。

１．２现场作业情况２０１７年１０月２０日１时１５分，行调下达封锁命令，命令编号：５８００３，要求完成时间：３时１５分。

交直流混联电网场景下继电保护面临的新问题及对策

华中科技大学硕士学位论文摘要由于大容量直流输电工程、超/特高压交流输电网架规模扩大与迅速发展，大电网结构日趋复杂，交直流的耦合程度不断提升，交直流混联系统面临着因保护行为不当引发的换流站内部系统过电压与因不确定工况与电力电子型新设备反充引起的换流站外部交流电网不可预知型超标短路电流等一系列问题。

为此，本文针对现有避雷器型最后断路器保护存在的不足，根据两种改进型最后断路器保护以及常规型最后断路器保护，提出了基于动态权重修正D-S证据理论的多判据融合策略，以提高应对换流站内部系统过电压问题的最后断路器保护正判率；另一方面，通过分析交直流混联电网中不可预知型超标短路电流的产生机理，提出基于最小二乘法的动态双窗短路电流预测方法，以及不确定性短路电流超标问题的保护柔性跳闸策略。

具体内容如下：首先，考虑到多种最后断路器保护判据并行实施时可能发生判断结果不一致的情况，提出通过使用动态临近历史数据的权重调整办法，对单一判据结果进行信度修正并且融合判断，以有效提升最后断路器的保护性能。

通过算例验证，说明该改进策略在提高系统安全性能的有效作用。

然后，提出一种基于动态双窗的短路电流快速预测新方法，通过短路电流数据窗的自行延拓更新，以满足其在超快速预测方面的精度需求；并基于两种准确度递增的短路电流预测模型，使用最小二乘法通过已有数据拟合以获取全部电流波形，为后续柔性跳闸策略奠定基础。

最后，基于前述短路电流预测结果，提出一种应对不确定性短路电流超标问题的保护柔性跳闸策略。

通过有针对性地适当调整保护的最终出口时间，在断路器熄弧区间对短路电流进行超标校核，实现在电流过零点或其附近开断断路器，达到直接跳开超标断路器的目的。

关键词：交直流混联电网；最后断路器保护；信息融合；超标短路电流；短路电流预测；柔性跳闸策略华中科技大学硕士学位论文AbstractWith the development of high power DC projects and the application of hybrid AC/DC network in China, the structure of the power grid becomes complex and the coupling degree of AC/DC network increases, hybrid AC/DC network faces a series of problems, including overvoltage in the converter station caused by improper protection and unpredictable onver-limited short circuit current caused by uncertain conditions and power electronic units. To overcome the shortcomings of the existing arrester based last breaker protection, this paper proposes two kinds of improved arrester based last breaker protection strategy and the tripping strategy of arrester based last breaker protections based on dynamic weight correction D-S evidence theory to improve the correction rate of the last breaker. On the other hand, we propose a short circuit current prediction method based on dynamic dual time window and least square method as well as a flexible trip strategy for uncertain over-limited short circuit current. The specific contents are as follows:First, considering the situation that the results of three criteria are inconsistent, the result of multi-criteria are combined and the reliabilities are corrected by using the weight adjustment method of adjacent historical data, which is able to improve the ability of last circuit breaker protection. Finally, an example is given to illustrate the effectiveness of the improved strategy in improving the security performance of the system.Then we propose a novel method of short circuit current prediction based on the dynamic dual time window to self-update and extend the short circuit current in the ultra fast prediction and satisfy the precision demand. Based on the short circuit current prediction model, we fit the existing data by the least square method to acquire the current wave form and lay the foundation for the following flexible tripping strategy.Finally, we put forward a flexible tripping strategy for uncertain over-limited short circuit current based on the predicting results. By properly adjusting the final export time of protection and checking the arcing area of the circuit breaker, we can directly trip the circuit breaker near the zero crossing point of current.华中科技大学硕士学位论文Key Words:hybrid AC/DC power grid; last circuit breaker protection; information fusion；over-limited short circuit current; prediction of short circuit current; flexible tripping strategy华中科技大学硕士学位论文目录摘要 (I)Abstract ...................................................................................................... I I 1 绪论 (1)1.1 研究背景及意义 (1)1.2 国内外研究现状 (10)1.3 交直流混联电网场景下继电保护面临的问题与挑战 (13)1.4 主要工作及章节安排 (15)2 基于D-S证据理论的最后断路器多判据保护跳闸策略 (17)2.1 引言 (17)2.2 避雷器型最后断路器保护改进方法 (17)2.3 D-S证据理论的基本原理 (19)2.4 基于D-S证据理论的保护决策流程 (20)2.5 基于动态临近历史数据的多判据融合策略 (23)2.6 算例分析 (26)2.7 本章小结 (36)3基于最小二乘法的动态双窗短路电流预测方法 (37)3.1 引言 (37)3.2 短路电流预测方案实施基础与原理 (37)3.3 算例分析 (41)3.4 本章小结 (48)4 应对不确定性短路电流超标问题的保护柔性跳闸策略 (49)4.1 引言 (49)华中科技大学硕士学位论文4.2 断路器保护优化处理流程分析 (49)4.3 保护柔性跳闸策略 (51)4.4 基于预测结果的不确定性超标的保护应对方案 (57)4.5 算例分析 (60)4.6 本章小结 (69)5 总结与展望 (71)5.1 全文总结 (71)5.2 下一步工作开展方向 (72)致谢 (73)参考文献 (75)附录1 攻读硕士学位期间研究成果 (82)附录2 攻读硕士学位期间参与科研项目 (83)附录3 附表 (84)华中科技大学硕士学位论文1 绪论1.1 研究背景及意义我国地域辽阔，风光、煤炭电力资源集中分布于我国西部，高密度的电力负荷区则广泛分布于东部沿海地区，能源分布及负荷发展呈现严重不平衡态势，因此远距离大容量输电是必然需求[1-3]。

交直流混合配电网故障恢复方法、装置、设备及存储介质与流程

交直流混合配电网故障恢复方法、装置、设备及存储介质与流程引言交直流混合配电网是一种新型的电力配送系统，通过将交流与直流互相补充，提供更高效、可靠和可持续的电力供应。

然而，在运行过程中，交直流混合配电网仍然可能发生故障。

本文将介绍交直流混合配电网的故障恢复方法、装置、设备以及存储介质与流程，以提高配电网故障处理的效率和准确性。

1. 故障恢复方法1.1 人工巡检人工巡检是一种常用的故障检测方法，通过定期巡检系统的运行状况，发现并排除潜在的故障点。

人工巡检需要配备专业的技术人员，使用标准的检测工具和仪器，执行巡检任务。

1.2 自动监测与诊断系统自动监测与诊断系统是一种基于传感器和监测设备的故障检测方法，通过实时监测系统的参数和运行状态，识别故障点，并及时发出警报。

这种方法减少了人工巡检的工作量，提高了故障检测的精度和效率。

1.3 远程故障诊断远程故障诊断是一种基于网络和通信技术的故障检测方法，通过远程监测和操作，对配电网进行故障诊断和恢复。

远程故障诊断可以快速响应和解决问题，节省了人工巡检的时间和成本。

1.4 存储介质备份与还原存储介质备份与还原是一种恢复故障的常用方法，通过备份配电网的数据和配置信息，以便在发生故障时进行快速恢复。

备份可以存储在可靠的存储介质中，如硬盘、磁带或云存储等。

2. 故障恢复装置与设备2.1 故障指示器故障指示器是一种用于检测和指示故障的装置，它能够通过电流、电压等参数的变化来判断是否发生了故障，并通过指示灯、声音或通知等方式进行报警。

2.2 故障隔离开关故障隔离开关是一种用于隔离和分离故障的设备，它能够在发生故障时自动切断故障部分的电源，从而保护系统的其他部分不受到故障的影响。

2.3 故障恢复装置故障恢复装置是一种用于恢复故障的设备，它可以在故障被隔离后自动进行故障恢复操作，如重启故障设备、切换备用电源等。

2.4 监测设备监测设备是一种用于监测配电网运行状态的设备，它可以实时监测电流、电压、频率等参数，检测故障并及时报警，辅助故障诊断和恢复操作。

一种新型直流牵引供电回流轨电位快速检测与保护装置

一种新型直流牵引供电回流轨电位快速检测与保护装置摘要：在城市轨道交通设施的直流牵引供电系统中，由于操作电流与短路电流的存在，可能会引起回流回路(回流轨)与大地之间产生超出人身安全许可的接触电压。

需要使用回流轨电位限制装置限制回流回路(回流轨)与大地之间的过电压的产生。

本文从实现可关断晶闸管控制、减少一次设备震动的影响、完善判断电流电压方向性和记录相关数据以及延长主回路使用寿命等方面来进行概述，很好的解决了现有的回流轨电位限制装置的不足，并满足牵引供电系统设计需求和终端用户的使用要求。

关键词：回流轨电位；可关断晶闸管；轨道交通；GTO；引言在轨道交通行业，线路故障、车辆启停时产生的大电流等，始终是威胁安全运营的重要因素。

因此，在直流牵引系统中，为保证直流牵引系统和接触网的安全运行，采用多种直流保护，快速有效切除供电系统各种故障。

为了保护直流设备的安全，及时切除直流设备内的各种短路故障，直流设备在正极单元设置了大电流脱扣保护、过流保护、逆流保护、电流变化率及增量保护，热过负荷保护，低电压保护等，一旦发生故障立即跳闸断路器；负极单元设置了框架保护，一旦发生直流开关带电设备对直流柜柜体发生泄漏或绝缘损坏，框架保护动作，使相关断路器跳闸断电，有效切断故障，从而保护设备的安全。

同时为了乘客的人身安全考虑采用回流轨电位限制装置来快速检测轨道和大地之间的电压，一旦发生超过人体承受的电压时，回流轨电位限制装置主开关闭合（第三段电压保护动作晶闸管导通），将轨道上的电压泄入大地，保证乘客人身安全。

1 可关断晶闸管控制普通晶闸管是一种开关元件，能在高电压、大电流条件下工作，导通条件为：加正向电压且门极有触发电流，它是由一个P-N-P-N四层半导体构成的，中间形成了三个PN结。

可关断晶闸管(GTO)的主要特点是门极加正脉冲信号触发管子导通，门极加负脉冲信号触发管子关断，因而属于全控型器件。

可关断晶闸管既保留了普通单向晶闸管耐压高、电流大的特性，又具备了自关断能力，且关断时间短，不需要复杂的换向电路，工作频率高，使用方便，但对关断脉冲信号的脉冲功率和门极负向电流的上升率要求较高。

电气化铁道牵引回流的分析

电气化铁道牵引回流的分析关于电气化铁道牵引回流的分析随着铁路向高速重载方向发展,牵引电流越来越大,牵引回流值也相应增加,再加上多采用整体道床,钢轨-大地之间的泄漏电阻高,造成钢轨电位比既有的电气化铁路高得多。

本文主要分析了各种供电方式下的牵引回流以及产生的影响,同时简要的提出了解决的建议。

一、牵引回流与钢轨电位产生的不利影响钢轨就是牵引回流的通道,也就是轨道电路中信号电流的通道,由于牵引回流值增加,轨道电路信号设备、道床结构等均受到影响,并可能导致过高的钢轨电位损伤信号设备绝缘,而危协行车安全。

不平衡的钢轨电流影响轨道电路正常工作;大量地中电流也会在信号设备尤其就是电缆上积蓄电势,影响信号设备正常工作;过高的钢轨电位影响供电系统的运行性能,威胁车站旅客与维修人员安全;出现接触网-钢轨短路时,形成危险的接触电压与跨步电压等。

如果在走行轨附近埋有地下管道、电缆与其她金属构件时,一部分杂散电流就会从上面流过。

会对地下管道与其她金属构件造成严重腐蚀。

二、交流牵引供电系统的供电回流方式交流牵引供电系统就是交流电气化铁路从电力系统接引电源,降压转换后给电力机车供电的电力网络。

我国交流电气化铁道采用工频单相交流制。

接触网架在铁路上方,机车受电弓与其摩擦受电;钢轨既支持列车运行,又就是导线,由于钢轨与大地没有绝缘,钢轨、大地一起接受机车的牵引回流;回流线把钢轨、大地中的牵引回流引入牵引变电所的主变压器。

1、牵引网的供电方式牵引网的供电方式就是由牵引网所完成的特殊输电功能的技术要求与经济性能所决定的,按分区所的运行状态,通常分单边供电、双边供电两种方式。

我国现行的都就是单边供电。

按牵引网设备类型可分为直接供电(DF)方式、带回流线的直接供电(DN)方式、吸流变压器(BT)供电方式、自耦变压器(AT)供电方式与同轴电缆力电缆(CC)供电方式等。

同轴电缆力电缆供电方式在我国尚未采用。

(1)直接供电方式这就是一种最简单的供电方式,牵引网仅由接触网、钢轨(地)、吸上线组成,如图所示。