高速铁路牵引供电电压在线监测方法探析 周晓鹏

发表时间:2020/4/9   来源:《电力设备》2019年第23期   作者:周晓鹏
[导读] 摘要:近年来,科学技术的发展迅速,我国的高速铁路建设的发展也有了进步。

        (中国铁路济南局集团有限公司调度所  山东济南  250000)
        摘要:近年来,科学技术的发展迅速,我国的高速铁路建设的发展也有了进步。中国高铁网络覆盖范围广,形成了从高原山地到平原、从高山到热带的高铁网络,也形成了多种复杂的运行场景。与普通铁路相比,为了保证高速铁路在各种复杂运行条件下的运行质量和安全,对高速铁路牵引供电系统的供电能力和可靠性提出了更高的要求。目前中国高速铁路牵引供电能力和供电系统的可靠性可以满足交通的需求,但高速动车组的谐波频谱分布,牵引电网电压异常波动的特征如牵引供电系统事故时有发生,主要表现为避雷器,牵引供电设备损坏等保护系统误动作,如火车停车等事故。高速铁路牵引供电系统电能质量包括共享电耦合,更复杂的形成机制,以减少对高速铁路牵引供电系统电能质量,牵引供电系统的影响和高速动车组必须研究作为一个整体,电能质量问题的形成机制时的事故进行了分析,因此,有必要对高速铁路牵引供电电能质量监测系统进行研究。
        关键词:高速铁路牵引供电电压;在线监测;方法探析
        引言
        高速铁路牵引供电系统的供电能力对整个高速铁路的运行安全有着决定性的影响。要想确保高速铁路的运行安全,必须保证高速铁路供电系统的稳定性,而做好高速铁路牵引供电系统馈线保护工作则成为现阶段最重要的工作内容。
        1电气化铁路牵引供电系统管理
        在正常情况下,高速铁路的运行过程开快车和密度的特点,这是因为一些隧道、高架桥建立了高速铁路,高速铁路的维护和管理是困难的,尤其是缺口出发的火车和火车“天窗”的维护和管理困难。由于铁路运行管理和维修的困难,许多国家开始对高速铁路进行全面的维修管理和维修。综合维修管理在本质上可以被理解为一个统一的信号,通讯、电力供应和业务管理的四个系统的检修和维护操作,所以它可以合理使用和维护高速铁路“天窗”间隙时间,对各种法律系统操作和维护管理具有重要意义。如果想实现铁路运营管理部门的合作和统一管理,高速铁路运营管理和维护的详细的需求分为不同的工作区域,主要维修管理可以分为四个分区,信号、通信、公共工程和电源四个方面的全面维护工作区域,通过详细的合理的分区,分区之间进一步明确责任,从而实现对两者之间的责任划分和制度划分的维护和管理。
        2在线监测法在高速铁路牵引供电电压检测中的优势
        目前,在线监测方法的优势在高速铁路牵引供电电压检测主要反映在以下几个方面:首先,误差很小,相关的对比试验表明,在线监测高速铁路牵引供电电压误差小于0.01%,所以在线监测方法的准确性相对较高;第二,成本低。由于在线监测方法结构简单,耦合关系不复杂,对检测过程的投入较少,有利于提高高速铁路的运行效果。第三,有效地抑制问题的扩大,传统的测试复杂的结构,实现有很大的局限性,误差也大,和在线监测方法操作方便,所以员工可以使用的在线监测方法,快速、准确地找到故障的原因,以避免问题进一步改善铁路系统的安全。综上所述,在线监测方法在高速铁路牵引供电电压检测中的优势体现在误差小、成本低、有效抑制故障扩展等方面。
        3高速铁路牵引供电电压在线监测方法
        3.1过流保护
        车辆负载电流会随着车辆运行状态的变化而变化。因此,电流通常不出现常数值,而是在一定范围内波动。一旦波动电流超过预定范围,就会发出故障报警,故障电流一直存在,直到故障解决。因此,可以根据电流的连续性来识别系统故障。过流保护往往是一个阶梯,与时间有密切的关系,电流大小,保护工作时间会随着电流的增加而减少。一般来说,这种保护方法是保护所有的线路。当本方法作为系统馈线的备用保护方法时,不得超过最大电流负荷。



        3.2三表法监测
        由于耦合的结构复杂,传统的监测和分析系统和高速铁路牵引供电电压的电压,引入当地,应用传统的测试分析方法的局限性有很强,所以员工可以带三个表法,实现在线监测,提高监测项目的可行性,进一步优化牵引控制电压的员工。监测的三表法,来分析线性电压,需要三表法是用来记录电压过滤器,在这个过程中,工作人员将在地球的两端刷,然后保持电动机在额定条件下的相关操作,转轴连接杆,使示波器和终端向量,地球的另一端,然后基于视觉信息显示的电压波形进行了分析,使用傅里叶分解方法,分析电压变化,因此监测牵引供电系统的运行状态,所以员工可以使用三表法的监测,实现高速铁路牵引供电电压的监测,以确保工作人员能掌握牵引供电系统的运行状态,并提供一个强有力的保障铁路系统的稳定运行。
        3.3高铁牵引供电电能质量监测系统建设建议
        鉴于目前的技术条件及技术标准制定情况,建议高铁牵引供电电能质量监测系统分步实施,建议国铁集团尽快开展电能质量监测系统相关技术标准制定工作。待相关技术标准制定后,可适时开展车网同步监测数据不实时交换的电能质量监测系统的2个子系统分布建设。同时根据大数据、人工智能等应用技术发展情况,并与国铁集团机辆部门形成统一意见后,再进行电能质量监测系统的通信建设,并利用大数据、人工智能等先进技术对整个车网系统进行电能质量数据综合分析。
        3.4电压信号分解监测
        初步监测结果得出后,为了进一步确保监测结果的准确性,工作人员需要进行电压分级监测判断牵引供电电压测量结果是否准确,以便进一步优化高速铁路牵引供电在线监测的效果。在检测电压信号分解时,工作人员将得到的电压信号同时分为两组,工作人员需要先将一组分压器和无级变速器在信号发生器中加入150ms/60mu的电信号,并将产生的电压信号通过分压器,分解后的无级变速器和无级变速器分别记录在分压器和无级变速器电压波形中,然后第二组分压器和CVT使用雷电冲击发生器加50mu140ms/s的电信号,并记录电压波形,最后将分压器和CVT两组波形进行比较,如果两组的值基本一致,说明监测结果准确。如果两组数据之间存在较大的差异,则需要重新进行在线监测。因此,工作人员可以通过电压信号分解来优化在线监测的准确性。
        3.5高内阻毫伏表监测
        高内阻毫伏表能够测量到毫伏级以下的微伏交流电压,其误差较小,因此作为在线监测中重要的仪器设备,能够有效增强牵引供电电压在线测量的准确性,有助于工作人员及时发现铁路系统中故障原因。高内阻毫伏表监测过程中,工作人员通过在测量电路中,加入一个大于500Ω的电阻,可以避免电流过大烧毁电表的情况,在此过程中,工作人员利用欧姆定律,结合电表测量数据,能够直接得出牵引供电电压,实现在线监测。除此之外,由于高内阻毫伏表得出的数据通常比较多,因此工作人员利用相应的计算方法,能够找到数据中的有效值,由于最后得出的电压值均为一段时间内产生的积分值,避免了电流表内部电阻对测量结果的影响,降低了误差值,因此工作人员能够利用高内阻毫伏表监测法,来实现对高速铁路运行中,牵引供电电压的在线监测,从而进一步提高监测结果的准确性,有利于工作人员及时排除铁路系统运行中的故障。
        结语
        总而言之,相关部门应该在高速铁路牵引供电系统管理以及维护方面下功夫,这样不仅可以有效地提高列车的正常运行,而且可以提高高铁的可靠性,并且可以得到公众的青睐,从而可以给我国铁路事业的发展注入新的活力。只有铁路局以及相应的供电段单位,把牵引供电系统的保养以及维护等工作放到一个突出的位置,才可以使得牵引供电系统和设备正常工作。
        参考文献:
        [1]罗世界,王维博,王海滨,等.高速铁路牵引供电系统建模及仿真分析[J].西华大学学报:自然科学版,2017,36(2):28-32.
        [2]罗琛,韩家宝,罗大鹏,等.半自主在线学习目标检测系统[J].现代电子技术,2016(9):121-125.
        [3]吕晓琴,王晓茹.高速铁路牵引供电系统的状态空间模型[J].中国电机工程学报,2017,37(3):857-868.


 

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