【摘 要】
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目前,我国铁路牵引供电系统主要采用异相供电方式,存在公共电网三相不平衡的电能质量问题(负序、谐波和无功)和铁路沿线变电所之间的电分相问题。为了解决电能质量问题,一般
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目前,我国铁路牵引供电系统主要采用异相供电方式,存在公共电网三相不平衡的电能质量问题(负序、谐波和无功)和铁路沿线变电所之间的电分相问题。为了解决电能质量问题,一般采取两相无功补偿、滤波等方法;为了解决电分相问题,一般在系统中增设分相绝缘器、自动过电分相装置等,这些措施不能满足铁路货运重载、客运高速提出的要求。基于三相--单相变换器的贯通式同相牵引供电系统,将原有牵引变电所的两相合并为一相,解决了变电所出口的分相问题;采用平衡变压器实现有功传递,使得两供电臂的输出功率完全相等,功率因数相同,部分解决了电网的电能质量问题。但该系统庞大而复杂,需要有效保护,才能保证正常运行。现有的牵引网采用工频量的距离保护为主保护,受故障过渡电阻等因素的影响较大,而行波保护动作速度快、不受过渡电阻、电流互感器饱和、系统振荡和长线路分布电容等因素影响,已经在超高压交流输电线路保护和高压直流输电线路保护上取得大量研究成果并应用于实际。因此,贯通式同相供电系统的行波保护研究具有重要意义。本文利用贯通式同相AT牵引供电系统模型以及牵引网的相模变换矩阵,在介绍小波模极大值和EEMD分解方法的基础上,提出了适用于贯通同相AT牵引网的基于EEMD和小波模极大值的行波差动保护、行波幅值比较式方向保护以及基于EEMD和Teager能量算子的行波方向比较式纵联保护的保护判据,从故障位置、过渡电阻和故障初始角三个方面对其进行了仿真实验和理论分析。另外通过PSCAD/EMTDC电磁暂态仿真软件和MATLAB软件对故障进行仿真并处理故障信号,验证了保护原理。其结论对于进一步深化贯通式同相AT牵引供电系统理论研究和实际应用具有积极作用。
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