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城市轨道交通供电系统论文摘要怎么写

发布时间:2024-07-16 10:12:11

城市轨道交通供电系统论文摘要

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随着城市轨道交通事业不断发展,供电系统作为城市轨道交通的重要组成部分,大量采用先进技术与新型设备,逐步实现监控自动化、远动化,运行管理智能化,性能检测及故障诊断现代化。对广大城市轨道交通供电系统运行维护人员,在知识上、技能上提出更高要求。编者结合轨道交通供电系统的实际情况,以轨道交通供电系统新技术新设备技术资料为依据,并参阅有关技术文献和生产厂家的技术资料,编写了本书。本书主要介绍近年来轨道交通供电系统新技术的发展方向,以设备单元为载体,分别讲述了牵引变压所主结线与配电装置、牵引变压所二次装置、接触网设备与结构、电力监控系统的构成与功能,并对远动系统作了简要介绍。然后,特别增加了第三轨式接触网和供电系统检修与运营管理的内容讲解,便于系统管理人员与维护人员学习。在本书的最后,附有“常用电气设备文字符号对照表”和“电气设备常用图形符号”,供读者参考学习。《城市轨道交通供电》第一章第一、二节,第四章第一、二节由南京铁道职业技术学院宋奇吼撰写;第一章第三节由南京地铁运营公司杨思甜撰写;第二章由郑州铁路职业技术学院张家祥和河南省电力勘测设计院陈宁共同撰写;第三章由郑州铁路职业技术学院李学武、吉鹏霄共同撰写;第四章第三节由中铁电气化勘测设备研究院彭大明撰写;第五章由申通地铁运营公司邓肖云撰写;第六章由郑州铁路职业技术学院王瑞平撰写。全书由宋奇吼、李学武担任主编,杨思甜、邓肖云担任副主编,中铁电气化勘测设备研究院张云太担任主审。西南交通大学曹保江教授在编写过程中给予大力帮助;郑州铁路局洛阳供电段张保卫参与本书审稿,并提出了许多宝贵意见,在此表示衷心感谢。由于编者水平所限,书中疏漏和错误之处在所难免,诚恳欢迎读者提出宝贵意见。

城市轨道交通牵引供电系统论文摘要

随着城市轨道交通事业不断发展,供电系统作为城市轨道交通的重要组成部分,大量采用先进技术与新型设备,逐步实现监控自动化、远动化,运行管理智能化,性能检测及故障诊断现代化。对广大城市轨道交通供电系统运行维护人员,在知识上、技能上提出更高要求。编者结合轨道交通供电系统的实际情况,以轨道交通供电系统新技术新设备技术资料为依据,并参阅有关技术文献和生产厂家的技术资料,编写了本书。本书主要介绍近年来轨道交通供电系统新技术的发展方向,以设备单元为载体,分别讲述了牵引变压所主结线与配电装置、牵引变压所二次装置、接触网设备与结构、电力监控系统的构成与功能,并对远动系统作了简要介绍。然后,特别增加了第三轨式接触网和供电系统检修与运营管理的内容讲解,便于系统管理人员与维护人员学习。在本书的最后,附有“常用电气设备文字符号对照表”和“电气设备常用图形符号”,供读者参考学习。《城市轨道交通供电》第一章第一、二节,第四章第一、二节由南京铁道职业技术学院宋奇吼撰写;第一章第三节由南京地铁运营公司杨思甜撰写;第二章由郑州铁路职业技术学院张家祥和河南省电力勘测设计院陈宁共同撰写;第三章由郑州铁路职业技术学院李学武、吉鹏霄共同撰写;第四章第三节由中铁电气化勘测设备研究院彭大明撰写;第五章由申通地铁运营公司邓肖云撰写;第六章由郑州铁路职业技术学院王瑞平撰写。全书由宋奇吼、李学武担任主编,杨思甜、邓肖云担任副主编,中铁电气化勘测设备研究院张云太担任主审。西南交通大学曹保江教授在编写过程中给予大力帮助;郑州铁路局洛阳供电段张保卫参与本书审稿,并提出了许多宝贵意见,在此表示衷心感谢。由于编者水平所限,书中疏漏和错误之处在所难免,诚恳欢迎读者提出宝贵意见。

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电气化铁道电能质量综合控制研究 摘要:作为典型的非平衡负载,电气化铁道的牵引负载给公共电网带来的谐波、负序和无功等电能质量问题不 容忽视。静止无功补偿装置(SVC)是一种减小甚至消除无功、谐波以及其他电能质量问题的有效方法。以静止 无功补偿器(SVC)为基础,对电气化铁道的电能质量问题的综合控制进行研究。 关键词:电气化铁道;电网;电能质量;综合控制 1 前言 中国的电气化铁道总里程已经突破2·4万公里, 跃居世界第二。电气化铁道具有运载能力强、行车速 度快、节约能源、对环境污染小等优点,在现代国民经 济发展中起着举足轻重的作用。 但是,由于电气化铁道牵引负载所具有的随即波 动性和不对称性,其给公共电网带来的诸如负序电流、 谐波以及无功功率等电能质量问题也引起了极大的关 注。研究如何利用有效手段治理电气化铁道牵引负载 所带来的一系列电能质量问题,确保电网中其他电力 设备的安全经济运行具有重大意义。 2 电气化铁道牵引供电系统 2·1 概述 我国的动力供电电网电压一般为110kV或者 220kV,通过牵引变压器转换为27·5kV作为牵引动力 机车的供电。现在普遍流行的牵引变压器种类主要有 单相牵引变压器、Y-D11牵引变压器、阻抗匹配牵引 变压器、Scott变压器等。我国电气化铁道采用工频交 流50Hz三相供电单相用电,其负荷牵引电力机车的 功率大,速度、负载状况变化频繁,且具有不对称的特 性,导致牵引电网具有功率因数低、谐波含量高、负序 电流大等特点,不但自身损耗大,而且对公共电网及铁 路沿线的其他电力设备也带来严重危害,必须采取有 效措施加以治理[1]。 2·2 单相变压器牵引供电网 采用单相牵引变压器的牵引供电系统拓扑结构如 图1所示[2]。 单相接线牵引网采用单相变压器供电,供电方式 又分为单相接线方式和V-V接线方式。单相接线牵 引变压器的原边跨接于三相电力系统中的两相;副边 一端与牵引侧母线连接,另一端与轨道及接地网连接。 牵引变压器的容量利用率高,但其在电力系统中单相 牵引负荷产生的负序电流较大,对接触网的供电不能 实现双边供电。所以,这种结线只适用于电力系统容 量较大,电力网比较发达,三相负荷用电能够可靠地由 地方电网得到供应的场合。另外,单相牵引变压器要 按全绝缘设计制造。而单相V-V接线将两台单相变 压器以V的方式联于三相电力系统每一个牵引变电 所都可以实现由三相系统的两相线电压供电。两变压 器次边绕组,各取一端联至牵引变电所两相母线上。 而它们的另一端则以联成公共端的方式接至钢轨引回 的回流线。这时,两臂电压相位差60°接线,电流的不 对称度有所减少。这种接线即通常所说的60°接线。 2·3 三相Y-D11变压器牵引供电网 采用三相Y-D11牵引变压器的牵引供电系统拓 扑结构如图2所示[2]。 三相Y-D11结线牵引变压器的高压侧通过引入 线按规定次序接到110kV或220kV,三相电力系统的高 压输电线上;变压器低压侧的一角c与轨道,接地网连 接,变压器另两个角a和b分别接到27·5kV的a相和b 相母线上。由两相牵引母线分别向两侧对应的供电臂 供电,两臂电压的相位差为60°,也是60°接线。因此,在 这两个相邻的接触网区段间采用了分相绝缘器。 3 SVC静止型动态无功补偿装置 3·1 SVC的发展 静止型动态无功补偿装置SVC是一种先进的高 压电网动态功率因数补偿装置。它通过提高功率因数 来节约大量的电能,同时又起到减少电网谐波、稳定电 压、改善电网质量(环境)的作用。20世纪70年代以 来,以晶闸管控制的电抗器(TCR)、晶闸管投切的电容 器(TSC)以及二者的混合装置(TCR+TSC)等主要形 式组成的静止无功补偿器(SVC)得到快速发展。SVC 可以看成是电纳值能调节的无功元件,它依靠电力电 子器件开关来实现无功调节。SVC作为系统补偿时可 以连续调节并与系统进行无功功率交换,同时还具有 较快的响应速度,它能够维持端电压恒定 3·2 SVC的工作原理及在电网中应用 TCR+TSC型SVC的基本拓扑结构见图3。它由 1台TCR、2台TSC以及2个无源滤波器组成,在实际 系统中,TSC及无源滤波的组数可根据需要设置。 TCR的工作原理是通过控制与相控电抗器连接 的反并联晶闸管对的移相触发脉冲来改变电抗器等效 电纳的大小,从而输出连续可变的无功功率。图3中 两个晶闸管分别按照单相半波交流开关运行,通过改 变控制角α可以改变电感中通过的电流。α的计量以 电压过零点为基准,α在90°~180°之间可部分导通, 导通角增大则电流基波分量减小,等价于用增大电抗 器的电抗来减小基波无功功率。导通角在90°~180° 之间连续调节时电流也从额定到0连续变化,TCR提 供的补偿电流中含有谐波分量[3]。 TSC的工作原理是根据负载感性无功功率的变化 通过反并联晶闸管对来切除或者投入电容器。这里, 晶闸管只是作为投切开关,而不像TCR中的晶闸管起 相控作用。在实际系统中,每个电容器组都要串联一 个阻尼电抗器,以降低非正常运行状态下产生的对晶 闸管的冲击电流值,同时避免与系统产生谐振。用晶 闸管投切电容器组时,通常选取系统电压峰值时或者 过零点时作为投切动作的必要条件。由于TSC中的 电容器只是在两个极端的电流值之间切换,因此它不 会产生谐波,但它对无功功率的补偿是阶跃的。 TCR和TSC组合后的运行原理为:当系统电压低 于设定的运行电压时,根据需要补偿的无功量投入适 当组数的电容器组,并略有一点正偏差(过补偿),此 时再利用TCR调节输出的感性无功功率来抵消这部 分过补偿容性无功;当系统电压高于设定电压时,则切 除所有电容器组,只留有TCR运行。 4 电网电能质量综合控制与治理 4·1 谐波抑止与无功补偿 利用SVC动态无功补偿装置对牵引供电系统的 谐波和无功进行综合治理的关键是SVC最大无功补 偿量的确定和滤波器支路的设计[3]。 SVC最大无功补偿量Qsvc应该和设计线路牵引负 荷的大小相适应,应该按电气化铁道牵引负荷的最大 有功需求以及补偿后对装设地点功率因数或在最大无 功冲击时的最大电压损耗的要求来确定,具体可以按 照式(1)、(2)来计算。 QSVC=(tanφ1-tanφ2)Pmax(1) 式中,φ1、φ2分别为补偿前后110kV电源测功率 因数角;Pmax为电铁负荷最大有功需求。 QSVC=Qfmax-ΔU%Xs(2) 式中,Qfmax为装设地点最大无功冲击;ΔU%为装 设地点最大电压损耗要求;Xs为系统阻抗。 要想达到理想的谐波抑止效果,必须综合考虑FC 滤波支路的设计,既要保证装置的安全运行,又要达到 预计的理想效果。在实际设计中,首先需要根据供电 臂中所含的谐波分量来确定FC滤波支路的组成。由 于在电力牵引负荷的谐波中, 3、5、7次谐波占了很大 的比重,所以FC滤波支路一般由3、5、7次单调谐滤 波器构成。 当最大无功补偿容量和滤波支路的组成确定后, 如何将需补无功容量合理分配到各滤波支路中,这是 非常重要的问题。如果各滤波支路的容量分配不合 理,一方面会使设备安装总容量偏大,另一方面有可能 因为某此滤波回路补偿功率偏小而发生过负荷,对设 备安全运行造成影响。 一些著名的电气公司采用的一些算法如下[6]: 如西门子公司的无功功率补偿按式(3)分配 Qc(h)=QSVCIh/h∑Ih/h(3) 式中,Qc(h)是第h次滤波支路分配的补偿容量;Ih 为供电臂第h次谐波电流。 BBC电气公司按照式(4)分配无功功率 Qc(h)=QSVC∑Ih(4) AEG电气公司则按照式(5)分配无功 Qc(3)∶Qc(5)∶Qc(11)∶Qc(13)=2∶2∶1∶1 (5) 式中,Qc(3)、Qc(5)、Qc(11)、Qc(13)分别为第3、5、11、 13次滤波支路分配的补偿容量。 4·2 负序电流补偿 牵引电力机车产生的大量负序电流给电网中其他 的电力设备的安全、经济运行带来极大影响。SVC静 止动态无功补偿装置在补偿负序和末端电压上有着相 当高的效率。工程应用上可以选择在电网系统和负荷 上都安装SVC[5]。 在电网系统端安装应用SVC来补偿负序电流的 原则是参照斯坦梅茨法则(Steinmetz′s laws)。不管采 用哪一种牵引变压器,负序补偿的实现分为如下两步: (1)电力因数修正。通过安装电容器件,使得每 相负荷都为电阻性。 (2)参照斯坦梅茨法则(Steinmetz′s laws),AB相 的电阻性负荷G,与BC相的电容性负荷G/ 3以及CA 相的电感性负荷G/ 3互相对称。 电流环路图和相位图分别如图4、5所示: 从图5可以明显看到线电流I·A,I·B,I·C是对称 且正序的,BC相和CA相之间的阻抗负载也可以做到 类似的对称,因此系统中的所有负序电流都可以被补 偿而消除。 现在问题的关键是如何随着牵引负荷的起伏动态 地控制补偿需要的电容和电感器组。急于数字信号处 理器(DSP)的固定电容(FC)和晶闸管控制的电抗器 (TCR)的组合得以广泛应用,如图6所示。得益于 DSP对数据信息的快速处理,补偿所需的电容和电感 参数可以被快速、精确计算得到。 5 结论与展望 本文提出的基于静止动态无功补偿装置(SVC)的 电气化铁道牵引电网电能质量综合控制与治理原理与 方案具有重要的工程意义。电气化铁道的电能质量是 一个突出且严峻的课题与难题,要求我们不断探求新 的综合补偿方法,来综合控制与治理影响电能质量的 无功、谐波、负序等因素,以提高电网电能质量,确保电 网安全、经济运行。 参考文献 [1] 李群湛电气化铁道并联综合补偿及其应用[M]北京:中国铁道 出版社, [2] TB/10009-2005铁路电力牵引供电设计规范[S] [3] 王兆安谐波抑止和无功功率补偿[M]北京:机械工业出版社, [4] 铁道部电气化工程局电气化勘测设计院电气化铁道设计手册牵 引供电系统[M]北京:中国铁道出版社, [5] 安鹏,张雷,刘玉田电气化铁道对电力系统安全运行的影响及对 策[J]山东电力技术, 2005, (4): 16- [6] 马千里动态无功补偿装置在牵引变电所的应用[J]电气化铁 道, 2008(4)希望采纳

城市轨道交通供电系统论文集怎么写

随着城市轨道交通事业不断发展,供电系统作为城市轨道交通的重要组成部分,大量采用先进技术与新型设备,逐步实现监控自动化、远动化,运行管理智能化,性能检测及故障诊断现代化。对广大城市轨道交通供电系统运行维护人员,在知识上、技能上提出更高要求。编者结合轨道交通供电系统的实际情况,以轨道交通供电系统新技术新设备技术资料为依据,并参阅有关技术文献和生产厂家的技术资料,编写了本书。本书主要介绍近年来轨道交通供电系统新技术的发展方向,以设备单元为载体,分别讲述了牵引变压所主结线与配电装置、牵引变压所二次装置、接触网设备与结构、电力监控系统的构成与功能,并对远动系统作了简要介绍。然后,特别增加了第三轨式接触网和供电系统检修与运营管理的内容讲解,便于系统管理人员与维护人员学习。在本书的最后,附有“常用电气设备文字符号对照表”和“电气设备常用图形符号”,供读者参考学习。《城市轨道交通供电》第一章第一、二节,第四章第一、二节由南京铁道职业技术学院宋奇吼撰写;第一章第三节由南京地铁运营公司杨思甜撰写;第二章由郑州铁路职业技术学院张家祥和河南省电力勘测设计院陈宁共同撰写;第三章由郑州铁路职业技术学院李学武、吉鹏霄共同撰写;第四章第三节由中铁电气化勘测设备研究院彭大明撰写;第五章由申通地铁运营公司邓肖云撰写;第六章由郑州铁路职业技术学院王瑞平撰写。全书由宋奇吼、李学武担任主编,杨思甜、邓肖云担任副主编,中铁电气化勘测设备研究院张云太担任主审。西南交通大学曹保江教授在编写过程中给予大力帮助;郑州铁路局洛阳供电段张保卫参与本书审稿,并提出了许多宝贵意见,在此表示衷心感谢。由于编者水平所限,书中疏漏和错误之处在所难免,诚恳欢迎读者提出宝贵意见。

开题报告的第一页就是封面,封面就是对你自己和老师以及论文题目等信息做一个说明。第一部分内容就是选题的目的和意义,说明这个论文研究工作会带来的实际价值。3国内外研究现状,就是对柜内外的研究做一个仔细的分析和总结。选题研究的内容,说明论文研究的框架组成部分。写作研究的方法和时间计划安排,研究方法就是你做研究的时候需要用到的研究工具和技术的阐述。参考文献就是你在论文的撰写过程中引用的或者参考他人的知识点或者原理的阐述。教师指导意见,就是指导你的论文的老师的意见签署。开题审查小组意见就是在你进行开题答辩的时候小组成员给予你的建议和意见。

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城市轨道交通牵引供电系统论文

牵引供电是指拖动车辆运输所需电能的供电方式。牵引供电系统是指铁路从地方引入220(110)KV电源,通过牵引变电所降压到5KV送至电力机车的整个供电系统。  例如城市电车,地铁等,我们主要研究的内容是电气化铁道牵引供电系统。在我们这里简称牵引供电系统。  牵引供电方式:  直接供电方式(TR)  直接供电方式较为简单,是将牵引变电所输出的电能直接供给电力机车的一种供电方式,主要设备有牵引变压器、断路器、隔离开关、所用变、电压互感器、电流互感器、母线、接地系统、交流盘、直流盘、硅整流盘、控制盘、保护盘等设备。  直供方式的优点:结构简单、投资省  缺点:由于牵引供电系统为单相负荷,该供电方式的牵引回流为钢轨,是不平衡的供电方式,对通信线路产生感应影响大。  回路电阻大,供电距离短(十几公里) 。  BT(吸流变压器)供电方式  这种供电方式,在接触网上每隔一段距离装一台吸流变压器(变比为1:1),其原边串入接触网,次边串入回流线(简称NF线,架在接触网支柱田野侧,与接触悬挂等高),每两台吸流变压器之间有一根吸上线,将回流线与钢轨连接,其作用是将钢轨中的回流“吸上”去,经回流线返回牵引变电所,起到防干扰效果。  由于大地回流及所谓的“半段效应”,BT供电方式的防护效果并不理想,加之“吸——回”装置造成接触网结构复杂,机车受流条件恶化,近年来已很少采用。  AT(自耦变压器)供电方式  采用AT供电方式时,牵引变电所主变输出电压为55kV,经AT(自耦变压器,变比2:1)向接触网供电,一端接接触网,另一端接正馈线(简称AF线,亦架在田野侧,与接触悬挂等高),其中点抽头则与钢轨相连。AF线的作用同BT供电方式中的NF线一样,起到防干扰功能,但效果较前者为好。此外,在AF线下方还架有一条保护(PW)线,当接触网绝缘破坏时起到保护跳闸作用,同时亦兼有防干扰及防雷效果。  显然,AT供电方式接触网结构也比较复杂,田野侧挂有两组附加导线,AF线电压与接触网电压相等,PW线也有一定电位(约几百伏),增加故障几率。当接触网发生故障,尤其是断杆事故时,更是麻烦,抢修恢复困难,对运输干扰极大。但由于牵引变电所馈出电压高,所间距可增加一倍,并可适当提高末端网压,在电力系统网络比较薄弱的地区有其优越性。  直供+回流(DN)供电方式(TRNF)  带回流线的直接供电方式取消BT供电方式中的吸流变压器,保留了回流线,利用接触网与回流线之间的互感作用,使钢轨中的回流尽可能地由回流线流回牵引变电所,因而部分抵消接触网对临近通信线路的干扰,其防干扰效果不如BT供电方式,通常在对通信线防干扰要求不高的区段采用。这种供电方式设备简单,因此供电设备的可靠性得到了提高;由于取消了吸流变压器,只保留了回流线,因此牵引网阻抗比直供方式低一些,供电性能好一些,造价也不太高,所以这种供电方式在我国电气化铁路上得到了广泛应用。  这种供电方式实际上就是带回流线的直接供电方式,NF线每隔一定距离与钢轨相连,既起到防干扰作用,又兼有PW线特性。由于没有吸流变压器,改善了网压,接触网结构简单可靠。近年来得到广泛应用。  同轴电力电缆供电方式  同轴电力电缆供电方式是在牵引网中沿铁路埋设同轴电力电缆,其内部导体作为馈电线与接触网并联,外部导体作为回流线与钢轨并联的供电方式。  这种供电方式由于投资大,一般不采用。

轨道世界 RailWorld开放|共享|价值导读 ID:RailWorld成都市轨道交通市域快线关键技术研究及应用成都拟优化轨道线网图,由55条线路组成,包括城市轨道36条,市域铁路19条,总长约2382km。其中1~33号线、D1~D6号线为城市轨道S1~S19线为市域铁路。优化后,城市轨道交通线网实现了对全市所有行政区的覆盖,基本实现产业功能区全覆盖。成都市轨道交通市域快线关键技术研究及应用随着城市化进程的不断加快,目前国内大部分城市都遇到了城市发展空间不足的问题,因此积极拓展城市空间,特别是发展新区、市郊组团及卫星城,成为新一轮城市建设和发展的重点。为加速和带动新区及外围组团的发展,连接城市外围机场、高铁站等交通枢纽,各地陆续规划建设了连接中心城区和外围组团的城市轨道交通市域快线(以下简称“市域快线”),此类快线具备线路长度长(≥ 50 km)、车站数量少(站间距大)、运行速度高(≥ 100 km/h)三大特点。成都市轨道交通18号线就是此类项目的典型代表。01成都市域快线的规划及理念1 规划概况成都市轨道交通线网共规划有46条线路,总规模04 km。在线网规划之初,规划研究单位根据沿线的城市规划特征,系统分析了每条规划线路的线站位方案和功能定位,首次在规划阶段将线网明确区分为普线线网(最高运行速度为80km/h)和市域快线线网(最高运行速度≥ 100 km/h)2 个层级(图1),其中市域快线线网规模共计1129 km。2 规划理念成都市域快线的规划理念相对以往的线网规划有明显不同:从功能看,主要解决外围组团和中心城区,以及组团之间的快速联系;从布局看,旨在实现中心城区的快速穿越,以及中心城区与外围组团间的切向快速转移;从技术标准看,侧重快速性(规划车站间距大、速度目标值高)、舒适性(车厢内坐席率高、站立密度低)以及运营的灵活性(多种交路、多种运营模式、互联互通)。02成都市轨道交通 18 号线概况随着成都天府国际机场(以下简称“天府机场”)选址的确定,成都市在轨道交通线网规划中增加了连接中心城区、天府新区、东部新区及天府机场的18号线一、二期工程,线路起于成都火车南站,止于天府机场,全长4 km,设车站12座,将于2020年底全线通车,后续三期工程还将向北经中心城区延伸至火车北站,向南延伸至临江站(图 2)。全线设车辆综合基地1处,停车场1处,主变电所5座,采用速度目标值为140 km/h 的8辆编组市域A 型车,以及AC25kV 架空悬挂接触网供电制式。18号线是一条典型的“机场+ 市域”复合功能线路,其具有两大功能定位:①作为机场线,满足机场客流的出行需求(火车南站— 天府机场40 min 可达);②满足沿线通勤客流的出行需求,缓解成都市南北中轴线尤其是既有轨道交通1号线的巨大客流压力。03关键技术研究及应用在18号线项目的前期研究和设计阶段,研究人员确定了该线路在中心城区是复合功能线,外围是快线、专线的设计理念;初步设定其最高运行速度应在120 km/h 以上,并具有灵活的运营方式;在制式选择方面,采取了有别于常规地铁的研究思路。在此基础上,研究人员从速度目标值、运营模式、车辆选型、供电制式、隧道净空断面尺寸、轨道系统及弱电系统等多个方面进行分析论证,对成都市域快线的主要技术标准和关键技术参数进行了探索性的创新研究,下面将对其进行介绍。1 列车速度目标值在18 号线项目规划阶段,鉴于其机场线的特点,规划部门提出了中心城区至天府机场全程旅行时间需控制在40 min 以内的时间要求。根据18 号线的规划线站位方案及平均站间距等特点,再综合考虑上述时间要求,选择的列车最高运行速度应该为120 ~ 160 km/h。进一步的速度牵引计算结果表明,120 km/h 的速度难以满足40 min 的时间要求,而对于160 km/h 的速度,全线仅2 个区间可达到,且此速度下的旅行时间相对140 km/h 仅缩短了1 min。因此,综合考虑车辆选型及购置费、运营效率、能耗、土建工程成本等方面的因素,研究人员最终选用了适合本线特点的最高运行速度为140 km/h 的市域A型车,这是目前国内市域A型车能够达到的最高速度。2 运营模式18号线是机场线。对于带有机场服务功能的城市轨道交通线路,目前国内已有的运营模式见表1。鉴于18 号线“机场+ 市域”的复合功能定位,采用不同车型的快慢车混跑运营模式(模式5)是最合适的选择,因此在项目可行性研究和初步设计阶段,考虑采用慢车车辆座椅纵列式布置、快车车辆座椅横列式布置的方式,并在快车停靠车站单独设置快车停靠站台,在站厅层设置单独付费区,拟达到使快慢车客流分流的目的,并预留了票价差异化的条件。但在初步设计后期,出于保持服务水平一致性的考虑,研究人员最终选择了统一车型、适当提高舒适度标准的快慢车混跑运营模式(模式4),并在国内首次构建了完整的快慢车运营模式理论体系。3 车辆选型根据市域快线的工程适用范围、线路长度、站点布局和旅行时间要求,业内将市域快线列车的速度目标值统一为120 ~ 160 km/h。但在车辆的选择和研制开发方面却形成了以下2种思路:①直接使用铁路CRH动车组或将其稍加改造后(D型车)使用;②使用经过提速改造的地铁A、B 型车辆。由中华人民共和国国家市场监督管理总局和国家标准化管理委员会于2019年发布的国家标准《城市轨道交通市域快线120 km/h ~160 km/h 车辆通用技术条件》(GB/T 37532-2019)中明确规定,市域快线车辆分为市域A 型车、市域B 型车和市域D 型车3种类型。在18号线前期研究阶段,研究人员考察分析了当时在建的温州市轨道交通S1线(目前已投入运营)所使用的市域D型车,经过深入的研究和谨慎的对比得出以下结论。(1)市域D型车车体断面大,会增加土建工程规模;车门少,可能造成停站时间延长;检修体制与地铁车辆区别较大。(2)市域A型车由于经地铁A型车改造而来,因此相关检修经验丰富,许多配件可通用,更符合城市轨道交通资源共享的需求;此外,其车辆外部尺寸、车门数量、轴重、动力性能(尤其是高速段的平均加速度)等更能适应市域快线的需要。综合上述分析,18 号线采用市域A 型车,这是国内首次研制并投入使用的、速度为140 km/h 的市域A型车。在18号线空载试运行期间,该型车的运行状况良好。4 供电制式目前,国内城市轨道交通项目一般采用DC1500V(个别线路为DC750V)供电制式,铁路项目均采用AC25kV 供电制式。在18号线设计初期,研究人员根据项目自身的特点,对交、直流供电制式进行了深入的分析比较,考虑到DC1500V供电制式的供电半径较小,若要在站间距较大的市域线上使用,必须在区间中部增设大量牵引变电站,从而使工程投资和后期运营维护工作量大幅增加,因此选择了AC25kV柔性架空接触网供电制式。18号线AC25kV供电制式所采用的牵引供电系统与铁路一致,而对于电力系统(即中低压系统),则根据城市轨道交通的特点,在牵引变电站中单独设置2组AC110kV/35kV电力变压器,电缆线路为AC35kV双环网,并在车站设置AC35kV/4kV降压所用于电力系统供电。由此可见,18号线的供电制式既不同于常规城市轨道交通,又有别于铁路,是根据自身特点量身定做的一套市域快线供电方案,见表2。5 隧道(车站)净空断面尺寸确定区间隧道净空断面尺寸时需要考虑的因素包括隧道压力波、人体舒适度需求、隧道内设备安装需求、车辆尺寸及气密性等。18号线选用4车门的市域A 型车,动态气密性指数为客室3 s、司机室6 s(注:向车厢充气后气压泄至充气压力38%的时间为静态气密性指数,动态气密性指数在此基础上折减),在此前提下,从以下3方面确定圆形隧道断面尺寸,进而根据有效断面面积基本保持一致的原则,确定车站和其他型式隧道的断面尺寸。(1) 空气动力学仿真计算:对列车在140 km/h速度下产生的隧道压力波进行仿真计算,推算出满足人体舒适度所需的轨面以上内净空面积,再结合车辆断面尺寸,得出圆形隧道断面直径不应小于0m。(2)道床厚度、接触网导线高度及安装空间需求:在接触网导线高度为0m的前提下, 根据道床的最大高度及AC25kV 柔性架空接触网的安装空间和绝缘要求进行计算,得出所需的圆形隧道断面直径不应小于2m。(3) 国家标准《标准轨距铁路建筑限界》(GB 2-1983)要求:该标准规定,最高运行速度为160 km/h的铁路单线隧道(无车辆气密性要求)轨面以上的内净空面积为06 m2,由此可推算出圆形隧道断面直径应为5m。由于18 号线车辆具有一定的气密性,在2 m直径基础上考虑一定的限界富余,采用与最高运行速度为160km/h 的铁路单线隧道相同的内净空面积,以满足运营期间乘客的舒适度需求,因此18号线圆形隧道断面直径确定为5m(图3)。在地下车站范围,接触网安装位置为轨面以上2 m,若按照传统做法布置轨顶风道,轨面至中板高度将达到2m,必然使工程投资进一步增加。因此,研究人员在进行深入研究后,将轨顶风道侧移至站台上方,将站台层高度降低为5 m(图 4),从而达到减少工程投资的目的。6 轨道系统目前,国内在城市轨道交通(< 120 km/h)和高铁(≥ 160 km/h)轨道系统方面具有较丰富的运营经验,但在速度为120 ~160 km/h 的市域快线轨道系统方面,没有可参考的先例。18号线设计人员结合城市轨道交通和高铁的技术特点,对市域快线轨道系统进行了以下改进和优化。(1)全线采用高强度、耐磨的合金钢组合辙叉。(2)将DZ Ⅲ型扣件改良为DZ Ⅲ-3 型扣件,并将城市轨道交通项目中常用的e 型弹条(φ 18 mm)优化为在高铁项目中大量使用的C4弹条(φ20 mm)。(3)优化减振方案,如在使用减振扣件的区段加大减振扣件刚度,在设置减振垫的区段采用框架型减振垫浮置板,在安装钢弹簧浮置板的区段增加道床板配重,以及加密隔振器等。(4)采用双块式轨枕整体道床结构,实现跨区间无缝线路。(5)引入轨道控制网(CP Ⅲ)和轨道精调技术。7 弱电系统1 信号系统为保证18号线全线旅行时间在40min 以内,18号线的列车自动驾驶(ATO)系统按照正线最高速度140km/h 设计,列车自动防护(ATP)系统的最高限制速度按不低于150 km/h设计,以实现真正意义上的最高速度140 km/h。2 通信系统18号线最高运行速度为140 km/h。目前,国内外尚无如此高速度下的城市轨道交通车地宽带无线通信系统应用案例。影响车地宽带无线通信系统选择的关键因素有丢包率、传输时延、切换性能、极限吞吐量及对高速的适应性等。选择适合本项目的车地宽带无线通信系统是实现车载乘客信息系统(PIS)、闭路电视监控系统(CCTV)数据无缝传输的基础。研究人员经过理论分析,并结合在轨道交通运行控制系统国家工程研究中心的实验室测试结果和成灌客运专线上的现场测试结果,在18号线上首次采用长期演进非授权频谱(LTE-U)技术作为车地宽带无线通信技术,测试时列车速度可达160km/h,是目前国内城市轨道交通车地无线通信的最高速度。04结 语成都市轨道交通18号线是成都市轨道交通线网中首条开建的市域快线,其140 km/h的最高运行速度、快慢车混跑的运营模式、交流供电、高速度下的车地宽带无线通信等关键技术是国内城市轨道交通建设史上的首次探索。设计研究人员在设计中采用了多种新方法、新理念,确定了合理的技术标准,解决了众多技术难题,对我国各城市市域快线的建设和发展起到示范和引领作用。参考文献周旭 成都市轨道交通市域快线关键技术研究及应用[J]现代城市轨道交通,2020(11):1-作者简介周旭(1984—),男,高级工程师,中铁二院地铁院线规分院副院长现代城市轨道交通小编:执器扶鼎素材来源:《现代城市轨道交通》杂志 顶图及下面视频源自成都地铁成都18号线

有好几种的。at,直供等

This paper studies the power supply system of urban rail Firstly, the development history and current situation of urban rail transit power supply system are discussed, and the necessary preparatory work for the design of urban rail transit power supply system is , constructed the overall structure of the urban rail transit power supply system, established the general design principle, and the subsystem of urban rail transit power supply system design, the subsystem of the different design schemes are compared and Finally, MATLAB/Simulink was used to model and simulate the traction power supply system of the core subsystem, and the simulation results were

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