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城轨列车动态试验供电功率分析报告 　　【摘要】：本文介绍了直流所根据城轨列车动态试验所消耗的功率，进行保护装置数值的设置，以满足和保证城轨列车动态调试过程的安全，从理论和实践角度具体地进行分析，探讨了解决方式，以便为类似情况提供参考。 　　【关键词】：城轨列车 直流所 保护装置 跳闸 功率 　　1 项目概况 　　本项目为市重点项目，其中城轨列车动态试验对城轨列车的生产和调试具有重要的作用，而直流所的供电系统则是城轨列车动态试验重要的组成部分。直流所供电系统将从上级10KV配电站房引入的交流电源进行降压整流，使之变成直流电，再通过沿线架设的接触网将直流电能不间断地供给运行中的城轨列车，以保证城轨列车安全、可靠、快速地运行。本项目城轨车辆主要进行的是AW0空载动态试验。 　　2 直流所主要技术参数介绍 　　直流所采用三相10KV（满足24脉波需求）单母线分段接线方式，有两套整流机组，均接于10KV母线上。正常运行时， 10KV进线电源分别向所连接的10KV母线供电额定容量为3200KW，直流所设置防雷击、防过压、防过流、防短路及防欠压等保护装置。直流所内负极柜与城轨试运线钢轨回流线相连，并配有制动能量吸收装置，制动额定吸收能量为9000KW。该装置采用电阻消耗，制动能量吸收装置主要采用多项IGBT斩波器和吸收电阻，采用恒压吸收方式，根据城轨列车制动时直流母线电压的变化状态调节斩波器的导通比，从而改变吸收功率，将直流电压恒定在某一设定值的范围内，并将制动能量消耗在吸收电阻上。 　　3 城轨车辆AW0动态试验 　　城轨列车AW0动态试验过程中牵引和电制动所需要完成的内容为： 　　40km/h加速试验（AW0）：一端和二端分别司机室占有，方向牵引手柄置100%最大牵引位，列车加速到40km/h。 　　80km/h加速试验（AW0）：一端和二端分别司机室占有，方向牵引手柄置100%最大牵引位，列车加速到80km/h。 　　80km/h制动试验（AW0）：一端和二端分别司机室占有，100%牵引至80km/h，惰性2s后施加全常用制动，常用制动平均减速度1.0m/s2；一端和二端分别司机室占有，100%牵引至80km/h，惰性2s后施加快速制动，常用制动平均减速度1.2m/s2。 　　4 动态调试过程中出现的问题及分析解决 　　城轨列车在进行AW0动态试验过程中，为了保证直流所设备的安全运行，上级10KV配电站房（其供电功率的上限值设为2100kva，限电流保护值为120A），进行40km/h加速试验（AW0）时顺利完成，但在进行80km/h加速和制动试验（AW0）过程中，车辆牵引速度超过40km/h的时候，发现直流所上级10KV配电站房供电系统保护装置同时跳闸。而此时车辆开始了电制动向触网反馈能量，所以观测的网压瞬间由1700v下降到1000v（持续7～10s后到达500v）最终网压降低为0。根据列车和直流所操作人员实时记录反馈，跳闸时直流所10KV高压进线柜的电流超过120A，同时列车消耗功率超过2100kva。根据以上判断是由于上级10KV配电站房的功率不够而引起跳闸，导致直流所的10KV输入低压，造成低电压跳闸保护。 　　解决方法：与上级10KV配电站房人员协调将供电功率上调为3200kva，限电流保护值为180A。 　　参数重新调整之后，继续进行城轨列车80km/h加速和制动试验（AW0）。 　　通过多次试车发现，列车在牵引过程中，司机操作手法的不同（如采用全部牵引或部分牵引），所消耗的功率亦各不相同，但总体来看，车辆牵引速度在达到50～60km/h的时候，列车消耗的功率达到最大，且全部牵引所消耗的功率大于部分牵引所消耗的功率。 　　采用全部牵引试验时，速度达到50.5km/h的时候，保护装置跳闸。城轨列车线电压、线电流和速度关系如下，当线电流达到最大的时候10KV供电所跳闸，此时的线电压（1490.7V）、线电流（1855A）和速度（50.2km/h）。 　　采用部分牵引试验时，速度达到53km/h时候，保护装置未跳闸，城轨列车线电压（1629.5v）、线电流最大达到（1156.6A）和速度（46.93km/h），试验可以正常进行。 　　随后又进行了几次调试，采用部分牵引，速度可达到80km/h，在电制动启动时，制动能量吸收装置也可以正常运行，满足试验需求。但是，进行城轨列车加速和制动例行试验（AW0），必须满足全部牵引。所以，该试验依然无法正常进行。 　　为解决上述问题，首先需要得出城轨列车在进行加速和制动例行试验（AW0）过程中需要消耗最大的功率。 　　根据《该项目牵引供电接口文件》： 　　得出该城轨列车要完成80km/h加速和制动试验（AW0），需消耗最大的功率为4300kva。