交流牵引供电系统：地铁/轻轨的新选择与关键技术

本文主要探讨的是城市轨道交通领域的一项重要创新——交流牵引供电系统。在地铁和轻轨等公共交通系统中，现有的直流牵引供电系统存在迷流问题，且不便于实现无分相供电。为了克服这些局限，作者提出了并深入研究了一种基于交流供电的解决方案。 该交流牵引供电系统由主变电所（MSS）和电缆牵引网（CTN）两大部分组成。MSS采用单相主牵引变压器（MTT）与负序补偿装置（NCD）结合的设计，确保了供电的稳定性和效率。而CTN则包括双芯电缆（DCC）、牵引变压器（TT）、接触网（OCS）以及钢轨（R）等关键组件。系统的关键技术主要包括： 1. 电缆牵引网供电原理：通过阐述交流供电方式如何提供连续、均衡的电力传输，以及其在消除直流系统中的电流不平衡和电磁干扰（迷流）方面的优势。 2. 等效电路和输电能力分析：详细介绍了交流供电系统的等效电路模型，如何通过设计优化输电能力和效率，以满足城市轨道交通的高速运行需求。 3. 电缆与接触网匹配技术：研究了如何通过适当的电缆参数和接触网设计，确保两者之间的高效匹配，减少能量损失。 4. 接触网电压等级选择：针对不同城市轨道交通线路上的电压需求，讨论了接触网电压等级的选择策略，确保供电安全和可靠性。 5. 牵引网分段供电技术：探讨了如何通过分段供电来提高系统的灵活性和故障恢复能力，降低对单一电源的依赖。 6. 供电状态辨识方法：提出了识别牵引网工作状态的算法或方法，有助于实时监控和维护。 7. 分布式保护与集中式保护方案：比较了两种保护系统的优缺点，为确保供电系统的安全性提供了不同的策略。 8. 主变电所供电方案：分析了单条线路独立供电和多线路共用主变电所的利弊，以实现资源的有效利用和节能减排。 总结来说，该交流牵引供电系统具有良好的技术性能、经济性和可靠性，为解决城市轨道交通面临的供电挑战提供了创新的解决方案。它的应用将为地铁和轻轨等交通系统提供更高效、更环保的电力供应选择，推动了轨道交通技术的发展。