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广州地铁科技创新成果介绍:“新一代轨道交通AC25kV智能同相牵引供电技术与应用”

广州地铁科技创新成果介绍:“新一代轨道交通AC25kV智能同相牵引供电技术与应用” 城轨安全与运维国家工程研究中心
2023-08-14
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导读:近日,由卢春房、钱清泉院士和于松伟、蒋先国全国勘察设计大师等7位行业知名电气专家组成的评审委员会评审,对广州

近日,由卢春房、钱清泉院士和于松伟、蒋先国全国勘察设计大师等7位行业知名电气专家组成的评审委员会评审,对广州地铁主导的《新一代轨道交通AC25kV智能同相牵引供电技术与应用》项目,进行了评审,认为新一代轨道交通 AC25kV 智能同相牵引供电技术与应用项目”成果总体技术达到国际领先水平!

一、研究背景

采用传统 AC 25kV单相工频交流牵引供电方式,牵引变电所出口处及分区所设置电分相,列车过分相时需断电,损失运行速度,存在掉入无电区风险,为适应线路高密度运行要求,应尽量减少或消除电分相对车辆运行的影响。同相供电装置,属于单相大功率变流创新设备,通过转换相位可取消牵引变电所出口电分相,立项时业界尚缺乏对应的工程化试验平台对设备的安装、调试、功能及性能进行全面检验和测试,在项目现场开展相关测试则影响工程实施效率,且增加不确定性风险。为解决上述问题,广州地铁开展了新一代轨道交通 AC25kV 智能同相牵引供电技术与应用研究,并在广州市轨道交通十八号线和二十二号线工程应用。

二、关键技术及成果

“新一代轨道交通AC25kV智能同相牵引供电技术与应用”针对高速度、大运量轨道交通线路特点和需求,首次采用全线贯通组合式同相供电技术,牵引变电所处无电分相,分区所处近期采用电力电子过分相技术,同时具备远期全线同相贯通供电能力,实现了列车连续供电,提升了交流牵引供电系统的运行品质。利用组合式同相供电装置实现电源侧三相功率平衡,兼顾功率因数、谐波电能质量综合治理,提高了设备利用效率。此外,研制的同相供电装置,通过提高变流环节的电压水平,简化了装置结构,提高了可靠性和能效水平。研发了同相供电装置复杂运行工况的模拟系统和同相供电系统综合试验、验证平台,实现了装置工厂化预装,提高了现场安装及调试的效率和精度。

三、应用前景

研究成果成功应用于广州地铁十八号线和广州地铁二十二号线,在经济效益方面,同相供电系统取消变电所出口分相,可节省列车自动过分相装置的相关投资。此外,增加了再生制动能量回收利用,可节约用电费用。在社会效益方面,贯通式同相供电技术从根本上取消了电分相,从而可以避免因过分相引起的过电压事故,提高供电安全性、列车运行安全性和系统综合运行性能,并提高牵引供电系统对外部电源适应性。避免了列车在电分相处的速度损失,增加运量,增加营收。在工程意义方面,本技术成果直接指导了十八号线和二十二号线工程牵引供电系统的修建,有效解决了单相交流 25kV 供电制式应用中的诸多技术难题。十八号线和二十二号线工程的如期顺利“电通” ,彰显了良好的企业风采和品牌信誉,安全高效的实现了运量提升、再生制动能量利用提高等目标,得到了各参建单位的充分认可。随着城市轨道交通的发展,高标准时空目标、 高运行可靠性目标及高电能质量目标的项目越来越多,因此该系列技术成果为城市轨道交通同相供电技术系统应用提供了理论和技术参考,具有重要的实用价值及广泛的推广应用前景。


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城轨安全与运维国家工程研究中心
城市轨道交通系统安全与运维保障国家工程研究中心依托广州地铁集团有限公司建设与运作,中心聚焦服务国家及行业战略需求,秉持“开放、合作、共享”的宗旨,围绕城市轨道交通系统安全、智慧运维、减振降噪、绿色低碳等方面的技术实施攻关。
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