牵引供电关键设备安全运行检测技术与应用
完成单位:西南交通大学

产生时间:2012

支撑项目(平台):国家杰出青年科学基金项目(51325704);国家自然科学基金重点项目(U1234202);国家自然科学基金面上项目(51177136);国家自然科学基金青年科学基金项目(51102089);教育部新世纪优秀人才支持计划(NCET-07-0718);铁道部科技研究开发计划重大项目(2011T008-D);铁道部科技研究开发计划重点项目(2007J036);中车青岛四方机车车辆股份有限公司项目(SF

参与单位:西南交通大学

所属学科:电气工程

主要贡献者:吴广宁,高仕斌,王保国,王祖峰,周利军,陈维荣,韦国,董安平,何正友,王富荣

成就简介:该成就围绕高铁电气化系统中绝缘失效的重大问题,从理论上揭示了关键设备绝缘破坏的机理,构建了安全运行检测技术体系,研制了在线与离线一体化的检测装备,为高铁牵引供电关键设备安全运行提供保障。

自国家大力发展高铁以来,高铁运行过程中关键电气设备故障频发,高铁电气化面临重大挑战。其中87.3%供电设备寿命终止由绝缘失效引起,牵引供电设备的绝缘失效成为遏制高铁进一步发展的瓶颈问题。随着列车速度的提升,由于牵引负荷的冲击性、供电系统的不平衡性、电气耦合的复杂性以及日益增多的新型绝缘结构等多方面原因,绝缘失效检测的理论、技术和装备正面临全新的挑战。为保障牵引供电设备安全运行,该成就围绕牵引供电关键设备的绝缘破坏机理、检测技术以及检测装备,主要取得了以下科技创新:①揭示了牵引变压器、变频调速牵引电机等牵引供电关键设备绝缘破坏机理。构建了牵引变压器、变频调速牵引电机、高压互感器、电容器、高压套管等牵引供电关键设备绝缘破坏特征和状态评估模型。②构建了牵引供电关键设备安全运行检测技术体系。实现了变压器油中气体与微水检测、牵引供电设备介质损耗的精确检测、雷电冲击下接地参数的精确检测技术的突破。建立了牵引供电设备绝缘故障特征库与故障诊断推理机。③研制了在线与离线一体化的牵引供电关键设备安全运行检测装备。包括我国第一套牵引变电所供电设备安全运行在线监测系统;我国第一个移动式离线检测系统;我国第一个变频调速牵引电机的连续脉冲高压试验系统。实现了牵引变压器、牵引电机等关键设备的智能诊断。
    上述科技创新成果获得了国家科学技术进步奖二等奖1项,四川省科技进步奖一等奖1项,中国铁道学会科学技术奖一等奖、二等奖各1项;培养了长江学者1人,国家杰青1人,研究团队入选国家重点领域(轨道交通)创新团队。研究成果能在线、及时发现设备早期故障隐患,有效避免事故发生保障了我国高铁安全稳定运行,服务于国家“一带一路”的倡议,为高铁“走出去”战略提供重要支持。

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