高速重載鐵路車網耦合下過電壓產生機理與防護方法研究.pdf

1、隨著我國高速重載電氣化鐵路的發(fā)展，牽引供電系統(tǒng)暴露或凸顯出許多問題，牽引網和機車(動車)耦合中產生的過電壓及其防護就是這些問題之一。近幾年，我國高速重載鐵路牽引供電系統(tǒng)出現(xiàn)了鐵磁諧振過電壓、分相過電壓、鋼軌電位升高和綜合貫通地線等問題，這些問題理論研究還不夠深入，在工程上還沒有得到很好地解決，它們隨時威脅著電氣設備絕緣、通信信號設備穩(wěn)定和牽引供電系統(tǒng)和機車(動車)的安全，研究這些過電壓的形成機理和防護方法對促進我國高速重載鐵路的發(fā)展具有

2、重要的意義。本文對高速重載鐵路中車網耦合過電壓及防護中出現(xiàn)的這些新問題進行了探索。 為了分析鐵磁諧振過電壓，比較了描述變壓器鐵心材料硅鋼片的磁化曲線的各種擬合函數(shù)，選擇了改進的指數(shù)函數(shù)形式，保證磁化曲線在非線性段的擬合精度，進而能夠保證鐵磁諧振過電壓分析的正確性。然后討論了勵磁電感與變壓器結構參數(shù)、電壓的關系，通過數(shù)值計算的方法研究了車載變壓器勵磁電感飽和現(xiàn)象，闡釋了牽引網—機車(動車)系統(tǒng)中的鐵磁諧振過電壓的產生機理，提出了消

3、除鐵磁諧振過電壓的方法。 根據(jù)機車(動車)過電分相的物理過程，把牽引網—機車(動車)系統(tǒng)劃分為四個暫態(tài)過程，運用線性系統(tǒng)理論，對每個暫態(tài)過程建立了狀態(tài)方程，代入典型的系統(tǒng)參數(shù)，計算了每個暫態(tài)過程中受電弓電壓的大小和由于電弧重燃形成的暫態(tài)過程交互影響。計算表明，單一的電氣暫態(tài)過程不會產生危害車頂絕緣的過電壓；由于電弧的重燃，兩種暫態(tài)過程會交替出現(xiàn)和交互影響，使受電弓上的電壓逐漸升高，最終產生高電壓擊穿車頂保護氣隙或引起車頂絕緣子的