高鐵自動(dòng)過(guò)分相系統(tǒng)沖擊分量監(jiān)測(cè)與抑制方法研究.pdf

1、我國(guó)高速鐵路正飛速發(fā)展，截至2016年底通車?yán)锍踢_(dá)2.2萬(wàn)公里，然而高鐵通過(guò)電分相區(qū)時(shí)，可能會(huì)發(fā)生多次電弧燒毀接觸線和承力索，以及過(guò)電壓擊穿車頂保護(hù)間隙引起牽引變電所跳閘事故，嚴(yán)重影響高鐵的安全可靠運(yùn)營(yíng)。因此，本文開展高鐵自動(dòng)過(guò)分相系統(tǒng)沖擊分量監(jiān)測(cè)與抑制方法研究，揭示高鐵自動(dòng)過(guò)分相暫態(tài)過(guò)程對(duì)車載變壓器和電網(wǎng)產(chǎn)生的沖擊影響，提出基于準(zhǔn)同期裝置的過(guò)電壓和勵(lì)磁涌流治理方案，為高鐵安全可靠性設(shè)計(jì)和電網(wǎng)電磁環(huán)境治理提供理論依據(jù)。
　　本文主

2、要研究如下:
　　1、分析了高鐵牽引供電系統(tǒng)和供電方式，研究了三種高鐵自動(dòng)過(guò)分相原理，包括地面開關(guān)式自動(dòng)過(guò)分相、車載斷電式自動(dòng)過(guò)分相和柱上自動(dòng)切換式過(guò)分相，并對(duì)比分析了三種高鐵自動(dòng)過(guò)分相方法的優(yōu)劣性;
　　2、分析了高鐵自動(dòng)過(guò)分相瞬態(tài)沖擊機(jī)理，包括車載變壓器過(guò)電壓、勵(lì)磁涌流的產(chǎn)生機(jī)理及電分相區(qū)中性段產(chǎn)生過(guò)電壓機(jī)理;根據(jù)高鐵過(guò)電分相暫態(tài)過(guò)程，對(duì)線路及車輛參數(shù)進(jìn)行計(jì)算，建立反映高鐵過(guò)分相過(guò)程的的分合閘等值電路，并推導(dǎo)出電壓方程;

3、
　　3、利用Matlab/Simulink針對(duì)關(guān)節(jié)式電分相結(jié)構(gòu)、高鐵以及牽引供電網(wǎng)的實(shí)際數(shù)據(jù)，建立反映高鐵通過(guò)電分相區(qū)的電磁暫態(tài)仿真模型，并進(jìn)行電磁暫態(tài)仿真，得出了中性線過(guò)電壓幅值與波形，以及車載牽引變壓器過(guò)電壓及勵(lì)磁涌流波形;
　　4、設(shè)計(jì)并制作高鐵自動(dòng)過(guò)分相沖擊分量檢測(cè)裝置，包括硬件電路和人機(jī)交互軟件，能夠模擬高鐵過(guò)分相過(guò)程中分閘、合閘角度，并利用該裝置開展過(guò)電壓和勵(lì)磁涌流影響因素的實(shí)驗(yàn)研究，驗(yàn)證了高鐵自動(dòng)過(guò)分相瞬態(tài)沖

4、擊機(jī)理的正確性;
　　5、研究了高鐵過(guò)分相時(shí)電路特性，提出了基于RC吸收裝置的過(guò)電壓治理措施及其優(yōu)化參數(shù)設(shè)計(jì);分析了合閘電壓初相角對(duì)過(guò)電壓的影響，提出了基于自動(dòng)準(zhǔn)同期裝置控制合閘相位角的勵(lì)磁涌流治理方案。
　　理論分析與實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明:中性線產(chǎn)生過(guò)電壓的性質(zhì)是容性線路合閘振蕩過(guò)電壓，與接觸網(wǎng)電壓幅值和受電弓進(jìn)入電分相時(shí)接觸線上電壓的相位密切相關(guān)，與牽引載體本身無(wú)關(guān)，其幅值具有隨機(jī)性。車載牽引變壓器過(guò)電壓和勵(lì)磁電流與主斷路器進(jìn)行