列車機(jī)車諧波電流測(cè)量及電磁兼容性評(píng)估研究.pdf

1、伴隨著我國(guó)經(jīng)濟(jì)的迅速發(fā)展，對(duì)于高速運(yùn)輸能力的需求日益增加，高速鐵路進(jìn)入全面發(fā)展的階段。隨著交直交型機(jī)車在高速鐵路上的廣泛應(yīng)用，交流傳動(dòng)系統(tǒng)產(chǎn)生的諧波問(wèn)題也日益突出，嚴(yán)重影響了鐵路的安全性和正常運(yùn)營(yíng)。一方面牽引回流的諧波分量頻率若落在軌道電路信號(hào)的帶寬范圍內(nèi)，則會(huì)嚴(yán)重影響軌道電路系統(tǒng)的正常工作;另一方面，電力機(jī)車注入牽引網(wǎng)中的諧波電流在一定條件下會(huì)引發(fā)電網(wǎng)發(fā)生諧振，過(guò)電流或電壓造成牽引供電系統(tǒng)故障等導(dǎo)致列車停運(yùn)。因此，解決交流傳動(dòng)系統(tǒng)的諧

2、波問(wèn)題成為高速鐵路亟需解決的技術(shù)難題之一。
　　論文在簡(jiǎn)單闡述了基于干擾的牽引供電系統(tǒng)結(jié)構(gòu)的基礎(chǔ)上，詳細(xì)介紹了軌道交通機(jī)車車輛與軌道電路兼容性問(wèn)題。依據(jù)CLC/TS50238-2《鐵路應(yīng)用-軌道交通機(jī)車車輛與列車檢測(cè)系統(tǒng)的兼容性-第2部分:與軌道電路間的兼容性》標(biāo)準(zhǔn)，介紹了ZPW-2000和FTGS46/917兩種軌道電路類型的干擾電流限值以及數(shù)據(jù)處理方法。而后，具體描述了諧波電流自動(dòng)測(cè)量系統(tǒng)軟硬件的詳細(xì)實(shí)現(xiàn)，并對(duì)該諧波自動(dòng)測(cè)試系

3、統(tǒng)進(jìn)行了功能驗(yàn)證，實(shí)驗(yàn)證明此套自動(dòng)測(cè)試系統(tǒng)能夠正常穩(wěn)定工作，測(cè)試數(shù)據(jù)正確可靠。最后，利用此系統(tǒng)在某條高鐵線路上進(jìn)行實(shí)地試驗(yàn)，采集得到牽引電流數(shù)據(jù)進(jìn)行分析，給出了機(jī)車車輛與軌道電路兼容性結(jié)論，牽引電流的主要諧波分布情況及主要諧波隨列車工況變化規(guī)律。
　　對(duì)于牽引網(wǎng)諧振問(wèn)題，論文首先論述了分布參數(shù)傳輸線理論及二端口等效π型模型，隨后進(jìn)一步針對(duì)多導(dǎo)體傳輸線系統(tǒng)，利用矩陣特征值分解的思想，將多導(dǎo)體傳輸線變換為單相傳輸線處理，通過(guò)理論推導(dǎo)的

4、形式給出了已知終端電壓、電流條件下電壓、電流的通式閉解形式。然后運(yùn)用多導(dǎo)體傳輸系統(tǒng)降階模型中的阻抗降階方法和導(dǎo)納降階方法，將牽引網(wǎng)多導(dǎo)體傳輸線系統(tǒng)等效為單相傳輸線等值π型模型進(jìn)行研究。在Matlab仿真軟件中建立牽引網(wǎng)諧振仿真模型，包括牽引網(wǎng)等效建模，電力機(jī)車等效建模，牽引變電所等效建模，研究牽引網(wǎng)諧振機(jī)理及影響諧振因素。運(yùn)用研究結(jié)果解釋了列車在實(shí)際運(yùn)行過(guò)程中的牽引網(wǎng)諧振現(xiàn)象，對(duì)比實(shí)地采集的牽引電流諧波數(shù)據(jù)，證明了仿真結(jié)果的正確性，并根