高速重載鐵路車網(wǎng)耦合下過(guò)電壓產(chǎn)生機(jī)理與防護(hù)方法研究.pdf

1、隨著我國(guó)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(wèn)題，牽引網(wǎng)和機(jī)車(動(dòng)車)耦合中產(chǎn)生的過(guò)電壓及其防護(hù)就是這些問(wèn)題之一。近幾年，我國(guó)高速重載鐵路牽引供電系統(tǒng)出現(xiàn)了鐵磁諧振過(guò)電壓、分相過(guò)電壓、鋼軌電位升高和綜合貫通地線等問(wèn)題，這些問(wèn)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(shí)威脅著電氣設(shè)備絕緣、通信信號(hào)設(shè)備穩(wěn)定和牽引供電系統(tǒng)和機(jī)車(動(dòng)車)的安全，研究這些過(guò)電壓的形成機(jī)理和防護(hù)方法對(duì)促進(jìn)我國(guó)高速重載鐵路的發(fā)展具有

2、重要的意義。本文對(duì)高速重載鐵路中車網(wǎng)耦合過(guò)電壓及防護(hù)中出現(xiàn)的這些新問(wèn)題進(jìn)行了探索。 為了分析鐵磁諧振過(guò)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(jìn)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(jìn)而能夠保證鐵磁諧振過(guò)電壓分析的正確性。然后討論了勵(lì)磁電感與變壓器結(jié)構(gòu)參數(shù)、電壓的關(guān)系，通過(guò)數(shù)值計(jì)算的方法研究了車載變壓器勵(lì)磁電感飽和現(xiàn)象，闡釋了牽引網(wǎng)—機(jī)車(動(dòng)車)系統(tǒng)中的鐵磁諧振過(guò)電壓的產(chǎn)生機(jī)理，提出了消

3、除鐵磁諧振過(guò)電壓的方法。 根據(jù)機(jī)車(動(dòng)車)過(guò)電分相的物理過(guò)程，把牽引網(wǎng)—機(jī)車(動(dòng)車)系統(tǒng)劃分為四個(gè)暫態(tài)過(guò)程，運(yùn)用線性系統(tǒng)理論，對(duì)每個(gè)暫態(tài)過(guò)程建立了狀態(tài)方程，代入典型的系統(tǒng)參數(shù)，計(jì)算了每個(gè)暫態(tài)過(guò)程中受電弓電壓的大小和由于電弧重燃形成的暫態(tài)過(guò)程交互影響。計(jì)算表明，單一的電氣暫態(tài)過(guò)程不會(huì)產(chǎn)生危害車頂絕緣的過(guò)電壓；由于電弧的重燃，兩種暫態(tài)過(guò)程會(huì)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(chǎn)生高電壓擊穿車頂保護(hù)氣隙或引起車頂絕緣子的