高鐵自動過分相系統(tǒng)沖擊分量監(jiān)測與抑制方法研究.pdf

1、我國高速鐵路正飛速發(fā)展，截至2016年底通車里程達2.2萬公里，然而高鐵通過電分相區(qū)時，可能會發(fā)生多次電弧燒毀接觸線和承力索，以及過電壓擊穿車頂保護間隙引起牽引變電所跳閘事故，嚴重影響高鐵的安全可靠運營。因此，本文開展高鐵自動過分相系統(tǒng)沖擊分量監(jiān)測與抑制方法研究，揭示高鐵自動過分相暫態(tài)過程對車載變壓器和電網(wǎng)產(chǎn)生的沖擊影響，提出基于準同期裝置的過電壓和勵磁涌流治理方案，為高鐵安全可靠性設(shè)計和電網(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過分相原理，包括地面開關(guān)式自動過分相、車載斷電式自動過分相和柱上自動切換式過分相，并對比分析了三種高鐵自動過分相方法的優(yōu)劣性;
　　2、分析了高鐵自動過分相瞬態(tài)沖擊機理，包括車載變壓器過電壓、勵磁涌流的產(chǎn)生機理及電分相區(qū)中性段產(chǎn)生過電壓機理;根據(jù)高鐵過電分相暫態(tài)過程，對線路及車輛參數(shù)進行計算，建立反映高鐵過分相過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針對關(guān)節(jié)式電分相結(jié)構(gòu)、高鐵以及牽引供電網(wǎng)的實際數(shù)據(jù)，建立反映高鐵通過電分相區(qū)的電磁暫態(tài)仿真模型，并進行電磁暫態(tài)仿真，得出了中性線過電壓幅值與波形，以及車載牽引變壓器過電壓及勵磁涌流波形;
　　4、設(shè)計并制作高鐵自動過分相沖擊分量檢測裝置，包括硬件電路和人機交互軟件，能夠模擬高鐵過分相過程中分閘、合閘角度，并利用該裝置開展過電壓和勵磁涌流影響因素的實驗研究，驗證了高鐵自動過分相瞬態(tài)沖

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