電力機(jī)車過分相鐵磁諧振現(xiàn)象研究.pdf

1、電力機(jī)車（包括動車組）過錨段關(guān)節(jié)式電分相時，由于車頂電壓互感器是一個非線性鐵磁電感組件，在電路結(jié)構(gòu)切換過程中，電磁暫態(tài)過程可能會激發(fā)鐵磁諧振，電壓互感器勵磁電流急劇增大，對接觸網(wǎng)電分相設(shè)備構(gòu)成嚴(yán)重威脅。本文利用PSCAD/EMTDC建立了電力機(jī)車過分相電磁暫態(tài)仿真模型，結(jié)合車頂電壓互感器勵磁特性測試及CRH3A型動車組過分相鐵磁諧振測試對電力機(jī)車過分相發(fā)生鐵磁諧振現(xiàn)象原因進(jìn)行分析，并提出了抑制措施。
　　通過對電力機(jī)車過分相鐵磁諧

2、振現(xiàn)象原理及車載斷電自動過分相方式進(jìn)行分析，建立電力機(jī)車過分相等效電路，依據(jù)等效電路得出機(jī)車進(jìn)入電分相時中性區(qū)暫態(tài)電壓數(shù)學(xué)表達(dá)式，從表達(dá)式可以看出電力機(jī)車進(jìn)入電分相時電源相位角及電分相中性區(qū)等效對地電容等參數(shù)會對中性區(qū)暫態(tài)電壓幅值產(chǎn)生影響。
　　對電壓互感器進(jìn)行勵磁特性測試，實(shí)現(xiàn)在PSCAD/EMTDC仿真中對車頂電壓互感器準(zhǔn)確建模。仿真電力機(jī)車分別通過三種不同結(jié)構(gòu)型式電分相鐵磁諧振現(xiàn)象，將仿真結(jié)果進(jìn)行對比分析后表明:當(dāng)電源相位角

3、在60°～90°和240°～270°范圍內(nèi)時中性區(qū)暫態(tài)電壓幅值較大，最大幅值可達(dá)到69.75kV，容易激發(fā)車頂電壓互感器在電分相中性區(qū)產(chǎn)生鐵磁諧振現(xiàn)象。在相同電源相位角情況下，電分相跨數(shù)越長，中性區(qū)對地電容越大，電力機(jī)車進(jìn)入電分相時中性區(qū)暫態(tài)電壓越小，鐵磁諧振現(xiàn)象越能得到抑制;由于實(shí)際等值阻抗、電容參數(shù)使諧振回路具有較大的阻尼因子，因此諧振回路未發(fā)生混沌現(xiàn)象;仿真得出的中性區(qū)鐵磁諧振網(wǎng)壓頻譜主要為1/3工頻(16.7Hz)諧波。

4、　　介紹了CRH3A型動車組在滬昆客運(yùn)專線杭長段（南昌西(→)萍鄉(xiāng)北區(qū)間）現(xiàn)場測試情況，給出了動車組通過錨段關(guān)節(jié)式電分相暫態(tài)過程中網(wǎng)壓、網(wǎng)流正常工況和發(fā)生鐵磁諧振的波形，實(shí)測鐵磁諧振電壓頻譜中1/5工頻(10Hz)諧波和1/3工頻(16.7Hz)諧波都有所出現(xiàn)，并與理論分析計(jì)算結(jié)果以及PSCAD/EMTDC仿真結(jié)果進(jìn)行比較，得出產(chǎn)生鐵磁諧振現(xiàn)象的原因，證明了理論計(jì)算的準(zhǔn)確性以及電力機(jī)車過分相仿真模型的有效性。
　　最后，提出抑制電