交直交电力机车与牵引网谐振故障原因分析与措施

针对因电力机车引发高次谐波造成机车和接触网故障的情况进行地面和车上谐波测试，对测试结果进行分析并制定应对措施，对高次谐波造成的机车故障和供电设备故障起到较好的治理作用。最后对机车源头治理、供电方案优化、联合分析、机车上线前测试等工作提出具体建议。     

6K机车功率因数计算及谐波电流分析

本文针对三段桥连续调压方式的６Ｋ机车功率因数和谐波电流进行了理论分析和计算。探讨了多段桥调压电路的计算方法，其中包括考虑接触网和机车主变压器的等效阻抗，以及平波电抗器的非线性因素。通过计算，得到了未投入功率因数补偿装置时６Ｋ机车功率因数和谐波电流的分布规律。     

高次谐波对SS6B型机车造成的危害及改造措施

通过故障统计分析及现场试验,验证了接触网存在大量高次谐波是造成SS6B型机车阻容保护装置电阻惯性烧损的主要原因.运用现场测试确定的谐波参数,对机车阻容保护电路发热量进行验算,并修订了SS6B型机车阻容保护参数,提出改造措施.     

交流传动电力机车谐波特性研究

通过理论分析和试验验证手段,重点分析了HX_D1C型交流传动电力机车对供电网电压谐波含量的影响,并对该机车单独网内运行和该机车与直流传动机车共网运行两种工况下谐波特性进行了对比分析研究。     

怀化铁路枢纽地区接触网谐振过电压的形成与治理研究

针对2018年以来怀化铁路枢纽地区频繁发生接触网谐振过电压导致的电力机车高压电气设备阻容吸收装置烧损、避雷器炸损、变流器直流过电压等故障,文章对该枢纽地区的牵引供变电系统接触网环境,和谐型机车网侧变流器谐波电流成因及常见机车故障进行了理论分析和现场实测,提出了增设地面高次谐波滤波装置和机车变流器网压传感器滤波环节的谐波治理方案和机车防护措施,上述方案和措施实施后取得良好的谐振过电压抑制效果。     

交直流机车混合运行牵引供电网谐波特性分析

针对机车调度中交直型和交直交型机车单独运行以及2种类型机车在同一牵引变压器供电下混合运行等复杂工况对网侧电流影响严重的问题,分析了交直型SS4电力机车及交直交型HXD3电力机车的牵引传动系统原理,建立了根据机车级位和速度自动判别机车行驶段位的交直型和采用空间矢量脉宽调制控制策略(SVPWM)的交直交型机车的SIMULINK仿真模型。在此基础上建立了同一牵引变压器不同类型机车混合运行模型,对典型工况进行仿真分析,得出各工况运行下的网侧电流谐波次数、谐波含有量及总电流畸变率,可用于供电网谐振分析、谐波治理、调度运行等方面。     

车网谐振机理分析及仿真研究

对我国电气化铁路谐波新特征进行了归纳,对车网高频谐振、车网谐波传递、直流机车RC支路烧毁机理进行了理论分析和仿真研究,总结出一些基本结论和规律,最后对实际的车网高频谐振和直流机车RC支路烧毁事故进行了复现和分析,为全面掌握车网谐振机理以及制定相应的抑制措施提供了参考和理论依据。     

基于小功率模拟实验平台的车网电气耦合分析

针对电气化铁路发生的因交-直-交型机车与牵引供电网电气参数不匹配引起的高次谐波谐振和低频振荡问题,在分析其产生机理的基础上,搭建包含等效机车和等效牵引网的小功率车网耦合模拟实验平台,并对高次谐波谐振和低频振荡现象进行实验设计,实现了现象的复现和分析。实验结果表明:搭建具有机车特征次谐波频率附近谐振点的等效牵引网可复现高次谐波谐振现象,调节牵引供电系统输出阻抗和机车输入阻抗使车网系统阻抗不匹配可复现低频振荡现象。搭建的模拟实验平台为进一步开展电气化铁路车网系统谐波谐振与低频振荡问题的深入研究提供实验条件。     

交直流机车混跑牵引网谐波特性仿真研究

随着电气化铁路的快速发展和电力机车的更新换代,交直电力机车与交直交动车组混跑引起的牵引网谐波问题越发严峻。为分析多车混跑线路谐波传输特性,以现阶段运行最多的交直机车SS6B和交直交动车组CRH2为例,利用Matlab/Simulink仿真软件建立车网联合仿真模型。通过对SS6B电力机车和CRH2动车组谐波特性的仿真分析,验证模型的正确性。在车网联合仿真模型的基础上,分别针对不同牵引网长度、不同机车位置及机车工况变化3种情况下的牵引网谐波特性进行分析。该研究结果表明联合仿真模型能精确反映交直流机车混跑对牵引网谐波的影响。     

晶闸管机车负荷特性与谐波对馈线保护动作影响的仿真分析

在建立８Ｋ型电力机车的全工况动态运动过程、负荷电流谐波过程以及多列机车运行时牵引供电网络的数学模型基础上，对ＺＫＨ－２Ａ型保护装置进行模拟仿真，得到了不同负荷与谐波条件下继电器的动作行为特性及其变化规律，从而分析论证了保护误动的原因。     

晶闸管机车全工况负荷特性与谐波对馈线保护动作影响的仿真分析

本文在建立８Ｋ型电力机车在全工况动态运行过程，负荷电流谐波过程以及多列机车运行时牵引供电网络的数学模型基础上，对ＺＫＨ－２Ａ型保护装置进行模拟仿真，得到了不同负荷与谐波条件下继电器的动作行为特性及其变化规律，从而分析论证了保护误动的原因。     

交流传动机车牵引变压器谐波电流与复合短路阻抗的计算

根据交流传动机车牵引变压器的工作特点，利用FFT计算了线圈中的谐波电流，并详细推导了交流传动机车牵引变压器复合短路阻抗的计算方法，计算结果与试验数据相吻合。     

牵引网宽频域谐波抑制用高通滤波器性能分析与设计

为了解决交流机车取代直流机车给牵引网带来的宽频域谐波问题,提出了一个带三阶阻尼的高通滤波器方案,可以有效消除高次谐波,且输出的无功功率小,不会造成网压提升;也没有基波损耗,运行成本低。对该滤波器的原理及各个参数对滤波性能的影响进行了详细分析,结合实例进行了仿真,验证了其有效性和可行性。     

等效24相整流在广州地铁的应用

对多相整流电路电压进行了谐波分析，指出了24相整流电路的优点，并对株洲是力机车研究所生产的2组2200KW的12脉波整流机组进行了测试，用户认为机组容量小、功率高、谐波含量少，具有国内领先水平。     

HX_D2型机车车顶放电的原因分析及解决方案

针对HX_D2机车进入五寨专用线进行装车作业以来频繁发生车顶放电现象,做了现场测试,找出故障原因,并制定了相应的解决方案,实际运行中取得了较好的效果。对改进机车的谐波特性提出建议。     

车轮多边形对米轨机车动力学性能影响的研究

为研究米轨机车车轮多边形化对机车系统动力学性能的影响,建立米轨机车动力学模型,研究车轮多边形的谐波阶数和波深幅值对动力学性能的影响,并计算不同谐波阶数下车轮多边形的波深限值,最后对车轮多边形和轨道激励共同作用下轮轨垂向力的变化趋势进行分析。结果表明:由于米轨机车运行速度较低,车轮多边形化会导致低频振动,使得车体振动响应增大;车轮多边形化会极大地增加轮轨垂向力,但对脱轨系数影响不大;波深限值与机车运行速度及车轮多边形谐波阶数成反比;轨道激励不仅不会掩盖多边形的作用趋势,而且会极大地增加轮轨垂向力。机车在线路上运行时应经常检测车轮不圆度,并及时镟修或者更换车轮,防止出现轮轨垂向力过大或跳轨现象。     

电力机车功补装置对牵引变电所滤波器设计的影响

针对减少电气化铁路中电流影响的两项技术措施，提出了一种建立定量关系的计算方法，并进行了实例计算比较，计算数据表明，机车的功补装置有利于电气化铁路谐波问题的合理解决。     

电气化铁道牵引网谐波电流放大仿真分析

在电力传输线等效理论基础上,根据牵引供电系统等值电路,对牵引供电系统中的谐波电流放大以及系统的谐波谐振进行了理论推导。采用某电气化铁道典型数据对牵引网中的谐波电流放大现象进行了仿真分析,并利用电磁暂态仿真软件,对上述仿真分析进行了实验验证,结果基本吻合。通过理论推导以及仿真分析得出了牵引网长度、机车位置以及牵引网的不同位置处等因素与牵引网发生谐波电流放大的关系,可以对牵引供电系统的谐波电流放大以及谐波谐振现象研究提供理论依据和参考。     

基于MRPC的电气化铁道谐波治理技术研究

针对当前我国电气化铁路处于新旧技术的交替阶段、交直机车与交直交机车(动车组)混跑、牵引供电系统谐波含量丰富的情况,介绍了国内外电气化铁路谐波治理技术,重点介绍了指定次谐波电流分频控制研究现状;从电气化铁路的供电特点,分析低次、高次谐波分布;研究了以模块化多电平变换器为主电路拓扑的铁路功率调节器的谐波抑制技术,并将其与无源高通滤波器相结合,提出一种适用于牵引供电系统的谐波抑制策略,实现指定次谐波与高次谐波的抑制。在RT-LAB平台下搭建了仿真模型,仿真结果验证了该控制策略的可行性。     

高速铁路车网系统谐波特性研究

分析均匀传输线和PWM整流器结构,建立了牵引网谐波电压和谐波电流分布特性方程以及交直交机车谐波电压特性方程。进一步构建牵引供电系统-机车联合系统谐波模型,分析得出联合系统谐波电压和谐波电流的分布特性。