计及绕组波过程的牵引变压器防雷分析

雷电冲击过电压有较大的幅值及陡度,侵入牵引变电所会对主变压器的绕组纵绝缘造成危害。为研究雷电侵入波对牵引变压器的影响,建立牵引变电所EMTP暂态模型,考虑雷击进线杆塔时,分析有无避雷器保护对牵引变压器上过电压参数的影响。安装避雷器后,变压器上的过电压幅值降低到最大允许耐压值以下,但其陡度减小幅度较小,对牵引变压器绕组的绝缘安全存在威胁。通过建立基于时域有限差分法的绕组多导体传输线模型,分析变压器绕组在雷电波入侵时的波过程。结果表明,雷击引起变压器绕组极不均匀电压分布,且前端绕组过电压幅值及振荡频率较高,存在绝缘隐患,应针对该位置进行重点保护。     

电气化铁道关节式电分相过电压抑制研究

分析了电力机车过关节式电分相的全过程,研究造成关节式电分相过电压的原因、产生机理,并结合现场实测数据,探讨了治理过电压的方法,设计出自控式阻容吸收过电压抑制装置.结果表明,该装置可以有效地抑制机车过关节式电分相时产生的过电压.     

相控分合断路器对涌流与过电压的抑制研究

机车/动车主断路器随机合闸不但会导致本车产生合闸涌流,还会导致在同一供电臂内运行的其他机车上产生和应涌流,同时使地面牵引变压器上产生励磁涌流;涌流会引起牵引网压发生跌落与畸变,严重时会发生车网谐波谐振;主断路器随机分闸会导致车载设备上产生分闸过电压,损伤车载设备的绝缘性能,还可能导致车体上产生浪涌过电压。合闸涌流与分闸过电压均会对车载设备造成严重的电磁干扰,相控分合真空断路器通过选择合适的合闸与分闸相位,可以抑制合闸涌流与分闸过电压。     

基于相控技术的永磁式真空断路器在HX_D3C型机车上的应用

文章从永磁式真空断路器的结构特点和工作原理、相控原理及策略、相控效果等方面介绍其设计与实现方法,并根据相控永磁式真空断路器在HX_D3C型机车上的实际应用效果,进一步证明了其可以有效抑制合闸涌流和操作过电压,可以解决电磁暂态对机车牵引变压器及电气系统的冲击,可提高整车电气系统的可靠性并保护车载设备。     

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。     

机车通过关节式电分相过电压研究

分析了韶山7型电力机车通过关节式电分相时经常产生过电压的原因及影响因素,利用Matlab仿真软件建立了仿真模型,得到了暂态仿真波形,并对仿真波形进行了分析;提出利用阻容保护装置或氧化锌避雷器方法来减小过电压问题。仿真结果表明2种方法均能有效降低过电压。     

SS3B型机车控制电路保护电阻烧损故障的分析

我段 SS3型机车从 1996年开始陆续入厂进行大修改造 ,即将 SS3型改为 SS3B型机车。该车投入运用后 ,不断发生控制电路保护电阻过热烧损故障 ,给机车的安全运用留下了隐患。1　原因分析SS3B机车控制电源的电源变压器二次侧绕组上并联有控制保护电容器和控制电路保护电阻组成的 R- C阻容电路 ,作为交流侧的过电压吸收装置。保护电容值为 10μF/ 2 50 V,保护电阻值为 10Ω / 4 0 W(用 2个 2 0Ω / 2 0 W电阻并联 )。控制电路保护阻容元件与控制电路抑制换向过电压的阻容元件及触发晶闸管的脉冲变压器等一起安装在一块阻容板上。为了降低…     

地铁主变电所电抗器操作过电压问题分析及解决方案

在成都地铁1号线主变电所无功补偿工程中,当真空断路器切电抗器时有爆鸣声响和弧光的现象.分析了产生过电压的原因,比较了不同过电压保护装置的优缺点.工程实践证明,采用阻容吸收器进行过电压抑制效果良好.目前,在成都地铁线中,主变电所需要切电抗器均优先采用阻容吸收器.     

基于概率的机车过分相过电压仿真实测及其机理研究

分析了不同变压器接线方式下所产生的两供电臂电压相位差对关节式过分相感应电压大小的影响;并通过仿真模拟机车进入和离开中性段时所产生的操作过电压;中性段上可能由于操作过电压激发铁磁谐振,铁磁谐振情况下右侧供电臂通过受电弓接入中性段所产生的操作过电压是造成放电间隙击穿的主要原因;用实测和仿真结果证实了分析结果。指出通过装设谐振抑制装置可以将操作过电压限制在可接受范围内,避免引起变电所跳闸。     

大包线机车过关节式电分相过电压测试及分析

大包线自开通运营以来,频繁发生过电压引起HXD型电力机车惩罚制动。对大包线过电压进行现场测试及分析,结果表明过电压与中性段对地等效电容中储存的电磁能量有关,电力机车通过电分相时等值电路在结构上也会发生大的变化,在此暂态过程中形成高阶振荡电路产生了过电压。通过对测试的过电压波形进行频谱分析,可以排除高次谐波谐振过电压的原因。过电压的产生和机车型号无关,只是由于不同型号的电力机车采用了不同的过电压保护措施,机车过分相过电压时才显现不同的故障现象。氧化锌避雷器和RC过电压吸收装置能够有效地抑制电力机车通过关节式电分相时产生的过电压。     

限制并联电容补偿装置过电压的措施

通过对并联电容补偿装置投入时电容器和电抗器产生的过电压、电流的计算,分析了电抗器易烧毁的原因,并提出提高电抗器匝间绝缘与整体对地绝缘、在电容器和电抗器之间并联1 台10 kV 氧化锌避雷器等方法,以限制并联电容补偿装置操作产生的过电压。     

三相全波整流器空载过电压及换流过电压研究

通过仿真得出三相二极管全波整流器空载电压与桥臂二极管吸收电容和空载电阻的函数关系,指出电路参数配合不当会导致空载电压超过设备安全及运行电压的限制值;为此,介绍了整流器换流过电压的生成及其限制,分析了直流侧过压吸收阻容在整流器元件换流过程中的作用及其限制换流过电压的作用原理,并得出取消整流器二极管的全部吸收阻容能有效限制空载过电压的结论。     

城市轨道交通供电系统钢轨电位限制装置操作过电压研究

针对钢轨电位限制装置(Over-Voltage Protection Device,OVPD)经常在工作中出现2段和3段电压保护误动的问题,基于OVPD的工作原理和实测数据的分析表明,OVPD误动是在其动作的暂态过程中所形成高阶振荡电路而产生操作过电压所致;建立城市轨道交通回流系统分布参数等效电路模型,对OVPD的接触器分闸和合闸的暂态过程进行仿真,并与钢轨电位实测数据对比,也证明了OVPD接触器操作过电压易造成电压保护误动;为此提出增加过电压抑制电路和分闸限制条件的解决方案,可有效抑制OVPD的操作过电压,防止其误动和杂散电流产生的危害。     

动车组操作过电压特性研究

车载主断路器的频繁动作使得高压电缆及车体上浪涌电压的出现也愈加频繁,一方面导致高压套管及车载设备绝缘老化加快;另一方面,车体上浪涌电压将威胁列车的运行安全以及乘客的人身安全。本文建立牵引变电所-接触网-列车电路仿真分析模型,研究操作过电压的产生机理,分析过电压幅值范围、持续时间、传播规律等特性。结果表明:高速动车组主断路器动作时,高压电缆上将产生过电压,当接触网网压相位为90°、270°时,电缆上过电压幅值最大,最大过电压幅值达到82.6kV,车体上浪涌电压可达2.1kV。本文结论为列车操作过电压抑制措施的研究提供了理论基础。     

动车组电子开关过分相电磁暂态研究

使用电子开关的过分相方案可在一定程度上消除传统方式过分相导致的列车降速问题,提高列车通行能力,然而动车组在过分相时产生的暂态过电压不仅会威胁到车顶设备,而且可能会损坏分相设备。文章以某型号动车组构建了详细的主电路模型,包括高压系统及牵引变流器等;针对电子开关过分相的具体方案,设计了采用并联阻容装置预防过电压的技术措施,并针对不同的过分相死区时间开展了研究。仿真分析及实测数据对比表明,详细的动车组主电路模型能更准确地描述过分相的电压和电流暂态过程,暂态过电压幅值与死区时间有直接关系。试验验证了所提并联阻容保护装置用于暂态过电压抑制的有效性。     

电力机车关节式电分相过电压分析与抑制研究

电力机车通过关节式电分相时,经常发生过电压现象,导致牵引变电所跳闸,对接触网和牵引变电所的安全运行构成严重影响。电力机车通过关节式电分相时,入分相的受电弓与中性线接触、受电弓与接触网分离、出分相的受电弓与牵引网接触、受电弓离开中性线4个过程中容易产生过电压。本文使用Matlab/Sim Power Systems对上述过程进行建模仿真,分析中性段产生过电压的原因,提出抑制过电压措施。仿真结果表明,阻容保护器可有效抑制电力机车通过关节式电分相时在中性段产生的过电压。     

关节式电分相承力索烧损解决方案

分析了关节式电分相承力索烧损的主要原因,提出了防止烧损承力索的解决方案,包括安装车载断电自动过分相装置、RC保护装置、避雷器、保护条与电连接线,重视关节式电分相参数的检调,加强关节式电分相巡视。运行情况表明安装车载断电自动转换分相装置能有效防止关节式电分相承力索烧损,仿真结果表明安装RC保护装置可以有效抑制过电压。     

TDV2-12.5/25型真空断路器的单稳态永磁操动系统

为适应铁路提速对断路器在容量、可靠性及开断能力方面的要求,开发了一种采用单稳态永磁操动系统的电气化铁道专用新型真空断路器.介绍了断路器的主要参数、工作原理,该断路器结构简单、重量轻、分断时间短、使用寿命长,而且永磁机构与真空断路器达到了完美的匹配,进一步提高了断路器的可靠性,达到免维护要求.试验表明,采用单稳态永磁操动系统的真空断路器完全满足电气化铁道的使用要求.     

智能选相真空断路器的研究与应用

真空断路器是地面带电自动过分相装置的关键设备。通过对自动过分相系统暂态过程产生机理的分析,提出了研制智能选相真空断路器的理论,研究解决了单稳态永磁操作机构、高压真空灭弧室、断路器同步关合技术的具体实施方案。分析并介绍了智能选相真空断路器成功应用于地面带电自动过分相技术的状况。     

电力机车过关节式电分相过电压研究

电力机车通过关节式电分相时,多次发生过电压现象,导致牵引变电所跳闸,对接触网和牵引变电所的安全运行构成严重影响。电力机车通过关节式电分相时的等值电路模型是一个由电阻、电感和电容组成的高阶电路。当电力机车通过关节式电分相不同区段时,等值电路在结构上会发生变化,从而产生过电压。本文利用MATLAB/Sim Power Systems对电力机车通过关节式电分相的过程进行仿真,结合兰州铁路局组织的过电压试验统计结果,分析中性段产生过电压的原因,并提出抑制过电压的措施。仿真结果表明,阻容保护器能够有效地抑制电力机车通过关节式电分相时在中性段上产生的过电压。