牵引变电所倒闸操作引起谐振过电压原因及对策

在电力系统中,由于操作引起的内部过电压对设备的危害很大。对铁路牵引变电所操作过电压的形成及危害进行阐述,对一次倒闸操作中产生谐振过电压造成设备事故的实例进行详细分析,说明事故原因,并针对性的提出预防操作过电压的各种措施。     

阻容过电压吸收装置在地铁供电系统的应用分析

真空断路器分断空载变压器时产生的操作过电压在地铁供电系统中多次出现,既有常规设计中的过电压防护方案已不能满足现场供电运营要求。本文对真空断路器分断时产生的过电压进行理论分析,得出该过电压的特征;简要论述避雷器及阻容过电压吸收装置的工作机理,研究了变压器35kV侧设置避雷器或阻容过电压吸收装置以抑制操作过电压的效果。仿真表明,避雷器无法有效抑制过电压陡度及频率;阻容过电压吸收装置可以改变振荡回路总电容,有效降低过电压的陡度和频率,抑制断路器的截流过电压和重燃过电压。为方便选型,给出了阻容过电压吸收装置主要元器件参数。     

SS4改型机车操作过电压引发的主电路故障

介绍了机车产生操作过电压类型及SS4改型机车操作过电压引起的故障实例,并对机车过压吸收电阻提出了改进建议。     

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。     

电力贯通线的过电压分析及其防护措施

以黎湛线的过电压故障为例，介绍了黎湛线电力贯通线常见过电压的种类有：谐振过电压、大气过电压及操作过电压。采取的主要防护措施有加装消谐器、使用高等级绝缘子、合理安装金属氧化物避雷器和采用较长连接电缆等。     

牵引变电所过电压问题研究

研究目的:过电压是造成电网绝缘损坏的主要原因,也是选择电气设备绝缘强度的决定性因素。如何防护过电压对变电所设备造成的影响非常重要。研究方法:本文首先对电气化铁道牵引变电所的过电压问题进行了总结和分类,并对各种过电压的防护进行了详细的分析说明;作为重点,结合算例对操作过电压的计算公式进行了详尽的推导和说明。研究结论:过电压问题是关系到电器设备安全的重要问题,牵引变电所的过电压问题同电力系统变电所的过电压问题基本相同,但是,由于牵引变压器接线方式、负荷特点、运行条件等与电力系统差别很大,在具体应用中应区别对待。     

城市轨道交通供电系统过电压保护及防雷基本要求

城市轨道交通供电系统在运行过程中会遭受暂态过电压、操作过电压和雷电过电压的侵袭，使设备绝缘直接破坏或不断劣化，最终引发事故。根据设备的绝缘特性及可能影响绝缘特性的因素，从安全运行和技术经济合理性两方面确定设备的绝缘水平，设置过电压保护装置(如避雷器等)，有效限制过电压水平，保护设备。     

基于蒙特卡罗模拟的电气化铁路电力贯通线三相合闸操作过电压研究

电气化铁路电力贯通线三相合闸操作过程中的合闸时刻和触头合闸的离散特性对操作三相操作过电压幅值具有影响。引入蒙特卡罗模拟方法描述断路器合闸时刻和触头合闸离散时间的随机性,与电磁暂态仿真软件相结合,得到考虑合闸时间随机性下的三相合闸操作过电压的分布特性。     

电力机车操作过电压测试技术研究

介绍了电力机车或电动车组操作过电压的基本特性及其数字化测试技术的应用。机车牵引绕组回路通常为浮动电位，过电压的测量使用双端分压器，并对其进行了阶跃波响应特性和线性度的校核。     

电力机车牵引绕组阻尼电路参数匹配对设备安全的影响

根据整流桥换流工作原理,研究了绕组阻尼电路的工作特点,给出阻尼电容电流及电阻功耗的计算方法,通过计算分析找出阻尼器件大量损坏的原因;分析了阻尼电容放电电流对晶闸管的危害性;进一步探讨机车操作过电压特点,推荐能兼顾操作过电压、满足阻尼器件和整流装置安全工作的阻尼电路参数。     

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。     

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。     

并联电容补偿装置合闸过电压的研究

并联电容补偿装置是运作操作最频繁的设备之一，合闸过电压有时会导致补偿电容器，电抗器烧损，本文对合闸暂态过程进行了仿真研究，结果表明：电容器，电抗器上的过电压幅值很高，而且不在同一时刻出现，因此，母线上的避雷器不一定能完全保护并联补偿装置，应采取专门的措施来限制过电压。     

一起HX_D3C型机车避雷器炸裂故障分析及预防措施

避雷器是保护电力机车高压设备免受大气过电压及操作过电压侵害的重要保护设备。文章针对一起HXD3C型机车避雷器炸裂故障,结合避雷器工作原理对故障原因进行分析,提出了相应的故障预防措施,确保及时掌握避雷器工作状态,预防同类故障再次发生。     

高速动车组车体操作过电压特性仿真分析与试验验证

为分析高速动车组车载真空断路器分、合时车体操作过电压特性,基于某型动车组电气结构,构建仿真模型,介绍现场试验并给出试验结果。仿真结果表明:2车过电压值最大,达到5.12?k V;2—6车依次减小,各车过电压高频振荡周期都约为0.6?μs,过电压在7?μs后衰减到几百伏。仿真与试验结果误差率为3%~26%,仿真与试验中各车过电压高频振荡周期、衰减时间、分布特性具有较好的一致性。     

高电压互感器对电力机车过分相的影响分析

根据电力机车过分相的典型运行状态,针对电磁感应、电阻分压和电容分压3种电压互感器建立等效电路模型,仿真分析电力机车过分相的暂态过程,特别是过电压产生的机理。分析结果表明,电容分压原理的电子式电压互感器可消除谐振过电压,有效减小操作过电压,最利于改善电力机车过分相的暂态过程,降低牵引网绝缘事故的发生。     

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。     

京津城际客运专线10 kV供电系统运行特性数值仿真

研究目的:针对京津城际客运专线10 kV电力电缆供电系统,利用ATP-EMTP建立仿真模型,计算线路电压升高、线路容性无功电流补偿及功率因数,合、分闸空载线路和投切电抗器时产生的操作过电压及电抗器涌流,以及单相接地和三相短路工况过电压、短路电流和故障清除转移过电压。研究结果:线路末端电压升高不超过1%,各种过电压均低于设备耐受水平,过电流均未超出设备承受能力,线路电抗器可明显改善线路容性无功电流分布,不会发生谐振。供电系统的稳态运行和暂态过程满足工程要求。     

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。     

高速列车接地系统对车体电流及过电压分布的影响分析

高速列车独特的轮轨耦合移动接地系统在其行车安全方面起到关键作用,不合理的接地设置无法有效降低车体暂态过电压幅值,会造成设备绝缘击穿,同时,窜入车体的环流会恶化车载设备、轴承的电磁环境,车载设备与人员安全也需要得到充分保障。因此,对高速列车的移动接地系统性能研究,需要兼顾接地电流与车体过电压两项重要指标进行优化改进,服务于提升动车组长期的服役性能。以吸上线区间和电分相区间的“车-所-网”供电和回流系统为例,对动车组车载设备进行参数测量,对“车-所-网”供电系统进行等值计算。基于车载关键设备的实测阻抗参数,构建“车-轨-网”牵引供电系统的等效电路模型,研究车载牵引供电系统高压侧操作过电压特性以及车体过电压的传播规律,解析列车接地系统对车轨环流及车体过电压分布的影响机制,并结合接地回流及车体过电压两方面指标,对比不同接地阻抗参数及布局方式对车体过电压与车轨环流的影响规律。最终,获得一套基于调整电阻、电感以及接地方式的平衡了电压与电流的优化方案。