列车运行工况对电力变压器直流偏磁影响的仿真分析

地铁中存在的杂散电流会对地表电位分布产生影响,而如果周边存在电力变压器时,变压器中流过的直流电流会造成变压器发生直流偏磁,然而,目前关于地铁地表电位分布对周边变压器直流偏磁影响研究较少,为此考虑了列车上下行4种不同运行状况,搭建地铁地表电位仿真模型,并计算相应情况下变压器励磁电流畸变率,得出上下行列车同时出站时,对变压...     

铁路车辆25kV电压互感器直流偏磁性能试验研究

针对我国电气化铁路机车和动车组25 kV电压互感器过热烧损情况,设计了可对25 kV电压互感器进行直流偏磁性能试验的方法。通过对国产和进口型号25 kV电压互感器直流偏磁性能试验,获得了它们的抗直流偏磁性能数据。理论分析和现场测量表明,接触网最高可能发生4 kV直流偏磁电压,按统计学计算,产品的抗直流偏磁水平应达到2.5 kV,而目前多数产品的抗直流偏磁水平一般只能达到1.5 kV,这是造成25 kV电压互感器运行中过热烧损的主要原因。因此,在产品的标准化设计中应重点考虑抗直流偏磁的参数大小。通过试验对比可知,采用部分磁路气隙设计的产品比采用降低额定工作磁密设计的产品有更好的抗直流偏磁性能,可以满足抗直流偏磁水平2.5 kV的要求。     

特高压直流接地极入地电流对高速动车组影响分析

直流输电系统以大地为回路运行时,在地中形成的电流场会对邻近的多点分散接地的高速铁路系统产生影响.文章建立完整的高速铁路综合接地等效模型和高速动车组电气模型,分析其中存在的直流通路,提取适用于高速铁路仿真建模的"Π"型等效电路,在此基础上,利用CDEGS软件建立高速铁路各典型场景的仿真模型,通过对不同土壤电阻率、接地极距铁路的垂直距离等维度仿真分析,比较了不同外部条件下流过牵引供电系统和动车组的直流电流.结果 表明,不同高铁工程段直流参数存在差异,土壤电阻率越高,接地极距铁路垂直距离越小,流过动车组牵引变压器的直流电流越大;当沿线土壤电阻率小于300 Ω·m,并且接地极距离铁路垂直距离超过5 km时动车组牵引变压器直流偏磁影响满足规程要求.     

地铁引起的变压器偏磁电流特征分析

城市轨道交通的迅速发展,导致周边电力变压器直流偏磁问题愈发严重。侵入变压器的偏磁电流主要包括杂散电流和感应电流两部分,首先探究电网回路与地铁牵引供电系统电磁耦合机理,然后运用CDEGS和PSCAD软件分别搭建电耦合和磁耦合仿真模型,以此分析侵入电网回路中的杂散电流和感应电流的时域及频域特征,最后研究单条线路上列车运行数量、列车运行工况对于电网回路中偏磁电流分布的影响。研究结果表明：耦合电流为低频时变电流,电流频域集中于0～0.05 Hz频段,且杂散电流中的纯直流分量占比多于感应电流。     

基于有限元的单相双柱变压器直流偏磁分析

采用有限元软件建立单相双柱双绕组变压器磁场模型和电路模型，通过磁路耦合仿真计算变压器在绕组接地端未添加直流电流和添加直流电流情况下的激磁电流，并利用傅里叶变换进行谐波频谱分析，对比单端侵入不同直流分量下变压器励磁电流与谐波频谱的变化规律，为研究变压器在不同直流电流侵入下的铁磁特性、空载损耗、铁心振动等奠定基础。     

电网拓扑结构对地铁杂散电流分布特性研究

侵入变压器的杂散电流受列车工况、轨地过渡电阻、土壤结构和电网拓扑结构等的影响,探究杂散电流影响因素是防治地铁周边电力变压器直流偏磁的重要手段之一。为研究电网拓扑结构对侵入变压器的杂散电流的影响,构建地铁线路与电网回路动态耦合有限元模型。基于该模型,分析电网单回路与地铁线路不同相对位置在3种典型拓扑电网结构下,侵入变压器的杂散电流变化,仿真结果表明：在3种结构中,放射形结构受杂散电流影响程度最高,且随着电网回路数的增加,侵入电网中的杂散电流总量增多。此外,不论构成电网回路的两变压器处于地铁线路同侧或异侧,随着地铁线路与电网回路之间夹角的减小,侵入回路的杂散电流增大。     

地磁暴侵害高铁自耦变压器的混沌研究

在地磁暴影响下的高铁牵引供电系统中会产生地磁感应电流(GIC),GIC能够造成自耦变压器直流偏磁,可能影响供电系统的安全运行。为研究地磁暴对高铁自耦变压器非线性动力学特性的影响,分析GIC侵害高铁供电系统中自耦变压器的机理,给出变压器在偏磁作用下的磁化特性表达式,建立自耦变压器电路模型来分析GIC对自耦变压器的影响。经进一步研究发现:自耦变压器电压是否发生混沌振荡与铁芯的磁化特性有关,非线性磁化特性指数n越大,GIC造成自耦变压器电压混沌振荡的可能性也越大。     

对轨道交通系统直流接触器磁吹灭弧弱点的探讨及解决实例

通过对地铁车辆运行期间发生接触器烧毁事故的分析,较为详细地阐述了直流接触器的灭弧原理。同时针对其采用间接串入磁吹线圈灭弧的弱磁缺点,提出了改进方案.并对改进后的产品进行了试验测试,获得了理想的测试结果。经过近一年的实践运行,再未发生类似事故。证明所提方案可以有效地克服载流量越小时,接触器灭弧能力越弱的缺点.说明该方案值得借鉴和推广。     

无隔离三相逆变器并联运行的直流环流控制

针对无隔离变压器的三相逆变器并联运行系统,分析其直流环流产生的原因及数学模型,并根据系统模型提出了其直流环流的抑制方案。仿真验证了该方案的有效性。此方法简单易行,效果显著。     

牵引变压器内部故障的分析与判断

介绍了我国京广线电气化区段第一例因线圈断裂而进行现场解体的40000kVA牵引变压器故障,分析了故障产生的原因,结合线圈直流电阻值变化特点,提出用测量直流电阻判断大型变压器内部故障的方法。     

磁饱和可控电抗器数值仿真和实验研究

磁饱和可控电抗器是一个带铁心的非线性电抗器，有直流和交流绕组。其工作原理是通过控制直流励磁来改变铁心的饱和程度，从而改变电抗器电感值。本文研究了在交流励磁和直流励磁共同作用下，可控电抗器的工作原理，并通过有限元仿真软件ANSYS建模和试验室物理试验进行了验证。理论分析和试验证明通过对直流励磁的控制，可以有效调节交流电感值。     

某CRH3型高速铁路动车组电压互感器过热烧损故障原因分析及解决措施

根据接触网的供电设计及动车组的牵引系统结构，对我国高铁动车组的车顶电压互感器爆裂故障原因进行分析，得到主要故障原因为：目前使用的25 kV电压互感器未能满足我国高铁牵引接触网电源污染的设防要求。针对故障原因提出，将直流偏磁电压设防值从1 500 V提高到2 500 V,进而提高电压互感器抗直流偏磁的能力。采取的具体技术手段为：在电压互感器铁心磁路上切出部分气隙，使电压互感器一次绕组在发生直流偏磁时转变成铁心电抗器运行，把一次电流限制在安全运行水平。根据试验验证结果，改进后的电压互感器能满足2 500 V直流偏磁电压设防要求。     

CRH2型动车组直流电气控制电路监测技术

针对现有CRH2型动车组在运行过程中直流电气控制电路存在偶发性故障且无法快速定位的现状,在不改变原有车辆电气线路的前提下提出了一种利用相位差磁调制技术的在线监测方案,通过仿真验证了方案的可行性,并在实际试验中完成验证。该方案实现了对电气屏柜直流电路的电流检测,为车辆的快速检修和可靠运行提供有力支持。     

直流设备框架绝缘监测装置在地铁变电所的应用

为实现直流牵引供电系统直流设备框架绝缘的监测,提出了一套直流设备框架绝缘监测装置设计方案,采用3个量程的磁调制电流传感器,解决了地铁变电所直流牵引设备框架泄漏电流的宽量程问题。通过测控单元采集电流传感器的模拟输出信号,经过模数转换,将泄漏电流实时值进行显示分析,判断直流设备框架绝缘的故障状态,从而实现预警和报警功能。     

轨道电路扼流变压器的磁暴侵害效应仿真研究

各种电气、电子设备在铁路系统大量应用,研究磁暴电磁干扰对铁路电气系统的影响十分重要。在分析磁暴侵害俄罗斯北部Nyandoma—Oboserskaya铁路区段轨道电路信号系统的基础上,根据我国铁路扼流变压器的结构及设计特点,建立扼流变压器的等效电路和Matlab仿真模型,研究准直流性质的地磁感应电流(GIC)对扼流变压器的影响。结果表明,由于扼流变压器容量小,当1.5 A不平衡GIC侵入时,扼流变压器将出现直流偏磁饱和,一、二次电流波形严重失真,影响轨道电路系统的电气、电子设备,验证了磁暴干扰俄罗斯北部铁路信号系统的现象。     

城轨交通整流机组空载直流输出电压的计算

本文分析了城市轨道交通牵引供电系统中整流机组等效24脉波的产生过程,提出了整流机组空载直流输出电压与整流变压器阀侧空载线电压的电压比,以及应根据整流机组空载直流输出电压波形的计算方法。     

地铁DC1500V磁保持断路器的研究

主要介绍目前国内地铁采用的1500V直流断路器的结构及工作原理,着重分析比较了电保持断路器与磁保持断路器的分合闸过程及灭弧原理;对比2种断路器的各种性能参数,包括开断电流参数、分合闸时间分析等;从结构原理及性能参数方面的不同对2种断路器的优缺点进行了总结分析,对后续直流断路器的选型、维护使用具有指导性意义。     

基于电流型控制的矿用列车车载通信电源的设计

详细介绍48V输入、13．6V/10A输出的开关电源的设计过程。主电路采用推挽电路拓扑,驱动简单,变压器磁通可以双向复位;控制电路采用电流型控制芯片UC3846,可以有效地解决推挽拓扑易出现的直流偏磁问题。仿真和试验结果表明,该电源具有很快的响应速度和良好的电流保护功能。     

便携式牵引变压器直流电阻测试仪的研制

针对牵引变压器绕组的直流电阻测量中的一些关键技术问题，提出了精确、快速、自动的测量方案。根据这个方案，完成了便携式直流电阻测试仪的研制。运用表明，该测试仪所具有的性能不仅满足牵引变压器直流电阻的测量要求，而且也适用于平波电抗器、各种电力变压器等大电感、微电阻设备的电阻测量，以及继电器、接触器、调压开关等接触电阻的测量。     

基于磁链关系函数判断无刷电机转子位置的方法

为了扩展无位置传感器无刷直流电动机（BLDCM）间接位置检测方案的适用速度范围．在电机采用三相六拍两两导通的条件下，基于对磁链相关函数的分析，提出了一种简化的磁链关系函数法。根据电机的数学模型和磁链关系函数，对电机本体和检测算法建模仿真。仿真结果表明该算法能在低、高速时准确检测BLDCM的换相位置。