电气化铁道牵引系统的绝缘、过电压保护和绝缘配合

针对电气化铁道牵引系统的内过电压水平，在利用EMTP程序对AT，BT和直供3种供电方式和变电所无功补偿装置，电力机车内过电压水平进行模拟计算，以及对部分线路，电力机车的内过电压水平进行校验测试，可以得出在采用氧化锌避雷器作为限制内为电压水平的措施后，电气化铁道牵引系统的内过电压水平在2．5倍以下的结论，因此，依据2．5倍系统最高工作电压选择系统内设备的绝缘水平对设备的安全运行是有可靠保障的。研究结果还表明，污秽条件下的设备绝缘水平必须依照相关的技术标准要求确定，并且相关设备之间应该有统一的界面。文章着重对目前电力机车车顶绝缘频繁污闪进行了研究，指出主要原因是车顶绝缘与接触网绝缘配合不当，绝缘水平偏低，缺乏相应的标准所至，并且提出了解决的方法。     

异常过电压分析与治理研究

从绝缘特性、系统运行经验、过电压作用等方面出发,分析了设备放电的可能性。发现设备放电故障的原因是从铁路电力系统外侵入的强电磁干扰引发异常过电压所致。按照电工理论,提出在嘉峪关变配电所入口处安装多谐抑制器和多谐阻尼器。该措施实施结果表明：消除了异常过电压,效果良好,保证了设备安全运行。     

牵引供电系统过电压与电力机车、电动车组绝缘水平的选择

简要分析了目前我国电力机车运行中发生绝缘事故的主要原因及采取的防护措施。列举了牵引供电系统的过电压类型,提出用于交流25kV供电系统的电力机车或电动车组高压侧设备绝缘水平的选取原则。     

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。     

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。     

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。     

变频调速交流牵引电机绝缘电老化机理的研究

在变频电机绝缘技术研究成果基础上，以动车组变频牵引电机为研究对象，建立电缆和定子绕组高频等效电路模型，研究电机端过电压以及匝间电压分布特性；研制一套基于高压方波脉冲的绝缘老化试验系统，进行牵引电机绕组的绝缘寿命实验，依据介质损耗、局部放电等参量的变化，分析绝缘材料的破坏机理。     

动车组升降弓车体浪涌过电压试验研究

动车组在静态升降弓过程中,由于线路瞬态闭合或切断,导致车体呈现过电压,车体过电压会破坏甚至击穿车载弱电设备的绝缘系统,严重时导致车载设备不能正常工作,危及列车运行安全。通过现场试验测试采集某试验动车组升降弓车体过电压波形,分析升降弓车体浪涌过电压产生机理,为抑制车体过电压方案的研究提供试验基础。     

PWM变频调速系统中的过电压及其抑制对策

介绍了PWM变频调速系统中产生的过电压及其与电缆参数的关系，并分别通过测量和仿真手段研究了电动机绕组上的电流和电压分布特性，提出了改善变频电动机绕组上电压分布特性和提高其绕组绝缘耐电晕寿命的对策。     

基于蒙特卡罗模拟的过分相过电压分析与抑制

针对电力机车通过电分相时产生的过电压,造成机车车顶间隙、接触网绝缘、高压互感器被击穿,牵引变电所跳闸等现象,分析机车过分相时的暂态过程,建立机车过分相时的暂态等效电路,并利用PSCAD软件进行仿真。根据机车进入电分相时刻不同的初相角得出过电压数据,使用蒙特卡罗模拟对过电压进行求解。利用PSCAD软件建立仿真模型进行实验,提出了加装RC保护抑制过电压的方法。实验结果表明加装RC保护有效降低了过电压对车顶设备的威胁,保证了电气化铁路的安全运行。     

关节式电分相过电压产生原因及对策

锚段关节式电分相存在着过电压的问题,该过电压不仅引起接触网设备造成烧损及接触线或承力索断股断线,同时对机车绝缘设备造成冲击,减少机车电气设备的使用寿命,严重影响电气化铁路运营安全.分析列车通过关节式电分相过电压产生的原因及对策,并提出改善弓网关系的措施.     

电力机车过分相过电压抑制新方法

针对电力机车过分相时导致变电所跳闸、电弧烧损接触线等问题,建立过分相过程的高阶等值电路,理论分析影响过电压的因素,得出机车过电分相的时刻是引起过电压的决定性因素,高压互感器的饱和引起铁磁谐振过电压是造成设备绝缘击穿和保护装置误动作的主要原因。提出了利用自动过分相装置的强迫信号、机车速度与接触线的电压相位信号来控制电力机车达到过电分相的时刻来抑制过电压产生的新方法,实现无过电压通过分相。利用电磁暂态仿真软件PSCAD/EMTDC对过分相过程及抑制方法进行仿真验证。仿真结果表明,新的控制方法可以有效地控制电力机车过分相过电压低于50kV,提高了机车运行的安全稳定性。     

关节式电分相过电压试验研究

武威南-嘉峪关电气化线路采用关节式电分相结构,运行中分相处多次发生过电压,击穿车顶绝缘,引起变电所跳闸.本文结合试验统计结果,初步分析了电分相过电压的特征和原因,并提出了改进的建议.     

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。     

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。     

灭弧室绝缘通道中旋转直流电弧的特性

本文给出了一种新型直流灭弧室的研究报告。描述了该灭弧室的燃弧时间特性和被测的过电压与磁通密度、绝缘缝宽及电弧电流的关系。     

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。     

浅谈信号设备电气绝缘不良的查找

信号设备电气绝缘是信号设备的一项重要电特性参数，本文根据作者在现场的实践，对监测电气绝缘测试的局限性及改进提出了建议，并结合实例对不良绝缘的查找进行了探讨。     

牵引变电所一次设备绝缘在线监测的探讨

随着铁道牵引供电设备应用水平的不断提高，电力设备结构品种多样化，原有的主要依靠停电后进行预防性试验的方法已经不能完全保证供电设备的安全运行。为此，本文从一次设备绝缘在线监测的观点出发，探讨其原理和应用，并扩展采用远动装置实现远程在线监测，具有一定的实用价值。     

牵引变电站高压侧电缆绝缘配合研究

哈尔滨至大连电气化铁道高压供电系统的额定电压为220kV，王岗牵引变电站进线采用两相220kV交联聚乙烯（XLPE）电缆与架空线联合供电方式，这样的供电方式国内没有先例，缺乏设计规范，为了正确选择XLPE电缆的绝缘水平，对过电压进行了仿真计算，计算结果表明，最大操作过电压达到458kV，最大雷电过电压达到了1349kV，必须采取有效的保护措施才能选择适当的电缆，参照国内外有关标准和文献，设计了采用独立避雷针，减小钢塔接地电阻，增加氧化锌避雷器等综合保护措施的方案，在此基础上提出了XLPE电缆及其附件的绝缘配合意见。