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基于PSCAD的高速动车组升弓浪涌过电压仿真分析

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高电压技术 2018年第8期44卷 2746-2753页

作者：曹保江宋勇葆谢文汉张国芹高国强吴广宁西南交通大学电气工程学院成都610031 中车长春轨道客车股份有限公司长春130062

高速动车组（EMU）升弓瞬间产生的车体浪涌过电压,会严重影响车载电气设备的安全运行,干扰列车控制设备的数据采集与传输。为了掌握现有连接方式下升弓浪涌过电压的特点,以某型车为例,利用PSCAD/EMTDC软件建立包括接触网电源、高压电缆... 详细信息

高速动车组（EMU）升弓瞬间产生的车体浪涌过电压,会严重影响车载电气设备的安全运行,干扰列车控制设备的数据采集与传输。为了掌握现有连接方式下升弓浪涌过电压的特点,以某型车为例,利用PSCAD/EMTDC软件建立包括接触网电源、高压电缆、车体及接地系统的等效模型。仿真研究了升弓瞬间受电弓弓头过电压和车体过电压的传播特点,探究了电缆长度、接触网电源等值参数及其电压相位对过电压的影响。结果表明：升弓时受电弓弓头过电压幅值可达60～70 kV,振荡衰减时间在25μs左右,振荡频率一般在0.86～1.74 MHz之间;车体过电压幅值在不同车体之间向前传播过程中逐渐减小,其中最大幅值为3号车车顶与车底之间,可达到7.02 kV。研究结果表明,升弓浪涌过电压受电缆长度、接触网电源等值参数及其电压相位的影响较大。

关键词：动车组升弓高压电缆浪涌过电压接地方式网压相位

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高速动车组升弓浪涌过电压研究

高电压技术 2016年第9期42卷 2909-2915页

作者：高国强刘耀银万玉苏魏晓斌郑玥吴广宁西南交通大学电气工程学院成都610031

为了降低动车组在升弓过程产生的浪涌过电压对车载电气设备外绝缘频繁冲击的影响以及减轻过电压对列车控制通信系统的干扰,基于CRH2型高速动车组,利用Pspice电磁暂态仿真软件建立了CRH2型高速动车组升弓等效电路模型,仿真分析了车体浪... 详细信息

为了降低动车组在升弓过程产生的浪涌过电压对车载电气设备外绝缘频繁冲击的影响以及减轻过电压对列车控制通信系统的干扰,基于CRH2型高速动车组,利用Pspice电磁暂态仿真软件建立了CRH2型高速动车组升弓等效电路模型,仿真分析了车体浪涌过电压的分布特性、动车组的接地方式和接触网网压相位对高速动车组升弓过程车体浪涌过电压的影响。结果表明:高速动车组在升弓时最高车体浪涌过电压幅值可达6.73 k V,并在12?s内迅速衰减到压可减少至2.3 k V;通过改变动车组的保护接地方式,在接地电阻器两端并联电容器,车体的最大浪涌过电压下降网网压相位为90°或者270°时受电弓与接触网接触,车体的浪涌过电压幅值达到最大值。以上结论为进一步研究降低高速动车组升弓浪涌过电压提供了理论基础。

关键词：高速动车组升弓接地方式网压相位浪涌过电压

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高速动车组降弓浪涌过电压分析

铁道学报 2015年第7期37卷 46-50页

作者：杨帅曹保江高国强陈盼黄祥王忆莛西南交通大学电气工程学院四川成都610031

高速动车组受电弓降弓过程产生的暂态过电压,严重威胁车载电气设备的安全运行。基于某型动车组的实体与接地方式,构建了高速动车降弓过程的等效电路分析模型,分析了车体浪涌过电压特性以及接地电阻、互感器、降弓瞬间电压相位对其幅值... 详细信息

高速动车组受电弓降弓过程产生的暂态过电压,严重威胁车载电气设备的安全运行。基于某型动车组的实体与接地方式,构建了高速动车降弓过程的等效电路分析模型,分析了车体浪涌过电压特性以及接地电阻、互感器、降弓瞬间电压相位对其幅值的影响。结果表明:高速动车组降弓时,各个车体过电压波形基本一致,最高过电压幅值达到4.7KV;过电压随接地电阻增大而增大,其中接地电阻取0.5Ω较为合适;同时电压互感器电感值越大,车体过电压峰值越大;接触网网压相位为90°、270°时,降弓过电压幅值最大。以上结论为提出降低车体浪涌过电压的措施提供了理论基础。

关键词：高速动车组降弓浪涌过电压接地电阻电压互感器网压相位

基于HXD2型电力机车操作过电压分析及抑制研究

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基于HXD2型电力机车操作过电压分析及抑制研究

作者：彭少泽西南交通大学

学位级别：硕士

HX2型电力机车作为新一代大功率交直交传动电力机车,具有牵引功率大、安全性高、维护和运营成本低、受环境影响小等特点,广泛应用于我国铁路重载货运线路。然而,现场运营数据表明,机车由于过电压导致的避雷器炸裂、主断路器无法动作、... 详细信息

HX2型电力机车作为新一代大功率交直交传动电力机车,具有牵引功率大、安全性高、维护和运营成本低、受环境影响小等特点,广泛应用于我国铁路重载货运线路。然而,现场运营数据表明,机车由于过电压导致的避雷器炸裂、主断路器无法动作、空气保护间隙击穿等故障屡有发生,严重威胁机车运行安全、影响正常的行车秩序。一方面,电力机车弓头及高压引线上过电压可能导致绝缘子闪络,造成列车停车;另一方面,车体上的过电压不仅威胁列车车载弱电设备的绝缘寿命,而且可能对机车轴承箱的绝缘造成破坏,威胁列车运行安全。因此,各路局特别是站段一线对过电压治理有着迫切需求,所暴露出的问题也亟待解决。本文基于HX2型电力机车,考虑“牵引变电所—接触网—电力机车”系统,对机车操作过电压的产生机理进行了深入的分析,解释了高频电压在车顶高压引线中的折反射形成过电压的机理,阐明了机车电缆过电压耦合到车体上的传播过程。利用OrCAD/PSpice电路仿真分析软件,建立了“车—网—所“系统分布参数下的机车升降弓、断路器动作过电压仿真分析模型,通过仿真分析研究了车顶高压设备及机车车体上操作过电压的幅值大小,振荡周期及持续时间等规律,分析了车顶高压电缆末端折反射情况。受电弓弓头上过电压幅值最大可达90.013kV,振荡周期为3-4ms,振荡周期约为2.5个工频周期;高压引线末端过电压最大可达103.71kV,为工频幅值的2.5倍,振荡周期约为10μS左右,振荡时间为50ms;车体上浪涌电压最大为8.005kV。通过现场实验,对机车静态操作瞬间车体上浪涌电压进行了测试,验证了仿真模型。探明了接触网网压相位、高压引线长度、电压互感器励磁电感对机车操作过电压的影响规律,从电力机车主动防御的角度出发,提出了安装滤波电路、合理设计绝缘配合、优化设备参数来抑制电力机车操作过电压的措施。

关键词： HXD2 操作过电压网压相位励磁电感仿真分析高压电缆