动车组过分相的车体最佳接地技术分析

高速动车组车体接地系统是分相过电压的泄放通道,合理的接地技术能有效抑制车体过电压。针对此问题,划分并分析了动车组过车载自动电分相时的各暂态过程,构建了过分相时暂态过电压电流流向的框架。基于动车组车体的实际结构,利用Matlab/Simulink对8编组CRH2A型动车组过分相的其中2个暂态过程搭建了车-网耦合等效电路模型。仿真模型巧妙地将高速铁路过分相、车顶高压贯通电缆和车体接地系统结合在一起,通过仿真对比得到了接地技术对车体过电压的影响规律,结合正常工况下车体电流随车体接地技术的变化特征,就动车组过分相时的最佳接地技术提出了相应的建议。     

动车组接地回流分配机理试验研究

随着高速列车的不断提速,牵引功率不断提升,导致接地回流逐渐增大,轴承电势升高、电蚀加重,严重威胁列车运行安全。文中基于现场试验,通过现场测试CRH380系列动车组接地回流,分析了工作接地与保护接地分配规律,研究了动车组接地方式对牵引回流的影响。结果表明:保护接地电流与工作接地电流波形变化趋势基本一致,工作接地电流最大值为398.45 A,总工作接地电流占车体回流的72.29%;头尾车保护接地电流最大,约占总保护接地电流的66.68%。以上结论为设计车体接地系统提供了实践基础。     

雷击接触网高速列车车体过电压仿真分析

接触网沿线架设,因距地面较高而易遭受雷击,可能引发动车组事故,给车载电气设备的安全运行带来威胁,因此有必要对雷击接触网时的车体过电压进行分析。文中基于高速列车电路结构,利用Pspice软件建立了一个雷击接触网时动车组车体过电压分析模型,并定量分析了直接接地方式和电阻器并联电容接地方式对车体过电压的影响。仿真结果表明:避雷器动作,雷电流主要经车体分流,导致车体电位大幅上升,受电弓所在的3、6号车体过电压幅值最大,分别约为5.07、4.90 kV;电阻器并联电容接地方式和直接接地方式均能有效抑制各车体过电压,当并联电容大于1.5 m F时,二者对过电压幅值抑制程度基本一致,3、6车过电压幅值均降为1.90 kV,相比原接地方式分别降低了62.23%、61.4%,但是在电阻器并联电容接地方式下,各车体过电压波形更为平缓。以上结论为进一步研究雷击过电压提供了理论基础。     

高速动车组升弓浪涌过电压研究

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100 V;采用直接接地方式,车体浪涌过电压可减少至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2 k V,并且并联电容值取5?F时最合适;在接触网网压相位为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。     

短路电磁暂态过程对距离保护影响的仿真分析

以消除短路电压、电流中的非工频分量对距离保护的影响为目的,利用Matlab/Simulink搭建了输电线路接地距离保护的仿真模型,针对短路后电磁暂态过程对距离保护的影响进行了仿真.仿真结果表明,短路的电磁暂态过程影响距离保护元件的动作行为,导致错误的比相结果,造成距离保护元件的不正确工作.另外,故障类型、故障角、故障位置的不同对距离保护元件的影响程度也不同.滤除短路电压、电流中的非工频分量可有效地减小电磁暂态过程对基于工频量的距离保护的影响,采用FIR数字滤波器进行滤波,基本达到了满意的效果.     

短路电磁暂态过程对距离保护影响的仿真分析

以消除短路电压、电流中的非工频分量对距离保护的影响为目的,利用Matlab/Simulink搭建了输电线路接地距离保护的仿真模型,针对短路后电磁暂态过程对距离保护的影响进行了仿真。仿真结果表明,短路的电磁暂态过程影响距离保护元件的动作行为,导致错误的比相结果,造成距离保护元件的不正确工作。另外,故障类型、故障角、故障位置的不同对距离保护元件的影响程度也不同。滤除短路电压、电流中的非工频分量可有效地减小电磁暂态过程对基于工频量的距离保护的影响,采用FIR数字滤波器进行滤波,基本达到了满意的效果。     

高速动车组断路器操作过电压在车体的传播特性与影响机制

高速铁路采用单相分段供电方式,为了防止带载过分相问题,在过分相过程中列车会频繁开关断路器,这将导致频繁的操作过电压冲击。该过电压一方面会造成车顶高压设备绝缘老化甚至击穿,另一方面该过电压会耦合到车体上,影响车载弱电设备正常工作。为分析断路器操作过电压在车体的传播特性,首先基于某试验动车组实际电气结构,构建高速列车操作过电压等效电路模型,在此基础上分析了操作过电压的产生机理和分布特性;进一步仿真分析了变压器励磁电感、高压电缆、接地电阻器对车体过电压的影响机制。结果表明:车体上操作过电压的峰值达到5.12 k V,并在7?s内迅速衰减到几百伏;变压器励磁电感越大,车体过电压越小;高压电缆单位电容为0.1 n F时,不同车体过电压幅值较小且分布均匀;接地电阻器寄生电感值越大,车体过电压越大。该研究为抑制车体过电压提供了参考。     

PSCAD软件在330kV双回线路故障分析中的应用

通过PSCAD软件搭建330kV双回线路模型,以I回线路A相短路接地故障为例,介绍双回线路仿真模型的构建方法,分析双回线路故障发生后各电气量的次暂态过程,推导用六序分量法计算双回线路发生I回线A相短路接地后的电压电流公式,最后利用MATLAB编写程序计算出A相短路接地的电压电流值。仿真结果与理论计算基本一致,表明模型搭建的正确性。     

基于ATP-EMTP的电力机车过分相暂态过程研究

本文研究了电力机车过分相时暂态过程产生的机理,建立了电力机车的分相区按照过渡区和无电区的数学模型,基于ATP-EMTP电磁仿真平台对电力机车过分相过程的暂态过程进行仿真。针对电力机车过分相产生的过电压,安装RC保护装置以抑制过电压,从而使得电力机车过分相的暂态过程对于机车安全运行的影响降到最低。本文对电力机车过分相暂态过程研究具有一定的参考价值。     

电气化铁路不停电过分相电磁暂态及抑制措施研究

列车不停电过分相时,存在过电压和过电流现象,给电气化铁路带来不利影响.该文结合仿真数据研究了不同暂态过程中的过电压水平特性,分析了开关操作相角对过电压幅值的影响,研究了合闸角度、分相位置、剩磁大小等因素对过分相时的励磁涌流的影响程度.最后,针对不停电过分相过程,提出了三种过分相的优化策略及抑制措施,从控制难度、投资成本、抑制效果方面进行比较后确定了晶闸管与阻容吸收装置搭配是最适合不停电过分相的优化策略.