牽引供電系統(tǒng)操作過電壓研究.pdf

1、在電氣化鐵路中，一些牽引變電所牽引主變壓器及所用變壓器的原邊側(cè)采用單相斷路器控制合閘，斷路器的非同期動作會導(dǎo)致過電壓、勵磁涌流等電磁暫態(tài)的發(fā)生，造成熔斷器燒斷、爆炸以及母線支撐絕緣閃絡(luò)。此外，動車組在升受電弓、合車載牽引變壓器時同樣會出現(xiàn)電磁暫態(tài)過程，給電氣設(shè)備、車載通信及控制系統(tǒng)的正常運行帶來嚴(yán)重威脅，不利于動車組的正常運行。目前對電力系統(tǒng)操作過電壓的研究有成熟的研究體系，但對于鐵路牽引供電系統(tǒng)中這方面的研究卻相對較少。本文將對鐵路牽

2、引供電系統(tǒng)幾種操作過電壓進行理論及仿真分析。
　　本文對牽引變電所主變壓器、所用變壓器以及CRH2型動車組高壓系統(tǒng)的升弓、車載牽引變壓器空載合閘的電磁暫態(tài)過程進行了研究。首先，分別對上述三種情況建立了電路模型并進行了理論分析計算，理論分析表明，合閘角是影響牽引變電所主變壓器、所用變壓器合閘電磁暫態(tài)過程的主要因素，其次是系統(tǒng)等效電源電感值以及系統(tǒng)對地電容值;動車組升弓時弓網(wǎng)電壓主要受系統(tǒng)等效電源的電感值、電阻值的影響，在車頂電纜參數(shù)

3、不變情況下，動車組車載牽引變壓器空載合閘的電磁暫態(tài)過程主要與合閘角及剩磁有關(guān)。
　　其次，利用電磁暫態(tài)仿真軟件PSCAD/EMTDC對上述三種電路模型建立了仿真模型并進行仿真驗證。仿真結(jié)果表明:當(dāng)系統(tǒng)參數(shù)一定時，牽引主變壓器高壓側(cè)三相非同期合閘電壓高于同期合閘，合閘角在0°附近過電壓值最小，在90°附近最大且為系統(tǒng)額定電壓的2.7倍，其2％統(tǒng)計過電壓顯示，非同期時間差越大，合閘過電壓越大;所用變壓器的空載合閘最大過電壓值出現(xiàn)在A合

4、閘角為0°/180°，B相90°處，為額定電壓的4.37倍，此時勵磁涌流為額定勵磁電流的184倍，A合閘角為90°時，B合閘角為90°，過電壓值最大為額定電壓的1.98倍，基本無勵磁涌流;CRH2型動車組升弓過電壓幅值可達60～75kV;合車載牽引變壓器時，合閘角在90°附近，車載牽引變壓器合閘過電壓較大，勵磁涌流較小，在0°附近，過電壓值較小但勵磁涌流較大，同時，剩磁越大，勵磁涌流就越大。
　　最后，根據(jù)仿真結(jié)果針對每種情況提出