电力机车过分相铁磁谐振现象研究

《电力机车过分相铁磁谐振现象研究》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在学术论文-天天文库。

1、学校代码：密级：公开硕士专业学位论文电力机车过分相铁磁谐振现象研究作者姓名李浩然工程领域电气工程指导教师吴命利教授培养院系电气工程学院硕士专业学位论文电力机车过分相铁磁谐振现象研究作者：李浩然导师：吴命利北京交通大学年月学位论文版权使用授权书本学位论文作者完全解北京交通人学有关保留、使用学位论文的规定。特授权北京交通大学可以将学位论文的全部或部分内容编入有关数据库进行检索，提供阅览服务，并采用影印、缩印或扫描等复制段保存、汇编以供查阅和借阅。同意学校向国家有关部门或机构送交论文的复印件和磁盘。学校可以为存在馆际合作关

2、系的兄弟高校用户提供文献传递服务和交换服务。保密的学位论文在解密后适用本授权说明）学位论文作者签名：导师签名：签字期：年石月曰签字期：年‘月学校代码：密级：公开北京交通大学硕士专业学位论文电力机车过分相铁磁谐振现象研宄作者姓名：李浩然学号：导师姓名：吴命利职称：教授专业学位类别：工学学位级别：硕士北京交通大学年月致谢本论文的工作是在我的导师吴命利教授的悉心指导下完成的，吴命利教授严谨的治学态度和科学的工作方法给了我极大的帮助和影响。在研宄生期间，吴老师悉心指导我完成了实验室的科研工作，在学习上和生活上都给予了我很大的

3、关心和帮助。在论文选题、写作和相关的现场测试等方面，吴老师提出了许多建设性的意见和建议使我茅塞顿开，他传授的不仅仅是方法，更重要的是一种态度，这些将伴随我的一生，令我终生受用。在此向吴老师表示衷心的谢意。在实验室工作及撰写论文期间，实验室的同学对我论文中的现场测试以及数据处理研宄工作给予了热情帮助，在此向他们表达我的感激之情。感谢我的父母，无论我在何时何地，总有他们给我以鼓励和鞭策，他们的理解和支持使我能够在学校专心完成我的学业。摘要摘要电力机车（包括动车组）过锚段关节式电分相时，由于车顶电压互感器是一个非线性铁磁电

4、感组件，在电路结构切换过程中，电磁暂态过程可能会激发铁磁谐振，电压互感器励磁电流急剧增大，对接触网电分相设备构成严重威胁。本文利用建立了电力机车过分相电磁暂态仿真模型，结合车顶电压互感器励磁特性测试及型动车组过分相铁磁谐振测试对电力机车过分相发生铁磁谐振现象原因进行分析，并提出了抑制措施。通过对电力机车过分相铁磁谐振现象原理及车载断电自动过分相方式进行分析，建立电力机车过分相等效电路，依据等效电路得出机车进入电分相时中性区暂态电压数学表达式，从表达式可以看出电力机车进入电分相时电源相位角及电分相中性区等效对地电容等参

5、数会对中性区暂态电压幅值产生影响。对电压互感器进行励磁特性测试，实现在仿真中对车顶电压互感器准确建模。仿真电力机车分别通过三种不同结构型式电分相铁磁谐振现象，将仿真结果进行对比分析后表明：当电源相位角在°°和°°范围内时中性区暂态电压幅值较大，最大幅值可达到，容易激发车顶电压互感器在电分相中性区产生铁磁谐振现象。在相同电源相位角情况下，电分相跨数越长，中性区对地电容越大，电力机车进入电分相时中性区暂态电压越小，铁磁谐振现象越能得到抑制；由于实际等值阻抗、电容参数使谐振回路具有较大的阻尼因子，因此谐振回路未发生混沌现象

6、；仿真得出的中性区铁磁谐振网压频谱主要为工频谐波。介绍了型动车组在沪昆客运专线杭长段（南昌西萍乡北区间）现场测试情况，给出了动车组通过锚段关节式电分相暂态过程中网压、网流正常工况和发生铁磁谐振的波形，实测铁磁谐振电压频谱中工频谐波和工频谐波都有所出现，并与理论分析计算结果以及仿真结果进行比较，得出产生铁磁谐振现象的原因，证明了理论计算的准确性以及电力机车过分相仿真模型的有效性。最后，提出抑制电力机车过分相铁磁谐振现象的技术对策：在车顶电压互感器或电分相中性区两端并联保护装置。设计了保护装置的相关参数，通过仿真验证抑制

7、方案的有效性，并制作了保护装置实物。关键词：电力机车；电分相；铁磁谐振；励磁特性；保护装置ABSTRACTABSTRACTWhentheelectriclocomotivepassestheelectricalphaseinsulator,PTisanonlinearferromagneticinductor.Inthewitchingprocessofthecircuitstructure,theelectromagnetictransientmaystimulateferromagneticresonance.T

8、hisprocesswillleadtothehappeningofover-voltageandcauseseriousinfluenceonsafeoperationofelectriclocomotiveandtheoverheadcontactsystem.Inthispaper,thePSCAD/EMTDCisusedtosimula