电气化铁路无断电过分相方案研究.pdf

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1、第40卷第21期电力系统保护与控制Vb1．40NO．212012年l1月1日PowerSvstemProtectionandControlNOV．1．2012电气化铁路无断电过分相方案研究田旭，姜齐荣，魏应冬(清华大学电机系电力系统国家重点实验室，北京100084)摘要：电力机车在通过电分相环节时的断电一复电操作会引起机车过电压和过电流问题，严重危及电气化铁路和旅客的安全提出一种新型过分相方案，使机车无断电、满功率地通过电分相环节。该方案包含一个单相背靠背变流器，变流器的两交流侧分别接入中性段及一个牵引供电臂。当有机车通过电分相环节时

2、，利用变频移相技术使中性段电压在两牵引供电臂电压之间实现柔性的切换，从而能够消除电分相环节的供电死区。介绍了该方案的系统构成gLx_作过程，给出了背靠背变流器系统级和装置级控制策略，最后通过仿真实例验证了提出的方案及控制策略的有效性。关键词：电分相，不断电过分相方案；变频移相；背靠背变流器；双闭环控制Researchonnoveluninterrupfiblephase—separatiOnpassingshemeinelectrifiedrailwaysTIANXu，JIANGQi-rong，WEIYing-dong(StateKe

3、yLaboratoryofPowerSysmm，DeptofElec~icalEngineering，TsinghuaUniversity，Beijing100084，China)Abstract：Lossandrecoveryofpowersupplytoelectrifiedlocomotiveswhenpassingneutralsectionwillcauseovervoltageandovercurrentinlocomotives，whichgreatlythreatensthesafetyofelectrifiedrai

4、lwaysandpassengers．Anoveluninterruptibleflexiblepassingphaseseparmionschemeisproposed，whichcomprisesofaback-to-backconverterandtwotransformers．ThetwoACsidesofback-to-backconverterareconnectedtoonetractionfeederandneutralsection，respectively．Whenthereisanelectriclocomoti

5、vepassingphase-separmion，voltageonneutralsectioncanbegraduallyshiftedbetweenvoltagesoftwotractionfeedersusingphaseshifttechnologyatvariablefrequencyinordertoeliminatethepowersupplydeadzoneinneutralsectionandmakelocomotivesrunpassneutralsectionatratedpower．Systemconfigur

6、ationisintroducedfirstly,thenworkingprincipleandtimingsequenceareanalyzed．System—levelanddevice-levelcontrolstrategiesofback-to—backconverteraregiven，andcorrectnessandeffectivenessarevalidatedthroughsimulation．Keywords：phaseseparation；uninterruptiblephase·-separationpas

7、singscheme；phaseshiftatvariablefrequency；back-to-backconverter；doublecloseloopcon~ol中图分类号：TM461文献标识码：A文章编号：1674-3415(2012)210014—05由八根支柱构成，形成七个绝缘跨距，其中2号和0引言3号支柱、6号和7号支柱之间称为过渡区，机车受电气化铁路为了减小注入电力系统的负序电电弓同时与牵引供电臂和中性段接触，3号和6号流，通常实行分段受流、轮换相序的接入方式，因支柱之间称为无电区，机车受电弓仅与中性段接触，而存在电分

8、相环节。电气化铁路的电分相环节可以依靠惯性滑过。分为器件式和锚段关节式两种。器件式电分相由于电力机车在通过电分相时，无论采用国内外现经常受到机车通过时产生的电弧的灼伤，绝缘性能有的人工切换方案、柱上自动开关切换方案、地面