牽引供電低頻網(wǎng)壓振蕩的影響因素

來(lái)源:投稿網(wǎng) 時(shí)間:2024-02-01 10:00:08

簡(jiǎn)介：隨著(zhù)重型鐵路和高速鐵路運輸的快速發(fā)展，大量大功率交通動(dòng)車(chē)組和電力機車(chē)投入正式運行，也從根本上提高了我國鐵路的重型運輸能力和高速運輸能力。同時(shí)，這種交通車(chē)輛運行過(guò)于密集，也會(huì )使其內部牽引供電系統出現低頻網(wǎng)壓振蕩問(wèn)題，引起極強的網(wǎng)壓波動(dòng)，在嚴重情況下甚至直接觸發(fā)電力機車(chē)本身的保護措施，牽引鎖現象，機車(chē)不能正常倉儲，也會(huì )使機車(chē)晚，對機車(chē)的正常工作產(chǎn)生嚴重影響。因此，需要對牽引供電低頻網(wǎng)壓振蕩的主要影響因素進(jìn)行深入分析，找出影響規律，采取有針對性的措施解決，促進(jìn)軌道交通更安全、更穩定的運行。

影響低頻網(wǎng)壓振蕩的因素。

目前，我國牽引供電系統產(chǎn)生的低頻網(wǎng)壓振蕩仍處于初級探索階段，對振蕩產(chǎn)生的機理和影響因素沒(méi)有深入分析。在現場(chǎng)測試和報告的基礎上，認為網(wǎng)與車(chē)之間的具體參數不匹配，導致低頻網(wǎng)壓振蕩或高諧波諧振等嚴重問(wèn)題。為了進(jìn)一步確定這一說(shuō)法，先后建立了起重機整流器動(dòng)態(tài)模型，對機車(chē)的等效阻抗進(jìn)行了更科學(xué)合理的計算?？梢郧宄乜闯?，低頻網(wǎng)壓振蕩的重要原因在于車(chē)網(wǎng)之間的阻抗參數不同。同時(shí)，在利用時(shí)域模擬法進(jìn)行深入探索的階段，可以通過(guò)建立車(chē)網(wǎng)互聯(lián)時(shí)域模擬模型，更直觀(guān)地展示牽引供電系統產(chǎn)生的低頻網(wǎng)壓振蕩問(wèn)題。在研究因素時(shí)，可以充分利用構建汽車(chē)網(wǎng)絡(luò )互聯(lián)系統時(shí)域模擬模型的方式，確保低頻網(wǎng)絡(luò )壓力振蕩現象的真實(shí)再現，在研究鐵路低頻網(wǎng)絡(luò )壓力振蕩問(wèn)題的過(guò)程中，主要是計算旋轉坐標系中各種重要部件的參與因素和特征值，經(jīng)過(guò)深入分析，得出旋轉變流器鎖環(huán)參數不匹配導致低頻網(wǎng)絡(luò )壓力振蕩問(wèn)題，由于國外牽引供電系統與國內系統不一致，很難直接從國外的研究?jì)热葜袑W(xué)習。從實(shí)際情況的角度來(lái)看，對牽引供電低頻網(wǎng)壓振蕩影響因素的研究仍存在一些不足。首先，在現場(chǎng)測試報告的基礎上，車(chē)網(wǎng)參數不匹配導致低頻網(wǎng)壓振蕩的結論，沒(méi)有對參數的影響過(guò)程進(jìn)行定量分析，導致研究結果缺乏準確性和穩定性；其次，大部分研究?jì)热菁性跈C車(chē)網(wǎng)側整流器建?；驒C車(chē)諧波綜合分析上，沒(méi)有充分考慮車(chē)輛網(wǎng)絡(luò )互聯(lián)系統中的耦合關(guān)系；最后，在模擬再現過(guò)程中，大部分模擬分析都是從改變機車(chē)阻抗的角度實(shí)現的，導致忽視了供電系統的影響，沒(méi)有對影響因素進(jìn)行全面分析。因此，為了更好地深入分析牽引供電低頻網(wǎng)壓振蕩問(wèn)題，探索主要影響因素，應建立基于車(chē)網(wǎng)互聯(lián)系統的時(shí)域模擬模型，進(jìn)行有針對性的模擬分析，更好地解決低頻網(wǎng)壓振蕩的各種影響因素[1]。

模擬分析低頻網(wǎng)壓振蕩的影響因素。

HXD2B機車(chē)模擬模型。

在HXD2B型機車(chē)中，主要有三個(gè)主變流器柜，每個(gè)主變流器柜都涉及整流器、牽引逆變器和中間直流環(huán)節，特別是牽引逆變器，也有相應的牽引電機，也使HXD2B型機車(chē)有六個(gè)完全一致的變流環(huán)節。同時(shí)，HXD2B型機車(chē)還有兩個(gè)相應的輔助供電系統，由充電機電路、恒頻恒壓輸出電路和變頻變壓輸出電路組成。根據HXD2B機車(chē)牽引傳統系統內部的基本結構，可以通過(guò)Simulink建立相應的HXD2B機車(chē)動(dòng)力單元模型。同時(shí)，應注意的是，在每輛HXD2B機車(chē)中，它們中的大多數只有兩個(gè)相應的服務(wù)供電系統。由于這一原因，在設置過(guò)程中，應避免在所有動(dòng)力單元中設置地方語(yǔ)音服務(wù)系統。通過(guò)HXD2B機車(chē)的系統，您可以使用其輔助逆變器進(jìn)一步將原始直流電轉換為交流電，三相變壓器處理后，整體電壓將降低到標準范圍，后續濾波模塊處理后，輸出穩定性高的直流電壓，穩定控制在110V左右，確保電池供電處理良好。

[2]。

牽引供電系統的模擬模型。

以國內某一貨運路線(xiàn)參數為例，采用Simulation，在此基礎上進(jìn)一步完善相應的AT供電方式，建立相應的牽引供電系統模型。在這個(gè)模型中，需要注意的是牽引主變壓器的電壓等級，以確保其始終穩定在110kV，該AT模型主要由1：1的自耦合變壓器組成，涉及正饋線(xiàn)，也在變壓器的邊緣，進(jìn)一步形成55kV電路，使自耦合變壓器的中心點(diǎn)可以直接與軌道連接。牽引網(wǎng)本質(zhì)上屬于平行多導體傳輸系統，內部節點(diǎn)數量相對較多，具體空間結構也非常復雜，需要在實(shí)際建模過(guò)程中，采用合并導線(xiàn)進(jìn)行科學(xué)合理的降價(jià)處理，使其更好地轉化為具有上行饋線(xiàn)、上行接觸線(xiàn)、下行饋線(xiàn)和下行接觸線(xiàn)的傳輸線(xiàn)系統，在實(shí)際應用階段，主要采用二端口網(wǎng)絡(luò )進(jìn)行牽引網(wǎng)建模處理，根據電容系數矩陣參數和阻抗矩陣的實(shí)際線(xiàn)路，可以通過(guò)Simulink建立線(xiàn)路T型等效模型。在上述比例建立的模型中，可以進(jìn)一步構建整體牽引電車(chē)網(wǎng)絡(luò )互聯(lián)系統的模擬模型，AT由1：1的自耦合變壓器組成，模型也應為AT復線(xiàn)供電，牽引網(wǎng)為導體傳輸線(xiàn)路模型，可以更好地得到牽引供電系統的模擬參數，為解決低頻網(wǎng)壓振蕩問(wèn)題奠定堅實(shí)的基礎[3]。

結論：在當前社會(huì )環(huán)境下，為了更好地解決牽引供電低頻網(wǎng)壓振蕩問(wèn)題，應充分結合實(shí)際情況，建立相應的模擬模型，進(jìn)一步分析網(wǎng)壓低頻振蕩的主要原因，探索不同參數對低頻振蕩的主要規律，同時(shí)充分比較各種低頻振蕩解決方案，找到最佳的解決方案。經(jīng)過(guò)對汽車(chē)網(wǎng)絡(luò )互聯(lián)網(wǎng)系統的深入模擬分析，可以看出低頻網(wǎng)壓振蕩現象與機車(chē)阻抗和供電系統阻抗密切相關(guān)無(wú)論是增加供電系統阻抗還是減少機車(chē)阻抗，都將進(jìn)一步增加低頻網(wǎng)壓振蕩問(wèn)題的影響，也為后續低頻網(wǎng)壓振蕩抑制工作提供必要的指導。