交直交电力机车谐振原因分析与对策
电力系统中谐振过电压的产生与解决对策
・ １ ４ 解决对策
朱建平 闰 峰 （ 鸡 东县 电业局 ， 黑龙 江 鸡 东 １ ５ ８ ２ ０ ０ ）
摘 要 ：在 日常的 电路 生产运作 中除 了家用电器外一些小细部用 电仪器常 因为 电磁感应产 生的振 动导致一起运作 时令或者损 坏的 问题 ， 并且在一 些大型的发电 、 传输运作 、 电力供给等仪 器上也会 出现 此类问题 ， 这种 问题被称为谐振 过电压 ， 本 文将对此类 问题进 行 简 单 的介绍和提供几点有效 的解决 问题 的措施 。 关键词 ： 谐振过 电压 ； 问题 ； 策略 在电流通过电路时会产生磁场，电与磁的相互转化在生产电力上 容） ３ Ｃ ｏ中存储的电荷 ， 对三相电压互感器高压绕组电感 Ｌ ／ ３ 放 电， 相当 为我们提供了极大的助力 ，但是也是 由于这类问题我国电路工作中往 个直流源作用在带有铁芯的电感线圈上， 铁芯会深度饱和。 对于接地 往由于过电压问题产生很多巨大的经济损失甚至有些情况出现了人员 相来说 ， 更是相当一个空载变压器突然合 闸， 叠加出更大 的暂态涌流。 伤亡 ， 因此为 了解决过电压危害我 国电力专家总结 了很多方法 ， 本文就 在高压绕组中Ｊ 性点安装电阻器 Ｒ ｏ 后， 能够分担加在电压互感器两端的 针对于谐振过电压这一现象进行具体的介绍 ，并提供几点解决问题措 电压 ， 从而能限制电压互感器中的电流 ， 特别是 限制断续弧光接地时流 施 的意见 。 过电压互感器的高幅值 电流， 将高压绕组 中的涌流抑制在很小 的水平 ， １概 述 相当于改善电压互感器的伏安特ｌ 生。 在电力系统中引起电网过电压的原因很多 ，其中谐振过 电压 出现 ３ ． １ ． ４电压互感器一次侧 中性点经零序 电压互感器接地 ，此类型接 相对频繁 ， 其危害性较大 。 过电 压一旦发生， 往往会造成电气设备的损 线方式的的电压互感器称 为抗谐振电压互感器 ，这种措施在部分地区 坏、 烧毁， 甚至发生停电事故 。由于谐振过电压作用时间较长， 而且不能 有成功经验， 其原理是提高电压互感器的零序励磁特 陛， 从而提高电压 用避雷器限制 ， 因此在选择保护措施方面有较大的困难。 谐振是 由铁 互感器的抗烧毁能力 ， 已有很多厂家按此原理制造抗谐振电压互感器。 电感元件 ， 如发电机、 变压器、 电压互感器、 电抗器 、 消弧线圈等和和系 但是应注意到 ， 电压互感器中． ｆ 生 点仍承受较高电压 ， 且电压互感器在谐 统的电容元件 ， 如输电线路 、 电容补偿器等形成共谐条件 ， 激发持续的 振时虽可能不损坏， 但谐振依然存在。 铁磁｛ 凿 振， 使系统产生谐振过电压。 ３ ． １ ． ５电压互感器二次侧开三角绕组接阻尼电阻，在三相电压互感 器一次侧中性 串接单相 电压互感器或在 电压互感器二次开 口三角处 ２谐振产生的原 因及激发条件 力系统是—个复杂的电力网络 ， 在这个复杂的电力网络中， 存在着 接人阻尼电阻 ， 用 于消耗电源供给谐振的能量 ， 能够抑制铁磁谐振过电 很多电感及电容元件 ， 尤其在不接地系统中， 常常出现铁磁谐振现象 ， 压， 其电阻值越小 ， 越能抑制谐振的发生。 给设备的安全运行带来隐患 ，下面先从简单 的铁磁谐振电路 中进行分 ３ ． １ ． ６中． 点经消弧线 圈接地 ， 中性点经消弧线圈接地有以下优点： 析。 瞬间单相接地故障可经消弧线圈动作消除， 保证系统不断电； 永久单相 接地故障时消弧线圈动作可维持系统运行一定时间，可以使运行部门 下列激发条件造成电压谐振 ： （ １ ） 电压互感器的突然投入； 有足够的时间启动备用电源或转移负荷 ， 不至于造成被动； 系统单相接 （ ２ ） 线路发生单相接地； 地时消弧线圈动作可有效避免 电弧接地过电压 ，对全 网电力设备起保 护作用 ； 由于接地 电弧的时间缩短 ， 使其危害受 到限制 ， 因此也减少维 （ ３ ） 系统运行方式的突然改变或 电气设备的投切； 修工作量 ； 由于瞬时接地故障等可 由消弧线圈 自 动消除 ， 因此减少 了 保 （ ４ ） 系统负荷发生较大的波动 ； 护错误动作的概率；系统 中 ． 胜点经消弧线圈接地可有效抑制单相接地 （ ５ ） 电网频率的波动 ； （ ６ ） 负荷的不平衡变化等。 电流，因此可降低变电所和线路接地装置的要求 ，且可以减少人员伤 ３常用的消谐方法及优缺点 亡， 对 电磁兼容性也有好处。 ３ ． ２中性点直接接地系统谐振消除方法及优缺点 ３ ． １ 中陛点不接地系统常见 的消谐措施 ３ ． １ ． １ 采用励磁特 性较好的电压互感器 ３ ． ２ ． １ 尽量保证断路器三相同期 、 防止非全相运行。 目 前 ，在我单位新建变电 站电 压互感器选型时尽量采用采用励磁 ３ ． ２ ． ２改用电容式 电压互感器（ Ｃ Ｖ Ｔ ） ， 从根本上消除了产生谐振的条 特ｆ 生 较好的电压互感器。 电压互感器伏安特 ｌ ｝ 常好， 如每台电压互感 件 ， 但是电容式电压互感器价格高 、 带负载能力差 、 且仍带有电感 ， 二次 器起始饱和电压为 １ ． ５ Ｕ ｅ ， 使电压互感器在一般的过电压下还不会进入 侧仍要采用消谐措施 。 增加对地电容 ， 操作时让母线带上一段空线路或 饱和区， 从而不易构成参数匹配而出现谐振 。显然， 若电压互感器伏安 耦合 电容器。 ３ ． ２ ． ３带空载线路可以很好地消谐 ，但有可能产生一个很大的冲击 特 陛非常好 ，电压互感器有可能在一般的过电压下还不会进入较深的 饱和区， 从而不易构成参数匹配而出现谐振。从某种意义上来说 ， 这是 电流通过互感器线 圈， 对互感器不利 ， 而耦合 电容器 十分昂贵 ， 目前 尚 治本的措施 。 但电压互感器的励磁特性越好， 产生电压互 皆 振的电 无高压电容器。 ３ ． ２ ． ４与高压绕组串接或并接一个阻尼绕组， 可消除基频谐振 ， 在发 容参数范围就越小。 虽可降低谐振 发生的概率 ， 但一旦发生 ， 过 电压 、 过 生谐振的瞬间投Ａ ａ ｔ ￣ ， 阻尼电阻将会增加投切设备和复杂的控制机构。 电流更大。 ３ ． １ ． ２在母线上装设中性点接地的三相星形电容器组 ，增加对地电 ３ ． ２ － ５电容吸能消谐 ， 对幅值较高的基频谐振比较有效 ， 但对于幅值 容这种方法 ， 当增大各相对地 电容， 可防止谐振。如果零序电容过大或 较低的分频谐振往往难以奏效 。 ３ ． ２ ． ６ 在开 口三角形回路中接入消谐装置，能 自动消除基频和分频 过小 ， 就可以脱离谐振区域， 谐振就不会发生。 ３ ． １ ． ３ 电流互感器高压侧中性点经电阻接地，由于系统中性点不接 谐振 ， 需在压变开 口三角绕阻回路中 增加 １ 根辅助边线 ， 增大了投资。 ３ ． ２ ． ７ 采用光纤电压互感器， 可以有效地消除谐振 。 价格较高 ， 但是 地， Ｙ ０ 接线的电磁式电压互感器的高压绕组 ， 就成为系统三相对地的 容易受到腐蚀或者损坏 ， 因此适应 Ｉ 生 比 较差。 唯—金属通道。系统单相接地有两个过渡过程， 一是接地时； 二是接地 其工作环境要求苛刻 ，
电动汽车充电站谐振现象及其分析
电动汽车充电站谐振现象及其分析随着电动汽车的普及，电动汽车充电站的需求也越来越大。
然而，在实际的使用中，电动汽车充电站中往往会出现谐振现象，给充电站的使用带来了一定的麻烦。
本文将对电动汽车充电站谐振现象及其分析进行讨论。
首先，谐振是什么？谐振是指在一定的外界条件下，电路中某些元件之间的电磁场能量来回地转化，直至达到最大的幅值。
当电路中的元件达到谐振时，电路中的电容和电感会不断存储和释放电磁能量，使得电路中所需的电能大大减少，从而导致电路的很好的响应和效率。
但如果谐振过程不加控制，那么电路中的电位差和电流就会变得非常大，导致电路烧坏。
在电动汽车充电站中，谐振现象可以被描述为由于直流电源和电动汽车电池之间的诱导电阻，导致电路中发生一定的交流电流干扰。
这种干扰通常以高频的形式出现，通常在几百kHZ到几MHZ之间。
在电动汽车充电站中，相位差变化导致了不同的电流/电压收获并影响了交流干扰问题。
因此，解决电动汽车充电站中的谐振现象是非常重要的。
解决电动汽车充电站中的谐振现象的方法主要有以下几个。
第一，使用隔离变压器。
隔离变压器能够隔离电源和电路之间的直接接触，可以有效地降低交流干扰。
通过增加谐振器的阻抗，可以减少其效应。
此外，隔离变压器还可以防止电流反冲，并具有电涌保护装置。
这种方法在技术上比较成熟，但是造价比较高。
第二，使用滤波器。
滤波器可以去除电源中的噪声，从而使电路的干扰减小，其工作原理是通过降低流入负载的交流噪声。
这种方法在维护和升级电路时更方便，建筑成本较低。
第三，改变充电器的工作频率。
为保证工作稳定性和高效性，充电器的工作频率通常处于50到100kHz之间。
通过改变工作频率，可以有效解决谐振现象，避免发生碰撞，从而提高充电站的产出和使用。
总之，在电动汽车充电站的设计和使用中，应注意谐振现象的存在，采取相应的措施加以解决。
通过使用隔离变压器、滤波器或改变充电器的工作频率等方法，可以有效地避免电动汽车充电站出现谐振现象，从而提高充电站的安全性和稳定性。
关于电力系统中的谐振过电压的产生以及解决方案
关于电力系统中的谐振过电压的产生以及解决方案[导读]什么是谐振过电压?谐振过电压指电力系统中一些电感、电容元件在系统进行操作或发生故障时可形成各种振荡回路，在一定的能源作用下，会产生串联谐振现象，导致系统某些元件出现严重的过电压。
电网运行中，正常时中性点不接地系统PT铁芯饱和易引起谐振过电压;中性点不接地方式发生单相故障可引起谐振过电压。
运维人员操作或事故处理方法不当亦会产生谐振过电压。
另外设备设计选型、参数不匹配也是谐振过电压产生原因。
什么是谐振过电压?谐振过电压指电力系统中一些电感、电容元件在系统进行操作或发生故障时可形成各种振荡回路，在一定的能源作用下，会产生串联谐振现象，导致系统某些元件出现严重的过电压。
电网运行中，正常时中性点不接地系统PT铁芯饱和易引起谐振过电压;中性点不接地方式发生单相故障可引起谐振过电压。
运维人员操作或事故处理方法不当亦会产生谐振过电压。
另外设备设计选型、参数不匹配也是谐振过电压产生原因。
谐振过电压对电网造成危害极大，诸如造成电压互感器熔丝熔断、电压互感器烧毁、电网设备绝缘损毁，甚至造成相间短路、保护装置误动作等。
操作过电压和谐振过电压的区别：操作过电压和谐振过电压都属于内部过电压。
操作过电压，顾名思义，是操作高电压大电感-电容元件(比如合/分空载长线路、变压器、并联电容器、高压感应电动机等)以及故障线路跳闸/重合闸等产生的过度过程。
防止操作过电压的措施根据操作的对象不同而有所不同，一般采用重击穿概率低的断路器或设置金属氧化物避雷器限制操作过电压。
谐振过电压，因系统的电感、电容参数配合不当而引起的各类谐振现象及电压升高。
所以防止谐振过电压的措施即破坏谐振条件，使参数配合避开谐振区，需要对系统有整体的参数预测，从而调整电网参数。
防止谐振过电压的措施(1)提高开关动作的同期性：由于许多谐振过电压是在非全相运行条件下引起的，因此提高开关动作的同期性，防止非全相运行，可以有效防止谐振过电压的发生。
电动汽车充电站谐振现象及其分析
电动汽车充电站谐振现象及其分析
随着电动汽车的普及和推广，充电设施的建设也逐渐成为一个重要的问题。
充电站的
建设和运营中，谐振现象可能是一个常见的问题。
本文将对电动汽车充电站谐振现象进行
分析，并给出相应的解决方案。
在电动汽车充电过程中，充电设备会对电能进行转换，将交流电能转化为直流电能，
以供电动汽车充电使用。
在这个过程中，由于充电设备和电动汽车之间存在电磁耦合，可
能会导致谐振现象的发生。
谐振现象是指两个或多个物体在特定频率下发生振动，相互之
间能量的交换会导致能量的集中或者放大。
电动汽车充电站谐振现象主要有以下几个方面的表现。
充电设备和电动汽车之间可能
会出现电动势变化的现象。
当交流电能转化为直流电能时，电动设备和电动汽车之间会发
生电动势变化，导致交流电和直流电之间产生频率的差异，从而引发谐振现象。
在电动汽
车充电站的供电系统中，由于电源电压和负载电压不匹配，也会发生谐振现象。
由于电源
系统和充电设备的频率分带不合理，也会引发谐振现象的发生。
针对电动汽车充电站谐振现象，可以采取以下几个解决方案。
可以通过合理的电源系
统设计，保持电源的稳定性和均匀性。
选择合适的电源系统参数，能够有效降低电源噪声，减少谐振现象的发生。
可以采用合适的充电设备，提高设备的工作效率和质量，减少谐振
现象的发生。
可以通过合理的频率分带设计，避免不同频率之间的干扰，减少谐振现象的
发生。
对电动汽车充电站进行定期的检测和维护，保持设备的正常运行，减少谐振现象的
发生。
电力系统谐振消除方法研究
电力系统谐振消除方法研究【摘要】随着电力的不断发展，各种电气设备和电网对电力系统提出了越来越高的要求。
然而，铁磁谐振现象严重阻碍了电网的正常运行，尤其在中性点不接地的高压系统中的破坏性更为明显，甚至即使在中性点直接接地的地方也时常会出现电力系统谐振状况。
本文着重分析了电力系统谐振发生的原因并针对这一问题提出了自己的看法和建议。
【关键词】电力系统；铁磁谐振；特点；对策1、前言在电力系统中，其网络结构非常的复杂，拥有着电感和电容等许多元件，经常会出现过电压的现象。
这已经成为一种非常普遍的现象。
导致过电压的因素有很多，谐振过电压，操作不当或者系统运行时出现故障，甚至由于雨雪天气所产生的雷电等有可能在电力系统中引发过电压现象。
其中，铁磁谐振过电压出现次数最多，这不仅破坏了电气设备和电网，增加了电力维修成本，而且还会导致大面积的停电现象，严重影响居民和工厂等的生产生活，严重阻碍了电力系统的发展。
总之，铁磁谐振危害极大，我们应该对这一问题给予高度关注。
2、谐振和铁磁谐振的阐述在电力系统中，由于操作不当或者在发生事故的过程中经常会产生谐振现象，而且具有一定的稳定性，可能会在过渡时间后仍然持续很长一段时间，除非在此破坏新的操作谐振条件。
据此我们可以看出，操作过电压所经历的时间远远短于谐振过电压所经历的时间，伴随着谐振的持续往往会带来很多不可估计的严重后果。
谐振过电压现象是电力系统障碍中最普遍的现象，无论是何种电压等级，都有可能会发生。
因此，在设计电力系统时，一定要精心计算和安排相关内容，并积极采取一些切实可行的措施，加强组织和管理工作，聘用专业人员严格操作，避免谐振回路情况的出现，从而降低铁磁谐振发生的可能性并对已出现的谐振进行处理。
各次谐波有很多相同特征，然而也有明显的区别。
在分次谐波谐振中，三相电压按照顺序轮流的升高，然而在基波谐振中只需两相电压轮流升高，在高次谐波中三相电压其中一项升高或者同时都升高就可以；另外，在超过线电压时，三者都会适当地超过相电压，但高次谐波谐振强度最大，通常不会强于3.5倍的相电压，基波谐振次之，通常不会强于3倍的相电压，而分次谐波谐振最低，通常不会强于2倍的相电压。
大型发电机谐振引起的定子接地保护动作原因分析与防范
大型发电机谐振引起的定子接地保护动作原因分析与防范一、原因分析：1.定子绝缘故障：由于长期运行和老化，定子绝缘可能发生损坏或老化，导致与铁心接触，形成接地故障。
当发电机进入谐振区域时，电流过大，导致定子绝缘的接地位置电压不平衡，触发定子接地保护动作。
2.谐振回路存在：大型发电机谐振回路是由发电机定子、定子输出电缆和负载之间的谐振电抗元件组成的。
当谐振回路存在时，由于谐振电抗元件的电流增加，导致大型发电机输出电流增加，造成定子接地保护动作。
谐振回路的存在可能是由于电缆长度与频率之间存在谐振关系，或者是由于负载的电感和电容等原因。
3.外界故障扰动：外界故障扰动包括雷击、电线杆倒塌、动力电缆短路等。
当发生这些故障时，可能导致大型发电机绕组短路，从而形成定子接地故障并触发保护动作。
二、防范措施：为了防止大型发电机谐振引起的定子接地保护动作，可以采取以下防范措施：1.定期检测和维护：定期进行大型发电机的绝缘检测，及时发现和修复定子绝缘故障，防止接地故障的发生。
2.优化电网结构：调整谐振回路中的元件参数，避免电缆长度与频率之间存在谐振关系。
合理设计和选择电缆的长度和类型，减少谐振回路的存在，降低定子接地保护动作的触发概率。
3.安装避雷装置：在大型发电机和电线杆周围安装合适的避雷装置，能够有效地防止雷电引起的故障，减少定子接地保护动作的发生。
4.增加综合接地电阻：合理设计和安装大型发电机的接地装置，增加综合接地电阻，减小接地电流，降低定子接地保护动作的触发概率。
5.加强设备运行监测：对大型发电机的运行状态进行实时监测，及时发现和处理异常情况，减少设备故障导致的定子接地保护动作。
总之，大型发电机谐振引起的定子接地保护动作是一种常见的故障，通过加强设备维护、优化电网结构、安装避雷装置、增加综合接地电阻和加强设备运行监测等措施，可以有效地防范和减少定子接地保护动作的发生，提高大型发电机的安全可靠运行。
铁路牵引供电系统谐波谐振分析及抑制方法研究
铁路牵引供电系统谐波谐振分析及抑制方法研究单保泉北京铁路局石家庄供电段摘要：伴随着我国经济建设的不断发展，社会对高速运输需求越来越大。
为提高铁路运输能力，缓解电气化铁路运输压力，近年来高速铁路在我国得到迅猛的发展。
研究铁路牵引供电系统的谐波和谐振特性，并针对其原理从根源上提出实用可行的谐波治理方法，对保证铁路供电系统的安全性、稳定性有重大意义，需要引起我们的重视。
基于此本文分析了铁路牵引供电系统谐波谐振分析及抑制方法。
关键词：铁路牵引供电系统；谐波谐振；抑制方法1、铁路牵引供电系统1.1铁路牵引供电系统特性铁路牵引供电系统是谐波危害的对象，牵引网是谐波传输的路径，当牵引供电系统参数满足一定条件时，相应次数的谐波便会在系统的激励下发生谐振，引起的过电压和过电流会对牵引网的稳定性以及牵引网设备产生巨大的危害。
根据既有的牵引网传输线模型，利用数学原理对阻抗和导纳矩阵进行降阶处理，得到牵引网单位长度等效阻抗和导纳，并将牵引供电系统简化为等值电路模型，最后利用模型详细地研究了谐波在牵引网的传输特性，为后续谐波抑制方法提供基础。
1.2铁路牵引供电的供电方式电力牵引供电系统分为直流制和交流制，交流制又分工频单相交流制和低频单相交流制。
我国铁路牵引供电一般采用单相工频交流制供电。
所谓单相工频交流制供电，是指采用单相双绕组主变压器的方式。
它有两种接线方式：简单单相接线和V/V 接线。
简单单相接线设备简单、经济，主变压器容量利用率高。
在我国，电力牵引供电的主要方式分为四种，即 AT(自耦变压器)、BT(吸流变压器)、直接供电、同轴电力电缆。
其供电方式原理图如下。
1-牵引变电所；2-A T自藕变压器；3-机车；4-保护线5-接触网；6-钢轨；7-正馈导线图1 A T自藕变压器供电方式1-牵引变电所；2-机车；3-接触网；4-吸流变压器；5-回流线；6-钢轨图2 BT吸流变压器供电方式1-牵引变电所；2-机车；3-接触网；4-钢轨图3 直接供电方式1-牵引变电所；2-机车；3-接触网；4-钢轨；5-同轴电缆图4 同轴电力电缆供电方式2、谐波与谐振危害2.1谐波危害谐波对电力系统的影响非常巨大，主要包括直接影响和间接影响。
电压互感器谐振原因分析及有效防止措施完整
电压互感器谐振原因分析及有效防止措施摘要：电力系统中的电容和电阻元件，一般可认为是线性参数，可是电感元件则不然。
由于振荡回路中包含不同特性的电感元件，谐振分为三种不同的类型：线性谐振、铁磁谐振、参数谐振，而铁磁谐振过电压现象是电力系统中一种比较常见的内部过电压现象，这种电压持续时间长，甚至能长时间自保持，它是导致电压互感器毁坏的主要原因之一，同时也是电力系统中某些重大事故的诱发原因之一，对电力系统的安全运行构成了极大的威胁，因而有必要对铁磁谐振进行详细分析，找出产生铁磁谐振的根源，并采取有效措施进行防止，保证电力系统的稳定安全运行。
关键词：电压互感器；铁磁谐振；防止措施1.电压互感器铁磁谐振的特点（1）产生铁磁谐振的必要条件是铁心电感的起始值和电感两端的等效电容组成的自振频率必须小于并接近于谐振频率。
（2）回路参数平滑地变化时，谐振电压、电流会产生跃变。
（3）谐振时产生反倾现象，即谐振后电感上的电压降由原来与电源电势相同变为相反，电容上的电压降由原来与电源电势反向变为同向。
（4）谐振频率必须是由电源频率基波和它的简单分数倍分率或整数倍高频。
（5）谐振后可自保持在一种稳定状态。
（6）谐振一般在经受到足够强烈的扰动时外激产生，在一定条件下也可以自激产生。
2.电压互感器铁磁谐振的危害电压互感器发生铁磁诣振的直接危害是：1）由于谐振时电压互感器一次绕组通过相当大的电流，在一次熔断器尚未熔断时可能使电压互感器绕组烧坏。
2）造成电压互感器一次熔断器熔断。
电压互感器发生铁磁谐振的间接危害是：当电压互感器一次熔断器熔断后，将造成部分继电保护和自动装置的误动作，从而扩大了事故。
3.电压互感器铁磁谐振的原因分析3.1产生电压互感器铁磁谐振的必要条件为了分析并联谐振产生的必要条件，把电力系统内如图1所示的三相交流系统一般的电压互感器回路简化为如图2所示的电阻R、电感L、电容C的并联回路。
图1 电压互感器（PT）在电力系统中的接线原理图图2 并联谐振回路图2中R为电感L本身的电阻，I L为感性电流，I C为容性电流， 为系统角频率。
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［］ ３ 叶强 ，吴广宁 ，胡灿 ，等． 交流传 动电动车组 网侧变 流器 交流 侧 电感 设 计 ［ Ｊ 电 力 系统 及 其 自动化 学 报 ，２ １ ，２ （ ） Ｊ． ００ ２ ５ ：
１ ９ ５ ０ －１ ． ｌ
『 ］时速 ２ ０公 里铁路动车组技术说 明书 ［ ． ４ ０ ｚ］
毫 ４ ０ｔ
， ．
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质 量 管 理
、ｌ 、 Ｍ 、 、（ １， ｌ１ ｌ、 １ 、｛ ２
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交直交 电力机车谐振原 因分析与对 策
张道俊
（ 州铁 路 局 郑 州供 电段 ，河 南 郑 州 ４ ０ ０ 郑 ５ ０ ５）
摘
要 ：针对客运站接触网电压波动现象 ，通过现场测试分析 ，认为其主要原因是交直交机车或动车四
自从 Ｃ Ｈ 型动 车 组 及 Ｈ Ｒ ＸＤ交 直 交 电力 机 车
的逐 步 上线运 行 以来 ，郑 州 客运站 接触 网 电压 多次
变 压 器 变 比为 １ ８ ５ｋ ／７５ ｋ １ ． Ｖ ２ ． Ｖ，郑 州 客 运 站 开 ２
闭所所 在母线 电容 补偿装 置撤 出运行 。
出现波 动现象 ，特 别是 每年 春运期 问 ，每月 网压波
波 动加 大 ，最终 造成 网压 低频 振荡 。
（ ）电压 波 动 与 牵 引 供 电 系统 参 数 不 直 接 相 ２ 关 ，通 过增 加牵 引变 电所 主变容 量 、减 小牵 引 网阻 抗 、投 撤 电容补偿 装置 等手 段改 变系统 参数 ，对 改 善 电压 波动 问题收 效甚 微 。
宽 度逐 个 可调 。在 大 型枢纽 ，当多 台机 车 整备 、启
（） １ 改变 四象限脉 冲变流器脉 冲宽度调整 策略 ， 引入 直流 中间 电压 前若 干 时刻 内的振 幅变化趋 势 或
动 运 行 时 ，牵 引 供 电系 统感 抗 厶 存 储 的 能量 相 对 于 单 台机 车运 行成 倍 放 大 （ ２ ，４台机 车放 大 ４ 图 ） 倍 ，如 图 ２所示 。
， 客 整 所 ，， 下行 东 半 场 ，厶 上 行 西 半 场 ）等 主 ２ 一 ３ 一 一 要 电气 参数 。 （ ）牵引供 电系统 运行 方式 ：郑 州 客运 站开 闭 ４ 所 由郑 北变 电所 １＃主供 电源供 电 ，郑 北变 电所 主 ０
收 稿 日期 ：２ １ － ４ １ ０２０—０
振 荡 ，网压低 频振 荡属 于 同型机 车策 略 引起 的强制 振 荡 。若 降低 牵 引供 电系统 阻抗 ，机 车谐 振 的临 界 值 可增 大 ，但 由于 牵 引供 电系统 阻抗 相对 固定 ，改
［］ ２ 康英． 单相 两电平 Ｐ ＷＭ整流器控 制策略研究 与仿真 ［ｊ 科技 Ｊ．
创新 导报 ，２ １ （６ ：５ — ０ ００２ ） ９６．
客 运 站下 行 、客 运 站 整 备 所馈 线 峰值 电 流 分 别 在
３ ～ ０Ａ、 １ ０ １０Ａ、８ ～ ６ １０ ４ ０Ａ 之 Ｉ ０ ５ ２～ ６ ０ ３ ０Ａ、 ２ ～ ０ 、 司
Ｃ Ｈ Ｒ ５型及其 他 型号 动车 组在 整备 及 启动 运行 时反 映在 郑州 客运站 开 闭所处 的 电压 和 电流特性 ；二是 根 据 网 压振 荡 波 形 了解 交 直 交 电力 机 车 运 行 的车
压峰 值将 超 过软保 护 电路 限度 值 ，之后 波动受 到 抑 制 ，但 随 后再 次 波 动 ，最 终 形成 连续 的低频 振 荡 ； 当机 车数 量超 过 临界 值较 多后 ，直 流 中间 电压峰 值
将超过脉冲封锁保护 电路限度值 ，之后波动停止 ， 但脉冲封锁保护会延时开启 ，最终形成断续的低频
Ａｂ ｔ ａ ｔ ｓｒ ｃ ：Ｔ ｒ ｕ ｈ ｔ ｅ ｆ ｌ ｓ ｎ ｎ ｌ ｓｓｗｈｃ ｉ ｔｔ ｅ ｖ ｌ ｇ ｕ ｔ ａｉｎ ｐ ｅ ｏ ｎ ｎ ｉ ａ ｌ ｙ ｐ ｓ ｅ — ｈ ｏ ｇ ｈ ｅｄ ｔ ｔ ｄ ａ ａｙ ｉ ｉ ｈ ａｍｓａ ｏｔ ｅｆ ｃｕ ｔ ｈ ｎ ｍｅ ｏ ｎ ｒ ｉ ｉ ｅ ａ ｈ ａ ｌ ｏ ｗａ ａ ｓ ｎ
等效牵引供 电系统阻抗等参数 ，稳定 直流中间电压 。 （ ）改变 同型 交直交 电力机 车 四象 限脉 冲变 流 ２ 器 脉 冲宽度 调整等 参数 ，引 入随机 变量 ，实 现模糊
控制。
４ 结 论
根据 测量捕 捉 到 的一 次 网压振荡 波形 ，并 结合
大秦 线 山西大 同湖东 机务段 网压 振荡 案例 进行定 性
ｇｒ ｔ ｉ ，ｔｅａｔｏ ｕｇｓ ａ ｌ ｄ ｅｔ ｔｅｉｐ ｒ ｃ ｐ ｔ ｉ ｈａｊｓ ｅｔ ｔ ｔ ｙｏ ｅｆ ｒ ｕ ｄ ｅ ａｏ ｓ ｔ ｎ ｈ ｕｈｒｓｇｅｔ ｉｉ ｍ ｉ ｙ ｕ ｅ ｅｔ ｕｓ ｗｄ ｄ ｔ ｎ ｓ ａ ｇ ｆｈ ｕ ａ— ｓ ｔｓ ｎ ｏｈ ｍ ｆ ｅ ｔ ｕ ｍ ｒｅ ｔ ｏ ｑ
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Ｋｅ ｗｏ ｄ ：ＡＣ Ｅ ｅ ｔ ｃ Ｌ ｃ ｍｏ ｉｅ Ｖｏｔ ｇ ｆＣ ｔｎ ｒ ； Ｖ ｌ ｇ ｌ ｃｕ ｔ ｎ； Ｃ ｕ ｅ Ａ ａｙ ｉ ；Ｃｏ ｎ ｅ ｍｅ ｓ ｒ ｙ ｒｓ ｌ ｃｒ ｏ ｏ ｔ ； ｉ ｖ ｌ ｅ ｏ ａ ｅ ａ ｙ ａ ｏｔ ｅＦｕ ｔａｉ ａ ｏ ａ ｓ ｎ ｓｓ ｌ ｕ ｔｒ ａｕ ｅ
象限脉冲变流器脉冲宽度调整策略不完善 ，并对此提 出相应解决对策 。 关键词 ：交流电力机车 ；接触网电压 ；电压波动 ；成因分析 ；对策
中翘 分 类 号 ：Ｕ ２ ． ２ ３８ ２ 文 献 标 识 码 ：Ｂ 文 章 编 号 ：１ ０ — １ ８（ ０ ２ ０ — ０ ４ ０ ０６ ９７ ２ １ ） ８０ ２ — ２
能质 量监 测系 统 ，采 用 录波方 式测 试郑 州客运 站 开 闭所 母 线 电压 （ ）和 ４路 馈 线 电流 （１机 务 段 ， ｖ１ Ｉ －
Ｄ１７ ３９ ２４和 Ｄ１１ ４列 动 车组 ，Ｄ ８ ３ 、Ｄ １ 、Ｄ ８ ３共 ２４
车无 法启 动 运行 。２月 ２ １日 ２ ：２ ，郑 州 客 运 站 ２ ６
动达 十几 次 ，严 重影 响运输 安全 。为查 明原 因 ，于 ２１ ０ １年 ２月 对 郑 州 客运 站 网压 波 动情 况 进 行 了测 试 、分析 。根据 测试 数据及 分析 结果 ，初 步认 为造 成接 触 网电压波 动 的原 因是交 直交 电力机 车 四象 限 脉 冲变流 器脉 冲宽 度调整 策 略不完善 。
２ 统 计 分 析
２１ 测 试数 据统计 ．
（ ）母 线 基 础 电压 在 ２ ～ ７５ｋ 之 问 变 化 ， １ ５ ２． ｖ 符合 牵 引负荷特 性 。 （） ２ ２月 ２ １日 ２ ：３ ，郑 州 客运 站 网 压波 动 ２ ７ 长达 ８ｍ ｎ ｉ。查 看 波形 记 录 ，网压 波 动 时 间 在 ２ ： ２
分析 ，得 出如下 结论 。
（ ）电压 波 动 由多 台交直 交 电力机 车整 备 、启 １
图 ２ ４台 交 直 交机 车整 备 时等 效 电 路
动运行 引起 ，网压低 频振荡 主要 由脉 冲宽度 调整 策 略不完 善造 成 。
由于 四象 限脉 冲变 流器 脉 冲宽 度 调整策 略未 充 分 考虑 系 统阻抗 的影 响 ，引起 变 流器 直流 中 问电压
图 １ 郑 州 客 运 站 开 闭所 典型 网压 波动 波 形
车 主断路 器 ，轮 流发车运 行 。
（ ）Ｃ Ｈ５型 动车组分 散调 配使用 。 ２ Ｒ
３２ 远 期措 施 ．
（ ） 录波 数 据上 看 ，交 直交 电力 机 车 四象 限 ２ 从 脉 冲变流 器脉 冲频 率 的数量 、分 布较 为 固定 ，脉 冲
善 的余地 有 限。
（） ４ 网压低频振荡主要因脉冲宽度调整策 略 不 完 善造 成 ，低频 振 荡 频 率 主 要 由振 荡 强
度 及 四 象 限脉 冲 变 流 器保 护 策 略 决 定 。若 振
荡 时 间过 长 ，会 造 成 四象 限脉 冲变 流器 牵 引 封 锁 。接 触 网 电压 波 动 幅 度 超 过 ３ Ｖ 时 ， １ｋ
开 闭所 典 型 网压波 动波 形 图如 图 １ 。
（ ）１ ３ ＿４号 馈 线 电 流 最 大 值 分 别 为 ３ ３ Ａ、 ７
４ ３Ａ、５ ５Ａ和 ６８Ａ，符 合 牵 引 负 荷 特性 。但 ０ ７ ６
是 ，网压 波动 时的机 车 电流 明显 大于 机车 正常整 备 时 的 电流 ，并 且 电流 随 网压 波动 呈 现 大小 及 感 性 、
容性 来 回变换 ，谐波 电流 含量及 分布 无 明显异 常 。
２２ 原 因分 析 ．
（ ）测试 期 间 ，郑州 客 运 站 开 闭所 供 电可 靠 ， １ 基础 电压质量完全满足《 铁路技术管理规程》的要求 。
作者简介 ：张道俊 ，高级工程师
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２ ・ ４
铁 道 技 术 监 督
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２５ ・
ｌ
Ｉ 《 试 旨况
（ ） 试 时间 ：２ １ 年 ２月 １— ２ １测 ０１ ２ ２日。 （ ）测试 目的 ：一 是捕 捉 网压振 荡 波形 ，掌 握 ２
２～ ２ ７之 间 ，郑 州客 运站 开 闭所母 线 有效 值 电 ９ ２ ：３
压 在 ２ ～ ７ｋ ５ ２ Ｖ之 间波 动 ；机 务 段 、客 运 站 上 行 、
参 考 文献
［］ １ 郑琼林． 交流传动 Ｈ Ｄ 电力机车谐振原 因分析与对策 ［ ］变 Ｘ １ Ｊ＿
频 器 世 界 ，２ ０ （ ） ０ ４－ ９ ０ ９ ５ ：４ — ４，９ ．