牽引供電低頻網壓振蕩的影響因素
來源:投稿網 時間:2024-02-01 10:00:08
簡介：隨著重型鐵路和高速鐵路運輸的快速發展，大量大功率交通動車組和電力機車投入正式運行，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，這種交通車輛運行過于密集，也會使其內部牽引供電系統出現低頻網壓振蕩問題，引起極強的網壓波動，在嚴重情況下甚至直接觸發電力機車本身的保護措施，牽引鎖現象，機車不能正常倉儲，也會使機車晚，對機車的正常工作產生嚴重影響。因此，需要對牽引供電低頻網壓振蕩的主要影響因素進行深入分析，找出影響規律，采取有針對性的措施解決，促進軌道交通更安全、更穩定的運行。
影響低頻網壓振蕩的因素。
目前，我國牽引供電系統產生的低頻網壓振蕩仍處于初級探索階段，對振蕩產生的機理和影響因素沒有深入分析。在現場測試和報告的基礎上，認為網與車之間的具體參數不匹配，導致低頻網壓振蕩或高諧波諧振等嚴重問題。為了進一步確定這一說法，先后建立了起重機整流器動態模型，對機車的等效阻抗進行了更科學合理的計算?？梢郧宄乜闯?，低頻網壓振蕩的重要原因在于車網之間的阻抗參數不同。同時，在利用時域模擬法進行深入探索的階段，可以通過建立車網互聯時域模擬模型，更直觀地展示牽引供電系統產生的低頻網壓振蕩問題。在研究因素時，可以充分利用構建汽車網絡互聯系統時域模擬模型的方式，確保低頻網絡壓力振蕩現象的真實再現，在研究鐵路低頻網絡壓力振蕩問題的過程中，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，經過深入分析，得出旋轉變流器鎖環參數不匹配導致低頻網絡壓力振蕩問題，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內容中學習。從實際情況的角度來看，對牽引供電低頻網壓振蕩影響因素的研究仍存在一些不足。首先，在現場測試報告的基礎上，車網參數不匹配導致低頻網壓振蕩的結論，沒有對參數的影響過程進行定量分析，導致研究結果缺乏準確性和穩定性；其次，大部分研究內容集中在機車網側整流器建?；驒C車諧波綜合分析上，沒有充分考慮車輛網絡互聯系統中的耦合關系；最后，在模擬再現過程中，大部分模擬分析都是從改變機車阻抗的角度實現的，導致忽視了供電系統的影響，沒有對影響因素進行全面分析。因此，為了更好地深入分析牽引供電低頻網壓振蕩問題，探索主要影響因素，應建立基于車網互聯系統的時域模擬模型，進行有針對性的模擬分析，更好地解決低頻網壓振蕩的各種影響因素[1]。
模擬分析低頻網壓振蕩的影響因素。
HXD2B機車模擬模型。
在HXD2B型機車中，主要有三個主變流器柜，每個主變流器柜都涉及整流器、牽引逆變器和中間直流環節，特別是牽引逆變器，也有相應的牽引電機，也使HXD2B型機車有六個完全一致的變流環節。同時，HXD2B型機車還有兩個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機車牽引傳統系統內部的基本結構，可以通過Simulink建立相應的HXD2B機車動力單元模型。同時，應注意的是，在每輛HXD2B機車中，它們中的大多數只有兩個相應的服務供電系統。由于這一原因，在設置過程中，應避免在所有動力單元中設置地方語音服務系統。通過HXD2B機車的系統，您可以使用其輔助逆變器進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參數為例，采用Simulation，在此基礎上進一步完善相應的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，也在變壓器的邊緣，進一步形成55kV電路，使自耦合變壓器的中心點可以直接與軌道連接。牽引網本質上屬于平行多導體傳輸系統，內部節點數量相對較多，具體空間結構也非常復雜，需要在實際建模過程中，采用合并導線進行科學合理的降價處理，使其更好地轉化為具有上行饋線、上行接觸線、下行饋線和下行接觸線的傳輸線系統，在實際應用階段，主要采用二端口網絡進行牽引網建模處理，根據電容系數矩陣參數和阻抗矩陣的實際線路，可以通過Simulink建立線路T型等效模型。在上述比例建立的模型中，可以進一步構建整體牽引電車網絡互聯系統的模擬模型，AT由1：1的自耦合變壓器組成，模型也應為AT復線供電，牽引網為導體傳輸線路模型，可以更好地得到牽引供電系統的模擬參數，為解決低頻網壓振蕩問題奠定堅實的基礎[3]。
結論：在當前社會環境下，為了更好地解決牽引供電低頻網壓振蕩問題，應充分結合實際情況，建立相應的模擬模型，進一步分析網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，同時充分比較各種低頻振蕩解決方案，找到最佳的解決方案。經過對汽車網絡互聯網系統的深入模擬分析，可以看出低頻網壓振蕩現象與機車阻抗和供電系統阻抗密切相關無論是增加供電系統阻抗還是減少機車阻抗，都將進一步增加低頻網壓振蕩問題的影響，也為后續低頻網壓振蕩抑制工作提供必要的指導。
