牵引供电低频网压振荡的影响因素
来源:投稿网 时间:2024-02-01 10:00:08
简介：随着重型铁路和高速铁路运输的快速发展，大量大功率交通动车组和电力机车投入正式运行，也从根本上提高了我国铁路的重型运输能力和高速运输能力。同时，这种交通车辆运行过于密集，也会使其内部牵引供电系统出现低频网压振荡问题，引起极强的网压波动，在严重情况下甚至直接触发电力机车本身的保护措施，牵引锁现象，机车不能正常仓储，也会使机车晚，对机车的正常工作产生严重影响。因此，需要对牵引供电低频网压振荡的主要影响因素进行深入分析，找出影响规律，采取有针对性的措施解决，促进轨道交通更安全、更稳定的运行。
影响低频网压振荡的因素。
目前，我国牵引供电系统产生的低频网压振荡仍处于初级探索阶段，对振荡产生的机理和影响因素没有深入分析。在现场测试和报告的基础上，认为网与车之间的具体参数不匹配，导致低频网压振荡或高谐波谐振等严重问题。为了进一步确定这一说法，先后建立了起重机整流器动态模型，对机车的等效阻抗进行了更科学合理的计算。可以清楚地看出，低频网压振荡的重要原因在于车网之间的阻抗参数不同。同时，在利用时域模拟法进行深入探索的阶段，可以通过建立车网互联时域模拟模型，更直观地展示牵引供电系统产生的低频网压振荡问题。在研究因素时，可以充分利用构建汽车网络互联系统时域模拟模型的方式，确保低频网络压力振荡现象的真实再现，在研究铁路低频网络压力振荡问题的过程中，主要是计算旋转坐标系中各种重要部件的参与因素和特征值，经过深入分析，得出旋转变流器锁环参数不匹配导致低频网络压力振荡问题，由于国外牵引供电系统与国内系统不一致，很难直接从国外的研究内容中学习。从实际情况的角度来看，对牵引供电低频网压振荡影响因素的研究仍存在一些不足。首先，在现场测试报告的基础上，车网参数不匹配导致低频网压振荡的结论，没有对参数的影响过程进行定量分析，导致研究结果缺乏准确性和稳定性；其次，大部分研究内容集中在机车网侧整流器建模或机车谐波综合分析上，没有充分考虑车辆网络互联系统中的耦合关系；最后，在模拟再现过程中，大部分模拟分析都是从改变机车阻抗的角度实现的，导致忽视了供电系统的影响，没有对影响因素进行全面分析。因此，为了更好地深入分析牵引供电低频网压振荡问题，探索主要影响因素，应建立基于车网互联系统的时域模拟模型，进行有针对性的模拟分析，更好地解决低频网压振荡的各种影响因素[1]。
模拟分析低频网压振荡的影响因素。
HXD2B机车模拟模型。
在HXD2B型机车中，主要有三个主变流器柜，每个主变流器柜都涉及整流器、牵引逆变器和中间直流环节，特别是牵引逆变器，也有相应的牵引电机，也使HXD2B型机车有六个完全一致的变流环节。同时，HXD2B型机车还有两个相应的辅助供电系统，由充电机电路、恒频恒压输出电路和变频变压输出电路组成。根据HXD2B机车牵引传统系统内部的基本结构，可以通过Simulink建立相应的HXD2B机车动力单元模型。同时，应注意的是，在每辆HXD2B机车中，它们中的大多数只有两个相应的服务供电系统。由于这一原因，在设置过程中，应避免在所有动力单元中设置地方语音服务系统。通过HXD2B机车的系统，您可以使用其辅助逆变器进一步将原始直流电转换为交流电，三相变压器处理后，整体电压将降低到标准范围，后续滤波模块处理后，输出稳定性高的直流电压，稳定控制在110V左右，确保电池供电处理良好。
[2]。
牵引供电系统的模拟模型。
以国内某一货运路线参数为例，采用Simulation，在此基础上进一步完善相应的AT供电方式，建立相应的牵引供电系统模型。在这个模型中，需要注意的是牵引主变压器的电压等级，以确保其始终稳定在110kV，该AT模型主要由1：1的自耦合变压器组成，涉及正馈线，也在变压器的边缘，进一步形成55kV电路，使自耦合变压器的中心点可以直接与轨道连接。牵引网本质上属于平行多导体传输系统，内部节点数量相对较多，具体空间结构也非常复杂，需要在实际建模过程中，采用合并导线进行科学合理的降价处理，使其更好地转化为具有上行馈线、上行接触线、下行馈线和下行接触线的传输线系统，在实际应用阶段，主要采用二端口网络进行牵引网建模处理，根据电容系数矩阵参数和阻抗矩阵的实际线路，可以通过Simulink建立线路T型等效模型。在上述比例建立的模型中，可以进一步构建整体牵引电车网络互联系统的模拟模型，AT由1：1的自耦合变压器组成，模型也应为AT复线供电，牵引网为导体传输线路模型，可以更好地得到牵引供电系统的模拟参数，为解决低频网压振荡问题奠定坚实的基础[3]。
结论：在当前社会环境下，为了更好地解决牵引供电低频网压振荡问题，应充分结合实际情况，建立相应的模拟模型，进一步分析网压低频振荡的主要原因，探索不同参数对低频振荡的主要规律，同时充分比较各种低频振荡解决方案，找到最佳的解决方案。经过对汽车网络互联网系统的深入模拟分析，可以看出低频网压振荡现象与机车阻抗和供电系统阻抗密切相关无论是增加供电系统阻抗还是减少机车阻抗，都将进一步增加低频网压振荡问题的影响，也为后续低频网压振荡抑制工作提供必要的指导。
