电气工程、光机电一体化

牵引网高次谐波谐振及暂态过电压抑制装置

发布日期:2014-02-26 点击量:1602

 

项目简介:

该项目是国家自然基金项目和国家部委项目,项目现处于产业化阶段。

电气化铁道牵引供电系统是一个特殊的高压输配电网络。电力系统阻抗和变压器阻抗呈现电感性质,而接触网则具有分布电容,因此牵引网存在由电感和电容决定的一个固有谐振频率。现代动车组(或电力机车)一般采用“交-直-交”传动系统,网侧电流谐波含量小但谐波频谱宽。在不恰当的电气匹配条件下,牵引供电系统与动车组容易发生800Hz~2000Hz的高次谐波谐振。牵引网的高次谐波谐振会引起谐波电流放大和谐振过电压,实际发生的案例表明,额定电压50kV的牵引网谐振过电压峰值可达100kV以上,严重影响动车组和牵引供电设备的安全运行。

交流电气化铁道牵引网高次谐波谐振及暂态过电压抑制装置,由断路器、隔离开关、电容器、电阻器、电抗器和继电保护设备等组成,电路上为2阶阻尼滤波电路,一般安装在供电臂末端的分区所内,也可以安装在供电臂中部。当用于25kV牵引网时,2阶阻尼滤波电路处在接触网(T)和钢轨(R)之间,用于2×25kV自耦变压器(AT)供电方式牵引网时,要采用两个2阶阻尼滤波电路,一个处在接触网和钢轨之间,另一个处在正馈线(F)和钢轨之间,两个电路参数一致。通过改变牵引网的拓扑结构和网络参数起到对高次谐波谐振和暂态过电压的抑制、阻尼作用,全部采用无源电阻、电容、电感元件,无需控制设备,具有结构简单、设备容量小、免维护的特点。

本技术成果居国内领先地位,已在京哈线上得到了工程应用。本项目通过测试与仿真,对基于2阶阻尼滤波器的抑制装置进行参数寻优设计,提供包括保护监控功能在内的成套谐振抑制装置,为牵引网高次谐波谐振提供完整解决方案。

应用范围:

采用交流传动电力机车或动车组的电气化铁道。

预期效果:

避免频率800Hz~2000Hz的牵引网谐振发生,解决车网电气匹配,保证动车组和牵引供电设备的运行安全。

 

投资规模:

对AT供电系统每套100万元,非AT供电系统每套60万元。

合作方式:

该项目的合作方式是专利授权。

联系方式:北京交通大学长三角研究院  0511-85580927