列車機車諧波電流測量及電磁兼容性評估研究.pdf

1、伴隨著我國經(jīng)濟的迅速發(fā)展，對于高速運輸能力的需求日益增加，高速鐵路進入全面發(fā)展的階段。隨著交直交型機車在高速鐵路上的廣泛應用，交流傳動系統(tǒng)產(chǎn)生的諧波問題也日益突出，嚴重影響了鐵路的安全性和正常運營。一方面牽引回流的諧波分量頻率若落在軌道電路信號的帶寬范圍內(nèi)，則會嚴重影響軌道電路系統(tǒng)的正常工作;另一方面，電力機車注入牽引網(wǎng)中的諧波電流在一定條件下會引發(fā)電網(wǎng)發(fā)生諧振，過電流或電壓造成牽引供電系統(tǒng)故障等導致列車停運。因此，解決交流傳動系統(tǒng)的諧

2、波問題成為高速鐵路亟需解決的技術難題之一。
　　論文在簡單闡述了基于干擾的牽引供電系統(tǒng)結構的基礎上，詳細介紹了軌道交通機車車輛與軌道電路兼容性問題。依據(jù)CLC/TS50238-2《鐵路應用-軌道交通機車車輛與列車檢測系統(tǒng)的兼容性-第2部分:與軌道電路間的兼容性》標準，介紹了ZPW-2000和FTGS46/917兩種軌道電路類型的干擾電流限值以及數(shù)據(jù)處理方法。而后，具體描述了諧波電流自動測量系統(tǒng)軟硬件的詳細實現(xiàn)，并對該諧波自動測試系

3、統(tǒng)進行了功能驗證，實驗證明此套自動測試系統(tǒng)能夠正常穩(wěn)定工作，測試數(shù)據(jù)正確可靠。最后，利用此系統(tǒng)在某條高鐵線路上進行實地試驗，采集得到牽引電流數(shù)據(jù)進行分析，給出了機車車輛與軌道電路兼容性結論，牽引電流的主要諧波分布情況及主要諧波隨列車工況變化規(guī)律。
　　對于牽引網(wǎng)諧振問題，論文首先論述了分布參數(shù)傳輸線理論及二端口等效π型模型，隨后進一步針對多導體傳輸線系統(tǒng)，利用矩陣特征值分解的思想，將多導體傳輸線變換為單相傳輸線處理，通過理論推導的

4、形式給出了已知終端電壓、電流條件下電壓、電流的通式閉解形式。然后運用多導體傳輸系統(tǒng)降階模型中的阻抗降階方法和導納降階方法，將牽引網(wǎng)多導體傳輸線系統(tǒng)等效為單相傳輸線等值π型模型進行研究。在Matlab仿真軟件中建立牽引網(wǎng)諧振仿真模型，包括牽引網(wǎng)等效建模，電力機車等效建模，牽引變電所等效建模，研究牽引網(wǎng)諧振機理及影響諧振因素。運用研究結果解釋了列車在實際運行過程中的牽引網(wǎng)諧振現(xiàn)象，對比實地采集的牽引電流諧波數(shù)據(jù)，證明了仿真結果的正確性，并根