摘要
近些年，随着我国高速铁路事业的快速进步，高速动车组的行车安全性受到广泛关注。高速电气化铁路牵引网采用分段换相供电方式，频繁的车载断路器合分闸引起操作过电压与励磁涌流、高速动车组进出分相区引起分相过电压，会造成车载高压设备绝缘加速老化、性能降低，会危害高速动车组的安全运行、牵引供电系统中各电气器件的稳定操作，严重时可导致牵引变电所馈线跳闸误动作。因此本文针对高速动车组过分相区的暂态过程进行分析研究，探究暂态过程的影响因素，提出高速动车组过电压、励磁涌流抑制方法。 首先建立了高速动车组车载断路器合闸等效数值模型，推导了断路器合闸时车载变压器一次侧过电压、励磁涌流数学公式，揭示了高速动车组合闸时产生操作过电压、励磁涌流的特性机理；建立了高速动车组进、出分相区等效数值模型，推导了动车组受电弓对地过电压数学公式，揭示了高速动车组进、出分相区产生分相过电压的特性机理。 其次建立了高速动车组过电分相区的仿真模型，研究了暂态过程中过电压、励磁涌流仿真波形，获得了高速动车组过分相的过电压、励磁涌流的性质特征。针对车载断路器合闸产生的操作过电压，分解出了高频振荡过电压波形，获得了高频振荡过电压的性质特征。经试验获得了高速动车组车载断路器合闸的操作过电压、励磁涌流实测波形及高速动车组进出分相区的过电压波形，验证了仿真模型的可用性。基于车载断路器合闸仿真模型，获得了网压相位对操作过电压、励磁涌流的影响特性及车载变压器剩磁对励磁涌流的影响特性；基于高速动车组进出分相区仿真模型，获得了网压相位及电分相位置对分相过电压的影响特性。 最后比较避雷器配合合闸电阻及相控合闸对车载断路器合闸操作过电压、励磁涌流的抑制效果，比较MOA装置及RC阻容装置对高速动车组分相过电压的抑制效果，给出适合高速动车组运行的优选方案。
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