交流传动机车与直流传动机车混合运用条件下牵引网电压控制技术

发布时间：2019-09-04 08:15

【摘要】：在大秦重载铁路上,担当万吨和两万吨重载列车牵引任务的即有HXD1型、HXD2型交流传动电力机车,也有SS4型直流传动电力机车。由于这两种电力机车具有不同的电气负荷特性,在大秦线的部分区段,保持牵引变电所母线电压处在适当水平成为一个需要解决的技术问题。结合算例,本文给出因SS4型电力机车功率因数低而导致的网压降低和HXD1型电力机车再生制动引起的网压升高的仿真计算结果,分析电源短路容量、牵引变压器、无功补偿装置以及牵引网阻抗对网压变动的影响。对包括使用有载调压牵引变压器、有载调压自耦变压器、晶闸管控制串联变压器、串联电容器和功率平衡调节器等在内的不同改善网压技术方案进行比较。基于现代电力电子技术的功率平衡调节器不但能有效稳定网压还能综合治理电能质量,有望为该问题提供最佳解决方案。
【图文】：

铁道学报第３６卷维持接触网的电压水平在可接受范围对电气化铁道具有重要意义。我国《铁路技术管理规程》（第十版）［１］第１５４条规定：接触网额定电压值为２５ｋＶ，最高工作电压为２７．５ｋＶ，最低工作电压为１９ｋＶ。大秦重载货运线路上ＨＸＤ１和ＨＸＤ２型交流传动电力机车与ＳＳ４直流传动电力机车同时运用［２］。由于这两类电力机车具有不同的电气负荷特性，在大秦线的部分区段，为满足处于供电臂末端ＳＳ４型电力机车的网压要求，不得不把变电所牵引母线空载电压调高，但这可能导致交流传动机车再生制动的失败。保持变电所母线电压处在适当水平成为一个需要解决的技术问题。在混合机车运用条件下如何控制牵引变电所母线电压，在已有文献中未见到详细报导，在世界范围内也是一个新课题。我国当前正处于电力机车的更新换代过程之中，新型交流传动机车正在逐步淘汰旧的直流传动机车，在一段时间之内，不少电气化线路都会出现两类机车混合运用的局面，大秦线出现的问题具有一定代表性。开展交流传动机车和直流传动机车混合运用条件下牵引网电压控制技术的研究十分必要。根据负荷变化情况实现变电所电压自动调节的技术通常有采用有载调压变压器、增设自耦调压变压器、增设串联电容补偿等，不同的技术方案具有各自的优缺点。最近国内开发出来的基于现代电力电子技术的电气化铁路用静止无功发生器ＳＶＧ（ＳｔａｔｉｃＶａｒＧｅｎ－ｅｒａｔｏｒ），，具有响应速度快、节能效果好，特别是能对电能质量问题进行综合治理等优点，有望为这一问题提供最佳解决途径［３－４］。１供电概况１．１供电系统大秦铁路全长６５３ｋｍ，１

图２计算用的ＡＴ网络
【作者单位】： 中国铁路总公司科技管理部;北京交通大学电气工程学院;
【基金】：中国铁路总公司科技研究开发计划(2013J010-A) 中央高校基本科研业务费专项资金(2012JBZ006)
【分类号】：U224

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5 C.E.Graf ,E.A.Skogsholm ,W.K.Volmann ,张正g

本文编号：2531619