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电气化铁路无功补偿装置的过电压分析与保护
| 论文题名： | 电气化铁路无功补偿装置的过电压分析与保护 |
| 关键词： | 电气化铁道;无功功率;并联电容补偿;过电压;电磁暂态过程;电力机车 |
| 摘要： | 电气化铁路牵引变电所的供电对象是电力机车，由于电力机车是单相脉冲负荷，产生的负序谐波较大，会导致牵引供电网络的功率因数降低并给电力系统带来影响。提高牵引变电所功率因数的方法有很多种，我国普遍采用的方法是在牵引变电所低压侧安装固定并联电容补偿装置，并且大都采用真空断路器来进行投切操作。由于真空断路器具有超强的灭弧能力和高频熄弧能力，在牵引变电所利用真空断路器投切并联电容补偿装置的过程中，曾多次发生烧毁电容器和电抗器的事故，严重地影响到电气化铁道的安全运营，因此迫切需要对电气化铁道并联补偿装置投切暂态过程的过电压进行研究。 本文首先介绍了电气化铁道无功功率的现状，并联电容补偿的原理、作用、方案和主接线以及国内无功补偿方式的应用及研究现状。然后对电气化铁道并联无功补偿装置投切的过渡过程进行了理论分析和计算，得出了并联补偿装置投切过渡过程期间电容器和电抗器上的电压及回路电流的数学表达式。根据牵引变电所并联补偿装置的实际参数，对投切过渡过程期间电容器和电抗器上的电压及回路电流进行了工程计算，并对计算结果进行了分析。 其次，本文对ATP软件的功能进行了简单地介绍，说明了在ATP中并联补偿装置投切暂态过程仿真模型的搭建方法。利用ATP对并联补偿装置投切过渡过程期间电容器和电抗器上的电压及回路电流进行了电磁暂态仿真，得到了暂态仿真波形，并对波形进行了分析，验证了第三章中关于电气化铁路并联无功补偿装置投切过渡过程的理论分析和计算是正确的。 最后，本文提出了几项减小并联补偿装置投切过渡过程期间过电压和过电流的措施，包括断路器的选择、RC保护装置、MOA保护方式和选相投切控制策略，首先对这四种保护措施的原理进行了简单地介绍，然后重点对RC保护装置和MOA保护方式的保护效果利用ATP进行了建模和仿真，最后得出了两种保护方式均能有效地保护并联补偿装置，且MOA的保护效果优于RC保护装置的结论。 |
| 作者： | 焦剑扬 |
| 专业： | 电工理论与新技术 |
| 导师： | 刘明光 |
| 授予学位： | 硕士 |
| 授予学位单位： | 北京交通大学 |
| 学位年度： | 2007 |
| 正文语种： | 中文 |
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