電力機車論文：電力機車諧振成因及策略

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本文作者：張道俊作者單位：鄭州鐵路局鄭州供電段

原因分析

（1）測試期間，鄭州客運站開閉所供電可靠，基礎電壓質量完全滿足《鐵路技術管理規程》的要求。

（2）從錄波數據上看，交直交電力機車四象限脈沖變流器脈沖頻率的數量、分布較為固定，脈沖寬度逐個可調。在大型樞紐，當多臺機車整備、啟動運行時，牽引供電系統感抗Lx存儲的能量相對于單臺機車運行成倍放大（圖2），4臺機車放大4倍，如圖2所示。由于四象限脈沖變流器脈沖寬度調整策略未充分考慮系統阻抗的影響，引起變流器直流中間電壓波動加大，最終造成網壓低頻振蕩。

（3）整備、啟動運行的機車越多直流中間電壓波動越大，當機車數量超過臨界值后，直流中間電壓峰值將超過軟保護電路限度值，之后波動受到抑制，但隨后再次波動，最終形成連續的低頻振蕩；當機車數量超過臨界值較多后，直流中間電壓峰值將超過脈沖封鎖保護電路限度值，之后波動停止，但脈沖封鎖保護會延時開啟，最終形成斷續的低頻振蕩，網壓低頻振蕩屬于同型機車策略引起的強制振蕩。若降低牽引供電系統阻抗，機車諧振的臨界值可增大，但由于牽引供電系統阻抗相對固定，改善的余地有限。

（4）網壓低頻振蕩主要因脈沖寬度調整策略不完善造成，低頻振蕩頻率主要由振蕩強度及四象限脈沖變流器保護策略決定。若振蕩時間過長，會造成四象限脈沖變流器牽引封鎖。接觸網電壓波動幅度超過31kV時，會引起過壓保護動作跳閘。

解決對策

1近期措施

（1）在鄭州客運站上行、客運站下行、機務段、客整所，交直交和諧號電力機車和動車組同時整備、啟動運行的數量不超過4組。當發生網壓波動時，建議斷開幾臺交直交機車主斷路器，輪流發車運行。

（2）CRH5型動車組分散調配使用。

2遠期措施

（1）改變四象限脈沖變流器脈沖寬度調整策略，引入直流中間電壓前若干時刻內的振幅變化趨勢或等效牽引供電系統阻抗等參數，穩定直流中間電壓。

（2）改變同型交直交電力機車四象限脈沖變流器脈沖寬度調整等參數，引入隨機變量，實現模糊控制。

結論

根據測量捕捉到的一次網壓振蕩波形，并結合大秦線山西大同湖東機務段網壓振蕩案例進行定性分析，得出如下結論。

（1）電壓波動由多臺交直交電力機車整備、啟動運行引起，網壓低頻振蕩主要由脈沖寬度調整策略不完善造成。

（2）電壓波動與牽引供電系統參數不直接相關，通過增加牽引變電所主變容量、減小牽引網阻抗、投撤電容補償裝置等手段改變系統參數，對改善電壓波動問題收效甚微。