电力机车过分相过电压抑制新方法

电力机车过分相过电压抑制新方法

作者：李宗垒， 刘明光， 屈志坚， 王海姣， LI Zong-lei， LIU Ming-guang， QU Zhi-jian， WANG Hai-jiao

作者单位：李宗垒,刘明光,王海姣,LI Zong-lei,LIU Ming-guang,WANG Hai-jiao(北京交通大学电气工程学院,北京,100044)， 屈志坚,QU Zhi-jian(华东交通大学电气工程学院,江西南昌,330013)

刊名：

机车电传动

英文刊名：Electric Drive for Locomotives

年，卷(期)：2013(5)

参考文献(9条)

1.姚小平浅析机车在关节式分相处产生的过电压根源及措施 2010(03)

2.刘明光;路延安关节式电分相过电压试验研究[期刊论文]-电气化铁道 2007(04)

3.马德明机车过关节式电分相的暂态过程[期刊论文]-铁道技术监督 2008(06)

4.宫衍圣电力机车过关节式电分相过电压研究[期刊论文]-铁道学报 2008(04)

5.张 薇;刘承志相控开关技术在电力机车自动过分相中的应用研究[期刊论文]-电气开关 2009(01)

6.秦晓玲电力机车过关节式电分相过电压分析与防护 2007

7.周福林;李群湛基于概率的机车过分相过电压仿真实测及其机理研究[期刊论文]-机车电传动 2008(06)

8.Yan Xianglian;Wen Yuanfang;Yi Xiaoyu Study on the Resistive Leakage Current Characteristic of MOA Surge Arresters 2002(06)

9.司马文霞;郭飞;杨庆变电站铁磁谐振仿真分析及抑制措施研究[期刊论文]-电力自动化设备 2007(06)

引用本文格式：李宗垒.刘明光.屈志坚.王海姣.LI Zong-lei.LIU Ming-guang.QU Zhi-jian.WANG Hai-jiao电力机车过分相过电压抑制新方法[期刊论文]-机车电传动 2013(5)

[电力机车,问题]关于电力机车过分相问题的探讨

关于电力机车过分相问题的探讨 0引言 为使电力系统三相负荷尽可能平衡，电气化铁道的接触网采用分段换相供电。为防止相间短路，在不同相供电臂之间的连接处用绝缘装置分割，形成了二个供电臂之间绝缘分割区域，称为分相区。电力机车在进入分相区前，通过人控(司机操作)或机控(设备控制)2种方法，切断机车用电负载，使电力机车受电弓在无电流情况下滑行通过分相区后，再恢复机车用电负载。上述人控和机控的2种过分相操作方法，由于受操作者可能存在的失误和设备故障失控，带电过分相的现象还难以杜绝，而一旦发生，轻则受电弓、分相装置受损，严重时造成接触网烧损，中断铁路运输，给电气化铁路行车安全构成严重威胁。因此，研究和完善过分相的设备改进方案，强化配套的管理工作，提升电力机车过分相的可靠性成为十分重要的课题。 1过分相装置原理简述 目前国内外研究和采用的自动过分相装置，技术方案有3种：即地面开关自动切换方案，柱上开关自动断电方案，车上自动控制断电方案。 1)地面开关自动切换方案 日本新干线采用地面开关自动切换过分相方案。在接触网分相处设置一个中性区段，两端分别由绝缘器F1、F2与二相接触网绝缘，一般采用锚段关节结构，以保证受电弓滑过时能连续受流。2台真空断路器S1、S2分别跨接在接触网两相上并能通过它们向中性区段供电，在无机车通过时，S1闭合、S2断开。钢轨两侧设置4个机车位置感应器CG1~CG4(或利用轨道电路实现位置检测)，当机车驶入CG1点时，机车自然由A相供电;当机车驶入CG2点，但还未到CG3点时，控制电路使断路器S1断开，S2闭合，此时中性段由B相供电;当机车驶出CG4点时，控制电路使S1闭合，S2断开，恢复到没机车时的状态。机车反向通过分相区时CG1~CG4发出相反顺序动作。工程实施要考虑设备在线检修备份等因素并设置分区所，实际方案较以上复杂得多。这种过分相方案断电时间约0.1~0.15s，其优点是：接触网无供电死区，无需司机操作，车上主断路器无须动作，自动换向时接触网中性段瞬间断电时间短，可适用于不同机车速度;缺点是：过分相后合闸的电流冲击较大，建造和运行维护费用很高。 2)柱上开关自动断电方案 瑞士等国家采用此方案，我国原福州铁路分局曾从瑞士AF公司引进，安装于鹰厦线运用。其结构原理如图2。它由2个真空磁控线包L1、L2，真空断路器K1、K2，过电压吸收器MDA，以及相应的接触网分段组成。在设备和结构上对称分布，以适应正、反向行车要求。其基本原理是利用机车通过磁控线包受流区b段和h段时使L1、L2受流，产生真空断路器K1、K2分闸动作和真空灭弧，切断机车供电，使机车不带电通过分相主绝缘区e段。其特点是设备布置在支柱上，结构简单，无须设立分区所，无需司机操作，机车上主断路器无需分断。缺点是：真空开关带负荷分断，需要经常维护，柱式安装，难以实现设备备份;机车过分相时过渡过程中的过电压、涌流冲击大，容易造成列车冲动;接触网分段较多、结构复杂;机车单方向行驶时，K1、K2开关只有一组动作是必要的，同时存在供电死区，断电时间也较第一种

全过电压抑制柜、消弧柜、消弧线圈的比较

全过电压抑制柜和消弧线圈、消弧柜的比较（一）消弧线圈 消弧方面：利用电感电流和电容电流相位差为180°的特点，当电网发生接地故障后，消弧线圈提供一电感电流，补偿故障点电容电流，使接地电流减小，达到熄灭电弧的目的。 缺点：1、消弧线圈对工频电容电流能起到一定的补偿作用，对高频电流无法起到补偿作用，而电缆线路发生单相电弧接地时，电弧电流以高频电流为主。 2、消弧线圈的使用还会降低小电流选线的灵敏度。 3、消弧线圈体积大，造价高，受电网规模的影响，不利于电网的长远规划。（二）消弧柜 1、消弧方面：运用快速接地开关迅速将间歇性弧光接地转换成稳定的金属性接地，消弧原理与系统的电容电流大小、频率无关，可以消除任何频率的弧光接地。 2、PT柜功能：系统正常运行时，装置可以作PT柜用不会给系统增加任何额外负担。 3、具备微机消谐功能。 缺点：同一系统内大量使用消弧柜，也会造成弧光接地时多台消弧柜同时动作，形成多点接地。若其中有消弧柜发生相别误判或误动，则会形成严重的相间短路事故。 （三）全过电压抑制柜 1、消弧方面：运用快速接地开关迅速将间歇性弧光接地转换成稳定的金属性接地，消弧原理与系统的电容电流大小、频率无关，可以消除任何频率的弧光接地。 2、根据不同用户的系统进行针对性设计生产，同一系统中不同位置选用不同型号的全过电压限制装置，使装置动作的协调性大大提高，避免出现弧光接地时多台接地开关同时动作形成多点接地或误动引起的相间短路事故。保护功能也更加完善合理，有效消除系统过电压保护死区。 3、可以有效抑制系统中大气过电压、操作过电压，装置中配有特制的尖峰过电压吸收装置，可有效抑制大气过电压、操作过电压等过电压尖峰，缓和过电压波头陡度。内部采用专制的尖峰过电压吸收装置吸收过电压能量大，2ms方波电流可以达到3200A。

如何过分相

1、电力机车通过分相绝缘器时，距断电标前200米内实行监控器定标制度，正确掌握主断路器的断、合时机。实行“早断晚合”，分相前必须打满风，禁止升双弓或带电过分相。雨、雪、雾天受流不良时，允许升双弓运行，但过分相绝缘前应降下一个受电弓。恶劣天气准许受电弓交替使用，防止受电弓冻结。 2、分相设在进站前（尤其是大跨），机外停车时，根据分相与进站信号机距离和线路纵断面，正确掌握停车位置，防止停于分相内。遇接触网临时停电时，应迅速断开主断路器就地停车并注意防止停于分相内。 3、客车正常运行禁止使用电阻制动，特殊情况使用电阻制动时，分相前提前解除，留有充足的冷却时间，防止电阻带烧损。 4、运行中发现有临时降弓标和降弓手信号时，应鸣笛回示，并立即断电、降弓，过标滑行，通过该区段至前方有升弓标志或升弓手信号后，方准升弓，运行400米后仍无升弓标志或升弓手信号，及时与车站联系并确认接触网无异状后，方可升弓运行。 5、电力机车担当补机运行时，禁止升弓。如因运输需要，补机必须协助本务机车牵引列车升弓时，应严格执行以下安全措施。 （1）开车前，补机乘务员必须按规定进行监控装置设

定输入，并将监控装置转入补机状态。 （2）开车后，补机乘务员要加强瞭望，在规定地点按压开车键，以保证监控数据的准确性。 （3）运行中，遇多方向车站需使用支线键时，因补机状态监控装置无语音提示，由本务司机电台通知补机司机按压支线键，以保证补机司机能从监控装置显示器上看到分相标志。 （4）过分相前，本务机车监控装置语音提示时，本务司机鸣笛二短声，补机司机核实监控装置显示器分相标记，鸣笛回示二短声，定标后断开主断。本务司机未听到补机鸣笛回示，须再次鸣笛提示。过分相后，本务司机再次鸣笛二短声，补机司机鸣笛回示二短声后合主断。 （5）运行中，补机司机要精力集中，加强线路两侧地面标记和监控装置显示器的界面，确认各仪表的显示，随时注意本务机车的鸣笛提示，并按规定鸣笛回示，准确操作机车，防止机车带电过分相和动轮迟缓。（6）由补机变为本务机车时，司机必须先进行单阀制动，防止机车溜逸。 6、运行中机车发生故障，司机应首先查明运行前方附近是否有分相绝缘器及大小，如果运行前方有分相，且距分相已近于500米左右时，如速度在30公里/小

智能过电压综合抑制柜SHK-XGB

智能过电压综合抑治柜SHK-XGB 说明书 上海合凯电力保护设备有限公司 2013年11月

?概述 我国3-35kV系统中存在如下几种过电压：断路器动作过程中产生的操作过电压、电容元件和非线性电感在一定条件下产生的谐振过电压、雷电时产生的大气过电压和单相接地时产生的弧光过电压等。目前尚无针对这些过电压的完整的保护方案，从而会发生电缆放炮、电动机绝缘击穿、避雷器爆炸和电压互感器烧毁等事故。此类事故发生的原因，除了与系统中安装的过电压保护装置的性能有关外，系统本身的复杂性对过电压装置的选择有着重要的影响，对于不同的系统，选择过电压保护时需考虑系统输电线路的类型，输配电线路的网络结构，负载的性能和系统的接地方式等。 针对如此复杂的系统，难以孤立的使用某种或某几种过电压保护装置来全面抑制各种类型的系统过电压，且这些不同厂家生产的过电压保护产品，因保护特性不能相互匹配，而无法彻底有效的抑制系统过电压。 针对目前中压系统过电压防治的现状，我公司研制生产了智能过电压综合抑治柜（简称抑治柜，型号为SHK-XGB），该柜可消除系统中过电压保护元件及装置的保护死区，优化系统过电压的保护特性。 本装置中所有的主要器件由我公司针对消弧工况研发、试验和生产，使用了我公司3项专利。专利号分别为：ZL 2011 2 0205412.0、ZL 2011 2 0203815.1、ZL 2012 2 0721125.X 。 ?产品的功能、特点 ◆主要元器件功能 ?高能容能量吸收器SHK-LEP

高能容能量吸收器（SHK-LEP），能够有效平缓过电压的上升前沿并消平电压尖峰，并能够耐受过电压产生的超大能量，该专用元件与本公司生产的过电压保护器及消弧柜的保护特性相匹配，可以全面消除系统过电压保护的死区。 2ms的方波电流可以达到3200A。 ?半导体自限流强阻尼抑制器SHK-SIDR SHK-SIDR半导体自限流强阻尼抑制器能够消除电压互感器产生的铁磁谐振。限制电压互感器一次绕组的激磁电流突增，防止因电压互感器一次绕组电流增加，熔断器熔断后因能量不足不能灭弧引发的母线短路事故。 装置安装在PT中性点与地之间，采用了正温度技术，利用电阻的阻尼作用，可破坏其谐振条件，使谐振消除。在正常运行状态下电阻为0，不改变PT的零序回路，因此不会影响互感器的测量精度，也不会放大中性点不平衡电压；在谐振发生时，电阻趋于∞，相当于互感器不接地，也就破坏了零序谐振回路。 ?防磁饱和式PT SHK-USPT SHK-USPT系列防磁饱和式电压互感器是一种特殊的变压器，按比例变换电压。它被广泛应用于供电系统中向测量仪表和继电器的电压线圈供电，实现测量仪表、保护设备及自动控制设备的标准化、小型化。同时互感器还可用来隔开高电压系统，以保证人身和设备的安全。 产品采用的励磁技术，其主绝缘为树脂材料，采取真空浇注后再压力注射，保证产品的绝缘性能优良。确保产品各种工况的用户单位。同时产品的抗饱和系数可以做到3.5倍。 产品采用了优质硅钢片，降低工作磁密，从而保证了在最大的过电压下互感器不饱和，不会与输电线路的电容发生谐振。铁芯及线圈采用特殊性设计，

KV供配电系统电压暂降解决方案

湖北三宁化工股份有限公司 10KV供配电系统电压暂降解决方案 技术可行性报告 审批： 审核： 编制：吴梅

尿素厂电气车间2017年1月5日

1.系统参数 110KV港宁站系统接线 主要设备技术参数 1#主变：额定容量：Se=40MVA. 额定电压：110/（kV） =% 阻抗电压：U 12 2#、3#主变：额定容量：Se=63MVA. 额定电压：110/ （kV） =% 阻抗电压：U 12 发电机参数（尿素配电中心Ⅳ段）：

额定功率：25MW 额定电压：（kV） 超瞬变电抗：%（查发电机参数表得到） 目前1#主变、2#主变和3#主变分列运行，110kV变电站（2、3#主变10kV侧）断路器采用4000A/40kA。 110kV侧短路容量按照110kV侧断路器开断容量40kA的80%考虑；尿素配电中心Ⅰ段进线柜107接总站214联10KV 8#母线、尿素配电中心Ⅱ段进线柜207接总站215联10KV 8#母线、尿素配电中心Ⅲ段进线柜307接总站114联10KV 9#母线、尿素配电中心Ⅳ段进线柜407接总站115联10KV 9#母线，尿素配电中心Ⅳ段联有1台发电机。 2.短路电流计算 1.阻抗计算 2#主变和3#主变临时并列运行，按分列运行考虑；1#主变分列运行。 系统基准容量100 MVA，基准电压基准电流. 系统供电电源短路容量S K3=3 8 . 40 110? ? ?=6097MVA 系统X 1’= 6097 100 = 2#主变X 2B ’= 63 100 ?= 3#主变X 3B ’= 63 100 ?= 发电机X F ’= 100 25/0.8 ?= 2. 2#(3#)主变10kV侧尿素配电中心Ⅰ段或Ⅱ段（尿素配电中心Ⅲ段）馈线短路电流 a.2#（3#）主变提供短路电流

DCR30 DC暂降保护装置

开关电源电压暂降解决方案即耐受特性分析 开关电源作为过程控制系统中物理量传感器的工作电源（如流量计，液位计，料位计，气体检测等），其稳定持续不间断直流电源输出直接制约着传感器可靠工作，检测传送正确数据，对自动化控制系统及生产装置稳定运行至关重要。 然而开关电源内部反激电路特性对系统电压波动耐受性非常脆弱，其中因电压暂降引起开关电源直流输出不稳定或DC中断最为常见。以下分析了电压暂降时刻电压暂降幅值，持续时间，相位跳变，暂降起始点以及负载状态对开关电源耐受特性的综合影响。 不同负载下开关电源敏感度曲线不同起始点下开关电源敏感度曲线相位跳变对开关电源敏感度的影响 通过对开关电源在电压波动时输出受影响的特性分析，其内部结构制约着开关电源对电压耐受的考验，通过在开关电源的输出端接入直流稳压装置来消除输出电压波动的影响，可以从根本上解决问题 沈阳蓝同电力科技有限公司自主研发生产的DCR30DC暂降保护装置很好的解决这一问题。装置采用直流储能技术及boot升压技术，输出恒定后备直流电压，并联接入开关电源输出侧，持续向传感器类设备提供稳定恒压直流电源。DCR30在电压暂升/暂降期间瞬间将输出侧电压进行吸收回馈或补偿，维持开关电源输出电压保持额定状态。 技术特点 并联接入，安全可靠无故障。

自适应宽输入电压矫正，矫正范围0-140% 先进的BOOT升压技术与直流储能技术，缩小产品体积安装方便，接线简单，经济性高。 电池免维护。 技术参数 额定电压：AC220 额定频率：50Hz/60Hz 电压矫正范围：0-140% 环境温度：-25℃到50℃ 海拔高度：≤2000m 响应时间：≤10us

电力机车自动过分相系统解决方案

GFX-3A型电力机车自动过分相系统 一、系统背景： GFX-3A型电力机车自动过分相系统由深圳市丰泰瑞达实业公司和北京铁路局联合研制而成，于2007年7月18日通过铁道部科技司、运输局技术评审鉴定。该系统针对电力机车而研制的自动过分相控制产品，其主要功能是当电力机车通过分相区时，系统根据机车速度、定位机车位置自动平滑降牵引电流、断开辅助机组和分“主断”，通过分相区后，自动闭合主断路器、闭合辅助机组和控制牵引电流平滑上升，实现电力机车通过分相区时操作的自动化，大大的减轻了乘务员的工作强度。 二、系统组成： 系统双CPU热备份结构提高系统可靠性，主控系统具备自检预警功能和事件记录存储分析功能。 同时识别网上射频卡定位信号并同时兼容地面磁定位信号，双重技术多重定位信号实现电力机车精确可靠的自动过分相。 电车机车自动过分相装置包含车载装置部分和沿线定位装置两大部分。车载部分包括：车载控制主机、车顶RFID阅读器、报警器（蜂鸣器、双色LED）、磁感应接收器及连接线缆等组成；沿线定位装置包括：接触网上射频定位卡和磁感应装置（磁轨枕）组成。

1.沿线定位装置（单向一处分相） 射频定位卡：6套 磁感应器（磁枕）：4套 2.车顶RFID阅读器 车顶阅读器安装于车顶I端，其功能是接收网上射频定位卡信息，阅读器将接收到射频卡定位信息传送给主机。

3.报警器和投/切开关 报警器和投/切开关设计为一体部件（也可分开安装），安装于司机操作台前面板上，用于自动过分相的报警、声光显示、投入/切除装置。 4. 车载磁感应接收器 车载磁感应接收器安装在机车的转向架上，接收器采用密封防水、防震设计处理，保证系统的可靠运行。车载磁感应接收器基于电磁感应原理，感应接收线圈与地面感应器的磁场相结合，完成系统的定位识别。 三、分相定位点安装示意图 该装置基于网上射频卡定位和地面磁铁信号双重定位机车位置技术自动过分相。机车位置识别以网上射频卡定位为主，地面磁铁信号起备份和监督作用。在每个分相区前设置三个射频卡定位点和两个磁铁定位点，反相定位点对等设置。如下图所示： 注：1、T1、T2、T3、T4为地面磁感应器位置，T1和T4为预告点；T2和T3为强迫点 2、K1～K6为网上射频定位卡安装在承力索上，各位置定义如下： 上行方向： K6-6#(预告卡) 、K1-1#（卸载卡）、K2-2#（分主断卡） 下行方向： K5-5#(预告卡) 、K3-3#（卸载卡）、K4-4#（分主断卡）四、工作原理： 机车运行至K6点时读到预告卡信号，蜂鸣器发出蜂鸣声，提示司机距离分相还有2Km，并开始分相前计程；机车运行至K1点时读到1#卸载卡，开始按1#卡

过电压保护

电力电子器件的保护 一 、过电压保护 电力电子装置中可能产生的过电压外分为外因过电压和内因过电压两类。外因过电压主要来自雷击和系统中的由分闸、合闸等开关操作引起的。电力电子装置中，电源变压器等储能元器件，会在开关操作瞬间产生很高的感应电压。 内因过电压主要来自电力电子装置内部器件的开关过程，包括： （1）换相过电压：由于晶闸管或者与全控器件反并联的续流二极管在换相结束不能立刻恢复阻断能力，因而有较大的反向电流过，使残存的载流子恢复，而当其恢复了阻断能力时，该反向电流急剧减小，会由线路电感在器件两端感应出过电压。 （2）关断过电压：全控型器件在较高频率下工作，当器件关断时，因正向电流的迅速降低而由线路电感在器件两端感应出的过电压。 电力电子电路常见的过电压有交流测过电压和直流测过电压。常用的过电压保护措施及配置位置如图1-1所示。 S F RV RCD T D C U M RC 1 RC 2 RC 3 RC 4 L B S DC 图9-10 过电压保护措施及装置位置 F ─避雷器 D ─变压器静电屏蔽层 C ─静电感应过程电压抑制电容 1RC ─阀测浪涌过电压抑制用RC 电路 2RC ─阀测浪涌过电压抑制用反向阻断式RC 电路 RV─压敏电阻过电压抑制器 3RC ─阀器件换相过电压抑制用RC 电路 4RC ─直流测RC 抑制电路 RCD─阀器件关断过电压抑制用RCD 电路

过电压保护所使用的元器件有阻容吸收电路、非线性电阻元件硒堆和压敏电阻等，其中RC 过电压抑制电路最为常见。由于电容两端电压不能突变，所以能有效抑制尖峰过电压。串联电阻能消耗部分产生过电压的能量，并抑制回路的振荡。 视变流装置和保护装置点不同，过电压保护电路可以有不同的连接方式。图9-11所示为RC 过电压抑制电路用于交流测过电压抑制的连接方式。 + -+ -a) b) 网侧 阀侧 直流侧 C a R a C a R a C dc R dc C dc R dc C a R a C a R a 图9-11 RC 过电压抑制电路联结方式 a)单相 b)三相 二、过电流保护 过电流分为过载和短路两种情况。过流保护常采用的有快速熔断器、直流快速断路器、过电流继电器保护措施，以晶闸管变流电路为例，其位置配置如图2-1所示。

敏感用户电压暂降甩负荷原因分析及防范措施

敏感用户电压暂降甩负荷原因分析及防范措施 发表时间：2018-08-13T15:58:52.753Z 来源：《电力设备》2018年第8期作者：葛凯梁1 钟明祥2 王学思3 [导读] 摘要：在本文中，将对敏感用户电压暂降甩负荷这类情况出现的原因进行分析，电压暂降甩负荷在传统工业当中是比较常见的，而在传统工业当中出现电压暂降甩负荷主要由最常见的四种。 （国网浙江省电力有限公司宁波供电公司浙江省宁波市 315000）摘要：在本文中，将对敏感用户电压暂降甩负荷这类情况出现的原因进行分析，电压暂降甩负荷在传统工业当中是比较常见的，而在传统工业当中出现电压暂降甩负荷主要由最常见的四种。因此，在本文中，笔者将针对这四种工业当中常出现的电压暂降率负荷情况，进行针对性的原因分析并提出针对性的预防措施，希望能为广大工作者提供参考。 关键词：敏感用户；电压暂降；甩负荷；原因及预防 1.前言 当然，甩负荷事件并不是偶然发生的，自从2014年底，我国多地就已经发生了低压甩负荷事件，不仅仅为社会造成了极大影响，而且还引起了巨大的经济损失。引起第二次复合的原因有很多，最常见的是因为系统短路，或者是雷击，或者是大容量感应电机突然间启动导致。针对以上几点原因，再坚固的网架结构也不能够避免，因此电压暂降问题，也引起了越来越多的学者专家关注。如何能在保证电力条件的情况下，让电力供应保持持续和优质，成为了一项急需解决的问题。 2.电压暂将甩负荷出现的原因 当传统工业电网在运营过程当中出现电压暂降时，受到影响的主要是电子类设备，这些设备将无法正常工作，进而影响到由这些设备所控制的工业生产流程。而在传统工业当中，引起电压暂降敏感负荷，主要是由以下几个行业所造成的，其中分别是电解铝，钛合金，碳化硅，电石，晶硅，钢铁以及水泥。这几个行业在实际运营以及生产过程当中，都可能会引起电压暂降甩负荷问题。要不要个行各业的企业具有不同的生产特点，以及生产工业，所以导致的电压暂降以及甩负荷现象表现出都大不相同。在下文将对这些行业引起电压增加甩负荷的原因进行详细分析。 对导致电压暂降敏感负荷发生的机理以及发展的程度进行分析，对于工厂内电气设备的改进和对电压暂降，敏感负荷采取抑制性措施，都具有非常重要的作用。根据调查的情况，我们可以知道，电压暂降对于敏感用户所产生的影响机理在很大程度上都是相同的，而造成电压暂降甩负荷所出现的原因，主要可以分为以下四种：第一种是用户使用400伏进线断路器，当断路器失压动作出现跳闸的时候，就很可能造成低压甩负荷现象。第二种情况是工厂能使用D低压辅机对回路交流接触器进行控制，而因为辅机的原因出现控制失误，导致失压跳闸，这时候接触器没有能够按时复归，使电机出现了停运的情况。第三种情况是，设备软件启动装置自身失压保护动作出现，使电机出现了停运的状况。第四种情况下，工厂内设备安装的变频调速器，只能够判断设备是否出现电压跌落，当设备出现跌落时，变频调速器就会判定出现了异常动作，进而应该立刻停止工作，也就是跳闸。 对于电压暂降，变电站能够通过电网电压波动所产生的影响，而感受到出现故障的部位。出现这样的故障是一般会形成多次电压波动冲击，而每次冲击又保持在毫秒级，并且整个事件过程不会超过两秒。在工厂内使用最多的是低压400伏系统，对这种系统来说，其电机自身存在保护逻辑，这个逻辑需要特定动作来进行处罚。而跳闸是因为电机内存在的控制回路内部交流接触器欠励跳闸，这种跳闸将会导致电机出现跳闸。按照国家标准，在启动器中所安装的，或者是进行单独使用的电磁式接触器，在其控制电压的85%和110%内，在任何数值都能够可靠闭合，而接触器所释放和能够完全断开时电压的极限值是额定控制电压的20%-75%之间。在电压暂降甩负荷事件当中，出现电压暂降的电压跌落幅度可能会达到接触器控制电源电压的50%，因为电压跌落幅度较大，已经达到了用户欠压脱扣和低压保护动作所规定的电压值。首先用户的欠压脱扣和低电压保护动作并没有延时瞬时动作，所以就会导致水循环以及空压机等负荷停止运转，进而导致其他关联的生产负荷设备都出现运行停止运转的状况。由此可以看出，当交流接触器控制的范围越大，将出现电压暂降甩负荷情况时，会影响到更多数量的设备，导致的影响也就越大。 3.预防措施 为了能够对电压暂降甩负荷事件进行预防以及防治，需要采取以下措施： 3.1对400V系统进线断路器进行改造 对进线断路器进行改造，现在最主流的一种方法就是在进线侧增加动态电压恢复器，这种方法是现如今国内外都采用的一种普遍方法。通过这种装置能够对动态以及稳态电压所出现的各种波动，例如跌落，浪涌，闪变等进行有效的补偿控制。当敏感负荷增加动态电压恢复器之后，若出现电压骤降现象，在1/4个周期内，该装置就能够对骤降情况进行及时的应对，保证电压达到系统所需要的水平。还有一种方法是对400伏系统总进线断路器进行改造，采用这种方法进行改造，主要是针对三种智能断路器，分别是欠压以及不欠压脱扣功能断路器，另一种是失去压瞬时脱扣断路器。 3.2对交流接触器进行改造 在现场当中，低压电机控制工作运用了非常多的交流接触器，这些接触器在电网出现波动的情况下，会出现跳闸，这些跳闸现象会导致敏感用户的辅机叫刘艳娟，并关联主设备出现跳闸现象，导致整个生产线出现停止运营的。对交流接触器进行改造第一种方法是对其控制回路进行改造。因为在现场，你所使用的是400伏系统的交流电源，当电网出现波动情况时，控制电源也会出现波动，进而导致控制回路的交流接触器出现跳闸的现象，当电压重新恢复之后，许多电机设备还需要进行重新启动，需要几长时间进行恢复，不能够满足生产线继续运行的要求，最终导致主设备停止运转。若是控制电源所选择的电源是不间断电源，那么利用置电源进行供电，当整个电网出现电压波动的时候，控制电源并不会出现波动。为了能够保证在实际的运行过程当中，电机的主要回路在进行长时间的低压运行状态下当出现问题时，能够及时断开，需要增加继电器对主回路电压进行监视。当主回路电压出现异常状况时，低压继电器开始工作，进行延时调整。第二种状况是对带低压延时脱扣功能的接触器进行更换。具有低压延时脱扣电功能的接触器，能够在雷击或者是短路重合的状况下，使供电系统瞬间失去电压，而且失去电压的时候又不脱扣，当停电时间超过一定限度时，电源电压会降低到接触器维持电压限度以下，这时接触器的主触控头，会出现延时释放的现象，使正在电压波动的时候接触器不会发生脱扣的现象，保证个设备能够在平板电源状态下进行生产活动。 3.3对变频调速器系统进行改造

自动过分相原理

电力机车自动过分相系统原理培训书广铁集团公司科研所 为什么会有无电区? 铁路上有个部门叫供电段，最近比较热门的词汇“接触网”就是他们的工作。他们把220KV电压从国家电网引过来，然后降压为27.5KV通过接触网送给机车，其涉及几百种零部件和复杂的施工工艺，便于理解，读者可以理解为一根电线，通过一个叫做受电弓的东西把电源源不断的供给机车。但是，为了平衡电网负荷，变电所会送出不同的相别，即他们的相位不同，意思是只要把他们放在一起就会形成短路，读者可以理解为家里的零线和火线。于是，在两个供电区段就设了分相，人为的隔开防止短路，就形成了“无电区”。在这段无电区域，机车是依靠惯性滑过的，如果速度太慢就会停在分相，就只能通过合两边分相电动隔离开关救援了。 工作原理 本系统是基于免维护地面定位技术的车载自动过分相控制系统。机车通过感应地面定位信号确定机车与分相点的相对位置，地面定位和机车感应信号分别采用斜对称埋设和备份接收，以保证自动过分相的安全和可靠。 图5 地面感应器的埋设方式 如图5所示，预先根据要求在每个分相区前后分别埋设两个地面感应器。 以机车Ⅰ端向前运行为例，安装在机车Ⅰ端左侧的感应接收器设为1号，右侧设为2号，Ⅱ端左侧的感应接收器设为3号，右侧设为4号(如图6所示)。 T3 T1 Ⅱ端 T4 T2

图6 地面感应接收器在机车上安装位置示意图 机车按图5箭头方向运行在通过地面磁性感应器时，T2号或T4号感应接收器接收到车位定位信号(G1感应器信号)，控制装置记录机车即时速度V，控制装置根据速度计算出延时时间t，t=170m/v-t0，t0时间包括司机指令回零时间、各辅助机组断开时间、劈相机断开时间和主断路器断开时间。同时，司机台的过分相指示灯亮，表示控制装置已接收到分相点前车位定位信号，控制装置开始进行自动过分相控制。经过延时t后，控制装置分别执行司机指令回零，通风机、压缩机和劈相机断开动作，最后执行主断路器断开动作。机车无负荷通过分相区间后，如控制装置的任何一个感应接收器接收到车位定位信号，表明机车已通过分相区间，控制装置分别执行主断路器闭合，启动劈相机、压缩机和通风机，最后恢复司机指令。机车恢复原有状态。司机台的过分相指示灯熄灭，表明控制装置已完成自动过分相控制。 在某些特殊情况下，如：地面感应器丢失、感应接收器故障或信号线断等原因。控制装置的T2号或T4号感应接收器接收不到车位定位信号。控制装置的T1号或T3号感应接收器接收到车位定位信号(G2感应器信号)，司机台的指示信号灯亮，表示控制装置已接收到车位定位信号，控制装置立即执行司机指令回零，通风机、压缩机、劈相机和主断路器断开动作。 2.1感应接收器 自动过分相的关键技术是定位，定位是否准确是系统准确性和可靠性的关键。感应接收器安装在机车的转向架上，采用密封防水、防震设计处理，保证系统的可靠运行。 安装在机车转向架上的感应接收器通过地面感应器时，在感应接收器上感应一个幅值和宽度与机车运行速度相对应的信号。 感应接收器安装于机车下部转向架的两侧，共四个，前后相互备份。 感应接收器基于电磁感应原理，感应接收器线圈与地面感应器的磁场相结合，完成系统的定位识别。具有识别准确度高、响应时间短、抗干扰能力强、无故障运行时间长等优点。识别时间约为7ms，试验的最高速度达302km/h。 车载自动过分相装置的感应接收器安装要求：距钢轨中心300mm±10mm，距钢轨踏面110mm＋10mm）。 2.2 地面感应器 地面感应器是嵌入到轨枕里的永久磁铁，具有耐高温、耐腐蚀、不会损坏等特点，适合安装在室外。 2.3 控制系统 控制系统是由系统信号处理单元以及控制单元组成。系统信号处理单元具有采集感应接收器接收的定位信号、机车运行方向、处理相应的信息、发出相关的信息指令、自诊断故障信息、输出显示信息等功能。系统控制单元则由控制装置的执行电路来实现，主要功能是根据由系统信号处理单元输出的信号，控制牵引电流下降、通风机、压缩机和劈相机断开动作，最后执行主断路器断开动作。通过分相区后，根据接收到的定位信号，控制闭合主断路器和控制牵引电流平稳

AXY过电压抑制柜技术规格书(固定式)10kV

AXY过电压保护及PT柜技术规格书 1.1 设备使用条件 1.1.1 电源系统标称电压: 10kV±10% 1.1.2 额定频率: 50Hz 1.1.3 操作及控制电压: DC220V 1.1.4 照明电压: AC220V 1.1.5 使用环境: 极端最高温度: 40℃(户内) 极端最低温度: 1℃(户内) 累计年平均气温: 21.1℃ 1.1.6 月平均相对湿度最高值: 74.8% 月平均相对湿度最低值: 36% 累计年平均相对湿度: 55% 1.1.7 海拔高度: 2000m（及以下） 1.1.8 地震烈度: 7度 1.1.9 安装场所: 户内 2 技术规格 2.1 AXY过电压保护及PT柜（以下简称装置）的工作原理及性能 2.2.1工作原理 装置内采用过电压吸收器（APB-Z），能解决系统过电压类产品解决不彻底的过电压，有效平缓过电压的上升前沿并削平过电压尖峰，并且能够耐受一定的过电压所产生的大量能量，该产品与过电压保护器及消弧柜的保护特性相配合，可以更好地消除系统过电压保护，把过电压限制在系统绝缘水平范围内。 装置正常运行时，柜内32位微机控制器实时不间断检测PT提供的电压信号，一旦系统发生PT 断线、过电压、低电压、失压、谐振，微机控制器可根据PT提供的电压信号，利用高速仿真技术快速准确的处理能力实现对波形的实时采集，实施傅立叶级分析，准确地判析系统的故障情况，并显示出故障类别，输出相应的开关量接点信号。 当系统出现PT断线，过电压、低电压、失压故障，则装置输出相应的开关量接点信号，用于报警； 当系统出现谐振，装置控制器根据系统谐振的不同频率实现快速动作，并输出相应的开关量接点，用于报警，如是接地产生的铁磁谐振，激磁涌流过大，瞬间切断激磁涌流，不至于PT保险

电压暂降对配电网的影响及其解决方法分析

电压暂降对配电网的影响及其解决方法分析 【摘要】随着新型电力电子设备的广泛应用，电压暂降问题已成为影响电能质量的主要因素之一。本文介绍了电压暂降的概念、产生的原因，从供电部门、用户和设备制造商方面提出了相应的解决方法，综述了动态电压恢复器在解决电压暂降方面的应用及其最核心的算法：电压暂降快速检测算法、补偿电压计算方法。 【关键词】电能质量；电压暂降；动态电压恢复器；DVR 前言 电能是一种经济、清洁、实用的能源状态，是电力部门向电力用户提供的一种特殊产品，其质量的优劣对电网的安全、经济运行，保证工业产品以及人民生活有着十分重要的意义。随着大量敏感负荷的投入，使得用户对电能质量的要求也相应提高，电能质量问题引起了人们的广泛重视。电压暂降是各类电能质量问题中发生频率最高、对用户影响最严重的一类。统计数据表明，电压暂降引起的电能质量问题占了80%。电压暂降是指电压有效值在很短的时间内突然下降后又恢复的现象，IEEE将电压暂降定义为供电电压有效值快速下降到10%～90%，然后回升至正常值附近。IEC将该范围定义为1%～90%。 引起电压暂降的原因主要有短路故障、雷击和大型异步电动机的启动等。系统故障或绝缘子闪络是造成电压暂降、供电中断的主要原因之一。其他如电容器组或变压器投切、开关操作也有可能引起电压暂降。 1 电压暂降的解决方法 可以从以下三个方面采取措施减少电压暂降带来的危害： （1）在供电网络方面，采取措施减少故障数目、加快故障清除时间、改善电网结构等方式解决电压暂降问题。通过增加电网供电可靠性可以有效降低电压暂降对用户的影响，但这种方法通常要付出很高的代价，经济性不好，因此，这类方法仅适用于对供电质量要求高的用户。 （2）设备制造商从技术上解决设备对电压暂降的敏感度，使设备对电压暂降有一定的抗干扰能力，同时向用户提供描述设备对电压暂降敏感度的参数。 （3）用户端加装处理装置。可以采用不间断电源（UPS）、超导储能设备（SMES）、动态电压恢复器（DVR）等。在用户侧加装各种补偿装置是目前普遍采用的抑制电压暂降措施，这些补偿装置都是通过将有功和无功注入用户设备的母线上来抑制电压暂降的。 UPS有两种运行方式：在线运行方式和后备运行方式。UPS采用在线运行

电压暂降的危害及治理方案

电压暂降的危害及治理方案 随着经济快速发展，工业制造与居民用电的多样化，导致电网的电能质量问题更加复杂化，随机化与多样化，其中电压暂降已经成为各类企业与电网研究单位首要的治理和研究方向。 说起电压暂降，想必大家还记得2016年6月18日凌晨0时30分，西安变电站爆炸事件，间接导致三星工厂的电源闪断，持续数秒，部分半导体设备感应到电压异常自动停止运作，生产车间出现大面积的设备停止运转，部分半导体设备感应到电压异常自动停止运作，造成重大的损失。 电压暂降或下跌是指供电电压有效值在短时间内突然下降又回升恢复的现象，国际电气与电子工程师协会（IEEE）将电压暂降定义为供电电压有效值快速下降到额定值的90%～10%，然后回升至正常值附近，持续时间为10ms～1min。 电压暂降往往会导致制造设备停机或者烧毁，给工业制造带来极大的危害，同时给企业带来巨大的损失。电压暂降目前被公认为电子制造业危害最大的电能质量问题。电压暂降对各类型设备危害如表 1所示。 表 1 电压暂降对各类型设备危害 结论是年损失量达到210亿人民币，占菲律宾2012年1.55万亿的GDP重量的1.34%，其中工业损失高达97.53%，其中由于电压暂降和停电原因占了71%。 国家发改委经济调节运行局曾经委托亚洲电能质量产业联盟开展的电能质量经济性影响调查，经过大量的调研与分析，其中指出半导体行业电能质量事件的单次损失明显高于其他行业的样本，详情见图1所示。

图 1 不同行业不同电能质量类型单次损失总表 广东某精密半导体制造商产线频繁出现电压暂降问题，为此委托广州某知名电气企业进行电压暂降的治理。为了达到客户要求的性能，广州治理企业将ZLG致远电子E8300电能质量监测装置加入到治理方案中，给客户提供一个权威与精准的数据展示。在开展项目之前，广州治理企业邀请了致远电子和半导体厂家进行了电压暂降试验，具体方案如图 2所示。 图 2 E8300电能质量监测装置电压暂降试验示意图 方案原理：利用大功率可编程电源模拟电压跌落发生条件，分为2路输出，一路将信号输入到UPS电压补偿柜，经过UPS电源补偿后的回路接入E8300电能质量在线监测装置的第1回路上。另外一路将信号直接输入E8300电能质量在线监测装置的第2回路上，2个采集板采集数据，形成数据对比。为了验证的可靠性，特意加入了示波器进行波形捕捉，现场操作如图3所示。

电力机车过分相的平稳操纵方法

电力机车过分相的平稳操纵 分相绝缘器是解决接触网电分相用的，设在牵引变电所不同馈出线之间和分区亭等处，一般每20公里左右就有一台。分相绝缘器中性区即无电区的长度约为30米。它既承受接触网不同相位上的电压，又起机械连接作用，为防止电力机车受电弓通过中性区时拖带电弧烧损绝缘件和接触网导线，或造成其它供电事故，电力机车通过分相绝缘时，应将调速手柄回零位，断开主断路器，滑行通过分相绝缘后，才可重新合闸恢复正常操纵。由于电力机车通过分相绝缘时须断电滑行，自然要牵涉到牵引力或电阻制动力的解除与恢复，电阻制动与空气制动的转换等项操纵。有时还存在两台甚至三台机车的配合，线路纵断面的变化等特殊情况。如果司机操纵不当，很容易使列车产生剧烈冲动，甚至发生断钩分离事故。因此，分析电力机车通过分相绝缘时产生冲动的原因，研究平稳过分相的操纵方法，对提高司机操纵水平，防止或减少有害冲动，进而杜绝电力机车在分相绝缘附近发生的列车分离事故具有重要意义。 一、电力机车过分相冲动的原因 1、退级过快，甚至手柄直接回零位。此时机车牵引力顿失或衰减过快，必然打破列车原有平衡状态，后部车辆前冲，产生前阻后拥冲击。 2、退级地点不当。分相绝缘附近有时存在线路纵断面的变化，如由平道转上坡道或坡度变化较大，列车位能增幅过大时，在机车及前部车辆刚

进入上坡道时退级，解除牵引力。此时，由于列车后部大部分车辆处在平道或小坡道上，其惯性远大于前部机车车辆!必然会出现前阻 3、进级不当。当分相绝缘前后为连续大上坡道时，过分相后需立即进级抢速，列车由惰行状态转入牵引状态"车钩及缓冲装置由自然状态变为拉伸状态。如果进级过快过猛，会产生剧烈的拉伸冲击，严重时能拉断车钩。实际行车中曾多次出现这样的事故。 4、电阻制动时退级不当。一是退级过快，电阻制动力衰减过快造成机车前冲。二是空电联合制动时，随着列车速度的不断降低，集中在机车上的电阻制动力本来随之降低，此时不动手柄都会产生机车前冲振动，如再退手柄，甚至为过分相快速退级，必然会使冲动加剧。电阻制动进级不当的表现，处在连续大下坡道上的列车，过分相后需继续使用电阻制动时，速度手柄给得过快过猛，会产生前阻后拥冲击。 5、空电联合配合不当。下坡道过分相如果能使用电阻制动，过分相后能接着使用不致超速，当然好。但是，个别司机对线路纵断面和列车运行情况不清楚，不早点使用电阻制动，到分相跟前一看不行再使用空气制动，列车管没排完风又匆忙退手柄，操作慌乱无序。这样既违反了操作规程，使列车产生了剧烈的前冲振动，又影响了运行时分，如果处在变坡点上极易发生分离断钩事故。 一、上坡道过分相操纵： 1、分相前的退级操纵。上坡道过分相绝缘前应提前抢速，使列车尽可能保持较高速度。遇有停车信号时，在保证安全的前提下，尽可能过分相后停车。如分相前停车，要考虑强迫加速距离，防止将机车停在分相内。因

过电压抑制柜

PT聚优柜 过电压抑制柜（聚优柜）就是PT、避雷器柜，采取加大氧化锌避雷器阀片尺寸和PT 中性点与地之间加装开关，就“可弥补系统中过电压保护元件及装置的不足，提升了系统的过电压保护水平”及“可同时消除系统中的谐振过电压、断线过电压”等等。纯属欺骗！！！没听说“PT、避雷器柜”能“消除系统中的谐振过电压、断线过电压”。 1、过电压抑制柜（聚优柜）不可能“弥补系统中过电压保护元件及装置的不足，提升了系统的过电压保护水平”。 所谓的“专用大容量过电压抑制器，或者尖峰吸收器等等”就是氧化锌避雷器。氧化锌避雷器动作是有门槛值的（即：直流1mA参考电压），必须符合国标要求，否则就会给系统安全运行带来严重危害。 直流1mA参考电压是根据多年的运行经验总结及理念确定的，是不能随便可以改变的。国标GB 11032-89《交流无间隙金属氧化物避雷器》规定电站和配电避雷器直流1mA参考电压：3～10kV 直流1mA参考电压≮2.4倍的系统额定电压。 35kV 直流1mA参考电压≮2.09倍的系统额定电压。 如果加串联间隙，串联间隙的动作值不能小于直流1mA参考电压。 避雷器直流1mA参考电压的理论根据是：在系统发生单相弧光接地时避雷器不动作，单相弧光接地最大过电压是相电压的3.5倍，即 3.5×相电压=3.5×（系统额定电压/√3）= 2.02×系统额定电压 因此，避雷器直流1mA参考电压要大于2.02倍的系统额定电压 ①过电压抑制柜（聚优柜）与避雷器一样的过电压保护死区和不足。 过电压抑制柜（聚优柜）的氧化锌避雷器直流1mA参考电压必须符合国标，因而过电压抑制柜（聚优柜）不能降低其避雷器的动作值，也就有了保护死区和不足，就是说小于直流1mA 参考电压的尖峰过电压，过电压抑制柜（聚优柜）是保护不了的。 操作过电压（除电容器、空线路开断过电压）都小于2.8倍的相电压，远小于直流1mA参考电压，避雷器是不会动作的。 显然过电压抑制柜（聚优柜）是不能防止操作过电压的。 ②过电压抑制柜（聚优柜）加大氧化锌阀片的尺寸，只能加大避雷器的标称放电电流，并不能随意改变直流1mA参考电压，不可能通过加大氧化锌阀片尺寸来改变其过电压保护死区的。 ③高压熔断器与避雷器串联，只能解决避雷器损坏后脱离系统，并不能改变氧化锌避雷器的特性。 总之，过电压抑制柜（聚优柜）只能是避雷器的过电压保护水平，根本不可能“弥补系统中过电压保护元件及装置的不足，提升了系统的过电压保护水平”。 2、PT中性点与地之间加装开关不可能防止PT铁磁谐振，更不可能防止系统谐振。 防止PT铁磁谐振的方法有：微机消谐器、4PT接线方式、PT一次侧中性点与地之间加装电

电能质量研究_电压暂降及其治理

专题探讨 24 电能质量研究——电压暂降及其治理 华北电力大学□陈志业 李鹏 随着社会的发展和技术的进步，新技术产业不断出现，电力用户比以往任何时候都更加关注电能质量问题，并特别关心电压幅值下降带来的危害。电压幅值下降不是新问题，但电力电子设备和计算机对其非常敏感，使其成为最重要的电能质量问题之一。 对于电压下降，美国电力电子工程师协会（IEEE ）用语为voltage sag ，国际电工委员会（IEC ）用语为voltage dip 。IEEE 并定义电压的方均根值下降到标称电压的90%至10%为voltage sag 。我国对sag 和dip 的翻译长时间来非常不统一。最近在电工术语标委会组织的国家标准“发电、输电及配电领域中的运行术语”审查会议上，专家们认为将IEC 标准中的“voltage dip ”翻译为“电压暂降”比较合适，其定义为：在系统的某供电点上，电压突然降低，在几个周波到几秒钟的时间内得以恢复。这个定义描述了电压暂降的特征，但没有规定下降的幅值范围。 在电能质量的研究中，“电压暂降”是目前研究的热点之一。 从1991年开始，加拿大电气协会（CEA ）用三年时间对电能质量问题进行了专门调查。在550个供电点上（包括工业、商业和民用）进行实际监测，其中对工业用户测量结果表明：平均每个用户每相每月发生38次电压下降，即平均每天都有电压下降发生，给工业生产造成严重损失。所以，人们关注电压下降问题是很自然的事情。 1 电压暂降的成因和危害 引起电压暂降的原因很多，但主要是雷击、短路故障和大型异步电动机启动等。 一个定位误差值Δ，同时也对工件纵截面外圆上的素线平行度误差中包含了一个定位误差值Δ1。 此外，还有过定位引起的定位误差等，在此不再讨论。 图5 （收稿日期：2002–03–20）