金屬氧化物避雷器對(duì)牽引網(wǎng)諧波過(guò)電壓的響應(yīng)分析

柳明宇

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金屬氧化物避雷器對(duì)牽引網(wǎng)諧波過(guò)電壓的響應(yīng)分析

柳明宇

電氣化鐵路牽引網(wǎng)諧波過(guò)電壓可以達(dá)到很高數(shù)值。以實(shí)測(cè)的牽引母線電壓為數(shù)據(jù)源，仿真分析變電所避雷器和機(jī)車(chē)避雷器在該過(guò)電壓激勵(lì)下的電流響應(yīng)和熱量累積效應(yīng)，以采取相應(yīng)措施有效避免避雷器故障，保障供電設(shè)備運(yùn)行安全。

諧波過(guò)電壓；金屬氧化物避雷器；電流響應(yīng)；熱量積累

0 引言

電力機(jī)車(chē)是非線性負(fù)荷，不同的機(jī)車(chē)類(lèi)型以及機(jī)車(chē)在啟動(dòng)、加速、牽引、制動(dòng)等不同工況下運(yùn)行時(shí)機(jī)車(chē)取流大小不斷變化，機(jī)車(chē)電流中的各次諧波含量也隨之變化。每臺(tái)電力機(jī)車(chē)可視為一個(gè)移動(dòng)的、量值不斷變化的諧波電流源[1]，供電臂上多個(gè)諧波電流源同時(shí)向牽引網(wǎng)注入諧波電流，使?fàn)恳W(wǎng)中含有復(fù)雜的諧波，諧波的頻率和大小時(shí)刻變化，表現(xiàn)出明顯的隨機(jī)波動(dòng)性和穩(wěn)態(tài)奇次性[2]，從而引起牽引網(wǎng)諧波過(guò)電壓。某煤炭運(yùn)輸重載鐵路線路開(kāi)通運(yùn)營(yíng)后頻繁發(fā)生機(jī)車(chē)避雷器爆炸事故，造成牽引變電所饋線跳閘和行車(chē)中斷，嚴(yán)重影響正常的鐵路運(yùn)輸秩序。有牽引負(fù)荷時(shí)，牽引變電所饋線出口處避雷器泄漏電流在線監(jiān)測(cè)儀指針急劇擺動(dòng)，擺動(dòng)幅度超過(guò)監(jiān)測(cè)儀30 mA的最大刻度，且在指針擺動(dòng)的同時(shí)電氣設(shè)備伴隨著變化的諧波噪聲。因此，對(duì)避雷器在諧波過(guò)電壓作用下的響應(yīng)進(jìn)行分析，對(duì)預(yù)防類(lèi)似事故具有重要意義。

1 避雷器的伏安特性

電氣化鐵路牽引供電系統(tǒng)普遍采用交流無(wú)間隙金屬氧化物避雷器（Metal-Oxide Surge Arrester，MOA）限制系統(tǒng)過(guò)電壓。……