[发明专利]一种电铁谐波谐振抑制装置及抑制方法

说明书

本发明公开了一种电铁谐波谐振抑制装置，包括：投切开关，其接入牵引变压器的供电臂；阻抗Z，其与投切开关串联后接入牵引变压器的供电臂；谐振检测电路，其输入端与供电臂连接，谐振检测电路输出端与开关投切控制器连接，谐振检测电路用于判定牵引变压器牵引网是否发生谐振；开关投切控制器，其输入端与谐振检测电路输出端连接，开关投切控制器输出端根据谐振检测电路的检测结果，产生抑制电铁谐波谐振的控制信号，并对投切开关下发控制指令。本发明还提供了一种电铁谐波谐振抑制方法。本发明的有益效果：损耗低、谐振抑制频谱宽、不存在无功过补。

技术领域

本发明涉及电气化铁路领域技术领域，具体而言，涉及一种电铁谐波谐振抑制装置及抑制方法。

背景技术

电力机车的供电系统由牵引网的分布电容、电感、电阻及牵引变压器阻抗组成一个无源线性网络，伴随着机车在一个供电臂范围内的运动，该无源线性网络的阻抗参数是变化的。当变化的参数引起该无源线性网络的固有频率与电力机车电子开关频率附近的较宽范围的频率(如21、23次等)相同时，将发生高次谐波谐振。谐振导致谐波电流放大，引起谐振过电压。这种情况在我国多个牵引变电站发生过，导致设备烧坏、保护装置跳闸，严重影响了电力机车的可靠运行。

目前，抑制高频谐振的主要方法是采用高通滤波器。高通滤波器虽在一定程度上能减少高频谐振发生的可能性，但采用该方法存在损耗大、滤波频带无法跟踪机车高次谐波频率的变化等问题。

发明内容

为解决上述问题，本发明的目的在于提供一种电铁谐波谐振抑制装置及抑制方法，损耗低、谐振抑制频谱宽、不存在无功过补。

本发明提供了一种电铁谐波谐振抑制装置，包括：

投切开关，其接入牵引变压器的供电臂，两个所述投切开关分别接入所述牵引变压器的两供电臂，其中，投切开关K₁接入供电臂1，投切开关K₂接入供电臂2；

阻抗Z，其与所述投切开关串联后接入牵引变压器的供电臂和钢轨之间，两个阻抗Z分别与所述投切开关K₁、所述投切开关K₂串联后分别接入供电臂1和钢轨之间、供电臂2和钢轨之间；

谐振检测电路，其输入端与所述供电臂1、所述供电臂2连接，所述谐振检测电路输出端与开关投切控制器连接，所述谐振检测电路用于判定所述牵引变压器牵引网是否发生谐振；

开关投切控制器，其输入端与所述谐振检测电路的输出端连接，所述开关投切控制器的输出端与所述投切开关K₁、所述投切开关K₂电连接，所述开关投切控制器根据所述谐振检测电路的检测结果，产生抑制电铁谐波谐振的控制信号，并对投切开关K₁、投切开关K₂下发控制指令控制投切开关K₁、投切开关K₂的接通和断开。

作为本发明进一步的改进，

所述谐振检测电路当检测到发生谐波谐振时，所述开关投切控制器控制所述投切开关K₁或所述投切开关K₂关接通；

所述谐振检测电路当检测到谐波谐振消失时，所述开关投切控制器控制所述投切开关K₁或所述投切开关K₂断开。

作为本发明进一步的改进，所述谐振检测电路在检测谐波谐振时，通过检测供电臂上的电压均方根值来判定是否发生谐振，当检测到供电臂上的电压均方根值超过设定的临界值时，判定为发生谐波谐振。

作为本发明进一步的改进，所述牵引变压器电网侧采用直接供电方式、带回流线的直接供电方式、自耦变压器AT供电方式或吸流变压器BT供电方式进行供电。