本文選題：電壓互感器 + 光纖　； 參考：《華中科技大學(xué)》2014年碩士論文

【摘要】：同世界上大部分國家一樣，我國的鐵路發(fā)展趨勢是電氣化和大功率化。電力機(jī)車的保有量與占有比例逐年提高，隨之而來的是電力機(jī)車運(yùn)行中暴露出的各種問題。高壓電壓互感器是電力機(jī)車上重要的高壓電氣設(shè)備，實(shí)現(xiàn)牽引網(wǎng)電壓的監(jiān)測、電能計(jì)量和保護(hù)控制等功能。當(dāng)前電力機(jī)車基本使用傳統(tǒng)的電磁式電壓互感器，但受傳感機(jī)理的限制，傳統(tǒng)電壓互感器具有動態(tài)范圍小、容易產(chǎn)生鐵磁諧振和輸出不能短路等缺點(diǎn)，且在機(jī)車車頂長期處在多變環(huán)境下使用時，由于油浸式結(jié)構(gòu)和諧振過電壓的原因，可能燒損、開裂甚至爆炸。這已成為電力機(jī)車安全運(yùn)行的一個隱患，亟需新的檢測方法來替代傳統(tǒng)方式。 基于現(xiàn)狀，本文對故障概率最高的電力機(jī)車過電分相電壓互感器絕緣損壞的過程進(jìn)行了分析研究，有針對性的提出了一種新檢測方法。有別于傳統(tǒng)的電磁感應(yīng)原理，該方法使用不含鐵芯的電容分壓，可有效抑制過電分相時的過電壓，，大大提高絕緣可靠性。電容分壓器采用同軸結(jié)構(gòu)，本文研究了材料結(jié)構(gòu)對絕緣強(qiáng)度和準(zhǔn)確度的影響，給出了設(shè)計(jì)原則。在高壓電路供能方面，本文提出了一種全新的氣動供能方式，并進(jìn)行了相關(guān)的實(shí)驗(yàn)研究，該方式具有安全可靠、電氣隔離等突出優(yōu)點(diǎn)。本文研究的電力機(jī)車用電壓互感器用光纖傳遞信號，結(jié)合氣動供能，實(shí)現(xiàn)了高低壓側(cè)完全的電隔離，保證了車載設(shè)備和工作人員的安全。試驗(yàn)結(jié)果顯示，設(shè)計(jì)性能優(yōu)良，可滿足電力機(jī)車需求，相較于傳統(tǒng)互感器，在體積、絕緣、安全、準(zhǔn)確度方面均有明顯優(yōu)勢。
[Abstract]:Like most countries in the world, the trend of railway development in China is electrification and high power.The quantity and proportion of electric locomotives are increasing year by year, with the problems exposed in the operation of electric locomotives.High voltage transformer (HV) is an important high voltage electrical equipment on electric locomotives, which realizes the functions of voltage monitoring, electric energy metering and protection control of traction network.At present, the traditional electromagnetic voltage transformer is basically used in electric locomotives, but limited by the sensing mechanism, the traditional voltage transformer has the disadvantages of small dynamic range, easy to produce ferromagnetic resonance and output can not be short-circuited, etc.When the locomotive roof is in changeable environment for a long time, it may burn, crack or even explode because of the oil immersion structure and resonance overvoltage.This has become a hidden trouble in the safe operation of electric locomotives, and a new detection method is urgently needed to replace the traditional methods.Based on the present situation, this paper analyzes and studies the process of insulation damage of over-voltage transformer of electric locomotive with the highest failure probability, and puts forward a new detection method.Different from the traditional electromagnetic induction principle, this method uses capacitance voltage without iron core, which can effectively suppress the over-voltage of the over-electric phase separation and greatly improve the reliability of insulation.The capacitance divider adopts coaxial structure. In this paper, the influence of material structure on insulation strength and accuracy is studied, and the design principles are given.In the aspect of high-voltage circuit energy supply, this paper presents a new pneumatic energy supply mode, and carries on the related experiment research, this way has the outstanding advantages such as safety and reliability, electrical isolation and so on.The optical fiber transmission signal for electric locomotive voltage transformer studied in this paper, combined with pneumatic energy supply, realizes complete electrical isolation on the high and low voltage side, and ensures the safety of onboard equipment and staff.The test results show that the design has good performance and can meet the needs of electric locomotives. Compared with the traditional transformer, it has obvious advantages in volume, insulation, safety and accuracy.
【學(xué)位授予單位】：華中科技大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2014
【分類號】：TM451

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本文編號：1766892