高速鐵路中扼流變壓器的建模仿真與測試研究.pdf

1、近年來軌道交通事業(yè)在中國發(fā)展迅速，高速鐵路和重載鐵路的發(fā)展帶來了更大的牽引電流和更強(qiáng)的電氣化干擾。在此背景下，由于站內(nèi)軌道電路處在復(fù)雜的線路網(wǎng)絡(luò)中，保證其正常工作并且防護(hù)強(qiáng)牽引電流干擾是非常重要的。BES(K)型扼流變壓器作為軌道電路中強(qiáng)弱電的結(jié)合部分，在電氣化鐵道中起著非常關(guān)鍵的雙重作用，對于牽引供電系統(tǒng)，它是溝通軌道電路間牽引電流回流的通道;對于信號系統(tǒng)，它還是信號系統(tǒng)中發(fā)送設(shè)備和接收設(shè)備與軌道電路之間的重要阻抗匹配設(shè)備。若因扼流變

2、壓器受到干擾而使信號阻抗發(fā)生變化，傳輸號發(fā)生畸變，有可能導(dǎo)致軌道電路和機(jī)車信號錯誤動作，造成人員傷亡和財(cái)產(chǎn)損失。因此，BES(K)型扼流變壓器的模型建立與干擾下特性的研究對牽引供電系統(tǒng)、軌道電路系統(tǒng)的可靠工作與鐵路系統(tǒng)的安全運(yùn)營具有十分重要的意義和價值。
　　基于以上背景，本文通過建立BES(K)型扼流變壓器的等效電路模型，對其基本參數(shù)及干擾下的工作特性進(jìn)行了詳細(xì)的測試和分析，具體工作包括以下四個內(nèi)容:
　　1.以測試和實(shí)驗(yàn)

3、仿真為基礎(chǔ)分別針對BES(K)扼流變壓器中的變壓器和適配器的參數(shù)和工作特性進(jìn)行了研究，以MATLAB為平臺建立了BES(K)扼流變壓器的等效電路模型，并做出了阻抗仿真曲線。
　　2.根據(jù)確認(rèn)實(shí)驗(yàn)的測試數(shù)據(jù)和對BES(K)扼流變壓器工作特性的研究優(yōu)化了模型參數(shù)，從而使模型值更接近真實(shí)值。最后在MULTISIM平臺上進(jìn)行了電路仿真。
　　3.測量并研究了100A、50Hz不平衡電流干擾、諧波干擾以及直流干擾下BES(K)扼流變壓

4、器的工作特性，結(jié)合最終模型對其工作特性進(jìn)行深入分析。
　　4.分析了BES(K)扼流變壓器模型在站內(nèi)ZPW-2000軌道電路二端口網(wǎng)絡(luò)中的應(yīng)用。建立了BES(K)扼流變壓器的半線圈模型，并分析了半線圈模型在迂回軌道電路中的應(yīng)用。
　　本文所建立模型符合BES(K)型扼流變壓器的實(shí)際特性，建立的BES(K)型扼流變壓器的模型完整的和半線圈二端等效電路模型可以直接應(yīng)用于站內(nèi)ZPW-2000軌道電路和迂回軌道電路四端網(wǎng)絡(luò)模型中進(jìn)行