【正文】 最后，感謝百忙之中評(píng)審論文以及參加答辯會(huì)的各位專家、老師，感謝你們對(duì)本論文的寶貴建議!參考文獻(xiàn)[1]劉艷.《電力機(jī)車高壓電壓互感器爆炸引起接觸網(wǎng)斷線的原因及預(yù)防措施》.成都鐵路局，[2] 和志文.《高次諧波過(guò)電壓對(duì)牽引變電設(shè)備的影響》.西安鐵路局，[3] 駱開源.《交流牽引傳動(dòng)技術(shù)基礎(chǔ)》.西南交通大學(xué)峨眉校區(qū)，[4] 王向東、王漢東.《HXD1B型電力機(jī)車高壓電壓互感器故障分析及建議》.武漢鐵路局，[5] 劉同鋒等.《TBY125型電壓互感器原邊引入線燒斷故障的判斷方法》.鄭州鐵路局，[6] 曾佑恒、李長(zhǎng)榮.《TBYl25型高壓電壓互感器檢修維護(hù)及改造》.重慶機(jī)務(wù)段，[7] 鄧木生等.《電力機(jī)車干式高壓電壓互感器故障分析及預(yù)防措施》.湖南鐵道職業(yè)技術(shù)學(xué)院,[8] 袁季修.《電流互感器和電壓互感器》.中國(guó)電力出版社，[9] 許榮華.《電力機(jī)車用高壓電壓互感器設(shè)計(jì)》.株洲電力機(jī)車工廠,[10] 王麗華.《電壓互感器的現(xiàn)代設(shè)計(jì)方法研究》.[11] 卜正良等.《高壓電壓互感器現(xiàn)場(chǎng)校驗(yàn)方法研究與實(shí)現(xiàn)》.武漢國(guó)測(cè)科技股份有限公司,[12] 盛彩飛.《電力機(jī)車和動(dòng)車組諧波電流的仿真研究》.北京交通大學(xué)碩士學(xué)位論文，[13] 賀益康、潘再平.《電力電子技術(shù)》.，[14] 郭蕾等.《交一直一交高速動(dòng)車組機(jī)車的諧波模型及仿真分析》.西南交通大學(xué)，[15] 張民.《再生制動(dòng)工況下高速鐵路牽引供電系統(tǒng)諧波與負(fù)序分析》。通過(guò)這篇論文我也可以對(duì)于現(xiàn)場(chǎng)有一定了解為我今后的工作有重要的幫助。同時(shí)，我還要感謝論文編寫過(guò)程中給過(guò)我建設(shè)性意見的同學(xué)們，還和我共享寶貴資料。在我的論文規(guī)劃，收集資料和完成論文的過(guò)程中都給了我非常多的幫助，每當(dāng)我遇到問(wèn)題時(shí)都會(huì)耐心地講解和分析。感謝老師為我論文的編寫不辭辛勞。二十多年的養(yǎng)育之恩無(wú)以為報(bào)。首先，要感謝我的父母，是你們的撫養(yǎng)，我才有進(jìn)入大學(xué)學(xué)習(xí)的機(jī)會(huì)。謝謝我敬愛的親人、老師、朋友和同學(xué)。大學(xué)四年不只是學(xué)習(xí)。四年時(shí)間，我遇到了很多人，我們相遇、相知。這可以作為以后發(fā)展濾波器的一個(gè)重要方向。因?yàn)橛性礊V波器可以對(duì)電路輸入一個(gè)大小相同，相位相反的電流抑制諧波電流。所以只能從產(chǎn)生了諧波之后如何治理諧波著手。本文也存在很多不足之處，波形的分析只是采用一些資料，由于機(jī)車運(yùn)行產(chǎn)生的高次諧波自己所能掌握的設(shè)備不足以對(duì)此進(jìn)行研究和分析。所以先對(duì)現(xiàn)在常用的電壓互感器一些參數(shù)開始分析，了解了互感器的基本情況。例如提高結(jié)緣等級(jí)等。所以這方面是可以著手研究的。通過(guò)現(xiàn)場(chǎng)采集的信息，逐步分析出高壓電壓互感器發(fā)生故障的原因。本文通過(guò)HXD型機(jī)車常用的高壓電壓互感器一些介紹和分析，使讀者對(duì)互感器有一定了解?？偨Y(jié) 電壓互感器是電力機(jī)車中一個(gè)重要的部分。也可以通過(guò)給出的計(jì)算公式分析潛在的隱患。本章小結(jié)本章是結(jié)合現(xiàn)場(chǎng)經(jīng)驗(yàn)總結(jié)的一些預(yù)防電壓互感器發(fā)生的故障。將光控二極管接到調(diào)制器上，光控二極管輻射的光通量與一次繞組的電流成正比，光接收機(jī)接收光通量后輸出電氣信號(hào)。（4）油浸式的絕緣結(jié)構(gòu)，由于溫度的影響就可能燃燒和爆炸，不安全。（2）電磁式電壓互感器由于自身的工作原理就會(huì)引發(fā)鐵磁諧振，產(chǎn)生危害。 電子式互感器 隨著鐵路系統(tǒng)的大力發(fā)展，輸變電系統(tǒng)規(guī)模不斷變大所供給的電壓也變得很高，為了滿足目前的發(fā)展趨勢(shì)，就要對(duì)現(xiàn)在機(jī)車所使用的互感器高規(guī)格要求?？梢灶A(yù)見的是，在不久的將來(lái)高可靠的SF6絕緣高壓互感器將會(huì)代替一部分油浸式高壓互感器。同樣國(guó)內(nèi)也已經(jīng)完成了樣機(jī)試制并對(duì)SF6的性能進(jìn)行了實(shí)驗(yàn)，實(shí)踐表明，采用SF6的電壓互感器的體積小、重量輕、具有良好的絕緣性能。因?yàn)镾F6這些優(yōu)越的性能，它成為目前最佳的絕緣材料。而新型的絕緣材料是改善絕緣性能的有效著力點(diǎn)，SF6是一種不燃、無(wú)毒、無(wú)臭、耐高壓的惰性氣體，除了具有這些優(yōu)越的化學(xué)性質(zhì)外還有很強(qiáng)的滅弧能力和很好的絕緣性能，非常符合電壓互感器對(duì)絕緣材料的選擇要求。 故障點(diǎn)溫度計(jì)算公式： （61） 絕對(duì)產(chǎn)氣速率計(jì)算公式: （62） 相對(duì)產(chǎn)氣速率計(jì)算公式： （63） 電壓互感器技術(shù)改進(jìn) SF6 氣體絕緣通過(guò)對(duì)改善電壓互感器的絕緣技術(shù)來(lái)改善電壓互感器的性能也是一種非常有效的手段。（2）電壓互感器所使用的油會(huì)因?yàn)闇囟鹊淖兓a(chǎn)生不同的氣體，因此我們可以根據(jù)故障點(diǎn)的溫度來(lái)判斷電壓互感器的故障是否嚴(yán)重。指標(biāo)在擊穿電壓降低、閃點(diǎn)溫度降低的時(shí)候，酸值測(cè)定的結(jié)果卻提高，則可能是因?yàn)樵撾妷夯ジ衅鞯膬?nèi)部已經(jīng)出現(xiàn)了潛伏性過(guò)熱甚至還伴隨著電暈、電弧放電、火花等故障。 通過(guò)現(xiàn)場(chǎng)經(jīng)驗(yàn)總結(jié)得出的電壓互感器潛伏性故障判斷方法主要有以下幾種：（1）對(duì)變壓器油的電氣、物理和化學(xué)指標(biāo)進(jìn)行檢查可以判斷高壓電壓互感器是否出現(xiàn)故障。第6章 潛伏性故障的判斷及技術(shù)改進(jìn) 本章內(nèi)容是結(jié)合現(xiàn)場(chǎng)工作的經(jīng)驗(yàn)得出的一些對(duì)電壓互感器潛伏性故障的判斷，并通過(guò)經(jīng)驗(yàn)總結(jié)出的一些技術(shù)改進(jìn)和防范措施。只要通過(guò)調(diào)節(jié)無(wú)源濾波器中的電容和電感的參數(shù)就可以對(duì)其進(jìn)行調(diào)控，將具體的某次諧波或者某段頻率范圍內(nèi)的電壓電流諧波呈現(xiàn)出低阻抗通道，進(jìn)而把諧波導(dǎo)入地下，避免諧波對(duì)回路的影響。也是最經(jīng)濟(jì)實(shí)用的。本章說(shuō)明了幾種處理諧波的方法，可以降低諧波源所產(chǎn)生的諧波含量。選擇合適并盡可能三相對(duì)稱平衡的供電電壓可以有效減小諧波對(duì)電網(wǎng)電能質(zhì)量的影響；或者選用較大容量的供電點(diǎn)（高一級(jí)的電網(wǎng)電壓）對(duì)諧波源供電也能夠有效增強(qiáng)電網(wǎng)承受諧波的能力；采用專門的線路對(duì)諧波源負(fù)載進(jìn)行供電能夠有效減少諧波對(duì)其他負(fù)載的影響的同時(shí)也有助于集中治理和消除高次諧波。為了有效的解決這一問(wèn)題，通常選擇給諧波源并聯(lián)裝設(shè)一個(gè)靜止無(wú)功補(bǔ)償裝置來(lái)減小波動(dòng)的諧波量，裝設(shè)無(wú)功補(bǔ)償裝置不但能解決上述問(wèn)題還能有效的抑制電壓波動(dòng)、電壓閃變、并且能夠有效的補(bǔ)償功率因子。有源濾波技術(shù)作為改善電網(wǎng)電能質(zhì)量的關(guān)鍵，它的應(yīng)用范圍將從補(bǔ)償改善自身的諧波向改善整個(gè)電力系統(tǒng)的電能質(zhì)量的方向發(fā)展，APF在我國(guó)的發(fā)展前景不容小覷。它除了能補(bǔ)償各次諧波、抑制閃變、補(bǔ)償無(wú)功等功能外，還有一機(jī)多能的特點(diǎn)，性價(jià)比相對(duì)較高，最重要的是APF的濾波特性不會(huì)受到系統(tǒng)阻抗的影響， 能夠很好的消除與系統(tǒng)阻抗發(fā)生諧振的危險(xiǎn)，具有超強(qiáng)的自適應(yīng)功能，能夠自動(dòng)跟蹤并補(bǔ)償變化著的諧波。它只能對(duì)特定的幾次諧波進(jìn)行消除，而對(duì)其它次諧波無(wú)能為力，甚至?xí)鸱糯笞饔靡灾鲁霈F(xiàn)諧振現(xiàn)象，這樣的濾波裝置早晚會(huì)被性能更加優(yōu)越的濾波裝置取代。有源濾波器接在電壓互感器中就相當(dāng)于一個(gè)受電壓控制的電壓源，它能夠自動(dòng)檢測(cè)電源電壓中的諧波電壓分量，產(chǎn)生與一個(gè)幅值相同相位相反的附加電壓信號(hào)以實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)與諧波的隔離，使電源的端電壓恢復(fù)成正弦波形。(4) 有源濾波器可以對(duì)高次諧波電流和非整數(shù)倍的諧波電流進(jìn)行補(bǔ)償，并且可以同時(shí)對(duì)單個(gè)或多個(gè)諧波源進(jìn)行補(bǔ)償，大大的提高了濾波器的工作效率。(2) 有源濾波裝置以一個(gè)含高阻抗的電流源的形式存在于電路中，不會(huì)對(duì)系統(tǒng)原有的阻抗產(chǎn)生影響。 采用有源濾波器濾波 有源濾波器是利用可控器件給電網(wǎng)輸入與原有諧波電流幅值相同、相位相反的電流，使諧波電流與通過(guò)可控器件輸入的電流完全抵消。 電抗器數(shù)值計(jì)算方式為： （52）式中n為諧波電流次數(shù)。如圖51所示為常用的幾種濾波器的接線方式，其中（c）（d）均屬于高通濾波器：圖51 常用接線方式利用無(wú)源濾波器的濾波原理，結(jié)合各濾波器的接線方式及濾波性質(zhì)可以得到新型的電壓互感濾波電路濾掉多次諧波。只要通過(guò)調(diào)節(jié)無(wú)源濾波器中的電容和電感的參數(shù)就可以對(duì)其進(jìn)行調(diào)控，將具體的某次諧波或者某段頻率范圍內(nèi)的電壓電流諧波呈現(xiàn)出低阻抗通道，進(jìn)而把諧波導(dǎo)入地下，避免諧波對(duì)回路的影響。而這種接線也可以有效的消除3 的倍數(shù)次的高次諧波,改變變壓器三相繞組的接線方式是抑制高次諧波的最基本的方法之一。當(dāng)同一段母線向兩臺(tái)及以上整流變壓器供電時(shí), 將變壓器一次側(cè)繞組分別交替接成Y 型和△形,能夠使5 次、7 次諧波相互抵消,從而有效的降低諧波影響。通過(guò)改變載波比在所需的頻率周期內(nèi),將直流電壓調(diào)制成等幅不等寬的交流輸出電壓脈沖也能有效的治理諧波。因此增加整流器的脈沖數(shù)可以平滑電流電壓波形，減少諧波含量。電網(wǎng)中的主要諧波源之一是整流器，由它的特征頻譜n=Kp177。 降低諧波源的諧波含量從源頭上減少或消除諧波能在很大程度上提高電網(wǎng)的質(zhì)量，并且能夠最大程度的節(jié)約因?yàn)橄C波而對(duì)設(shè)備進(jìn)行檢測(cè)、維護(hù)、優(yōu)化而產(chǎn)生的成本，大大節(jié)省了消除諧波影響而產(chǎn)生的費(fèi)用。而過(guò)電壓會(huì)使高壓互感器產(chǎn)生高溫，高溫的長(zhǎng)時(shí)間作用會(huì)使得絕緣層老化，就容易引發(fā)匝間擊穿。機(jī)車過(guò)分相時(shí)就容易出現(xiàn)電弧，進(jìn)出分相就會(huì)形成兩次電弧。對(duì)旋轉(zhuǎn)電機(jī)的附加損耗和轉(zhuǎn)矩都會(huì)產(chǎn)生影響。用電設(shè)備自身就在運(yùn)行中產(chǎn)生了諧波。發(fā)電質(zhì)量不高，從電網(wǎng)源頭就產(chǎn)生了諧波。但是如果輸入互感器的電壓值超出了互感器的絕緣等級(jí)，就會(huì)引發(fā)匝間擊穿。而過(guò)電壓會(huì)使高壓互感器產(chǎn)生高溫，高溫的長(zhǎng)時(shí)間作用會(huì)使得絕緣層老化。但是機(jī)車過(guò)分相時(shí)就容易出現(xiàn)電弧，進(jìn)出分相就會(huì)形成兩次電弧。輸電線路的電阻會(huì)隨著頻率的升高而增加，在集膚效應(yīng)的作用下，輸電線路的附加損耗也隨之增加；諧波使三相供電系統(tǒng)中的中性線的電流增大導(dǎo)致中性線過(guò)載；輸電線路上的電感電容與產(chǎn)生諧波的設(shè)備組成的串聯(lián)回路或并聯(lián)回路發(fā)生串聯(lián)諧振或并聯(lián)諧振產(chǎn)生的諧波過(guò)電壓、過(guò)電流對(duì)相關(guān)設(shè)備的危害性較大，諧波電壓升高、諧波電流增大都會(huì)引起繼電保護(hù)裝置出現(xiàn)誤動(dòng)損壞設(shè)備。諧波電流（特別是3及其倍數(shù)次諧波）使三角形連接的變壓器銅耗增加，從而在繞組中形成環(huán)流使繞組過(guò)熱；全星形連接的變壓器繞組中性點(diǎn)接地且該側(cè)電網(wǎng)中分布電容較大時(shí)，形成的3次諧波會(huì)使變壓器附加損耗增加。因?yàn)榧w效應(yīng)、磁滯、渦流等引起的附加損耗隨頻率增高而增加，從而導(dǎo)致電力用戶電動(dòng)機(jī)的總損耗急劇攀升；諧波電流產(chǎn)生的諧波轉(zhuǎn)矩會(huì)產(chǎn)生顯著的脈沖轉(zhuǎn)矩可能會(huì)使電機(jī)轉(zhuǎn)軸扭曲振動(dòng)。 過(guò)電壓對(duì)供電系統(tǒng)的危害 供電系統(tǒng)中的諧波危害主要表現(xiàn)在以下幾個(gè)方面。整流裝置從電網(wǎng)吸收了缺角的正弦波使得電網(wǎng)剩余部分缺角，由此產(chǎn)生的諧波最多可占諧波總含量的40%；采用相位控制的變頻裝置會(huì)因?yàn)槿嘭?fù)荷的不平衡產(chǎn)生的諧波約占總諧波的20%；熒光燈，高壓汞、鈉燈等氣體放電類電光源非線性嚴(yán)重產(chǎn)生諧波。輸配電系統(tǒng)產(chǎn)生諧波，電力變壓器鐵芯飽導(dǎo)致磁化曲線的非線性，使得磁化電流在磁化曲線的近飽和段上呈尖頂波形，含大量奇次諧波，%。此類諧波的產(chǎn)生因素很多，在鐵路系統(tǒng)中多是由于機(jī)車啟動(dòng)，再生制動(dòng)工況中。變壓器鐵心飽和，磁化曲線非線性，工作磁密在磁化曲線飽和處，出現(xiàn)了奇次諧波。第二輸配電系統(tǒng)中，在傳輸配電環(huán)節(jié)將有諧波的電傳輸給用電設(shè)備。第一發(fā)電質(zhì)量不高，從電網(wǎng)源頭就產(chǎn)生了諧波。第4章 諧波產(chǎn)生的因素及危害在電力的生產(chǎn)，傳輸、轉(zhuǎn)換和使用的每環(huán)節(jié)中都會(huì)產(chǎn)生諧波。機(jī)車制動(dòng)、空載時(shí)，當(dāng)同相區(qū)內(nèi)無(wú)諧波因素影響時(shí)（外界無(wú)直流和交流機(jī)車運(yùn)行時(shí)），RC支路電流最?。?~5A）；當(dāng)同分相區(qū)內(nèi)有直流傳動(dòng)機(jī)車（SS型）和交流傳動(dòng)機(jī)車運(yùn)行通過(guò)時(shí)，電網(wǎng)諧波分量增，幅值增大，RC支路電流增高，其諧波頻率、幅