电力机车是铁路运输的关键设备之一,而且电力机车具备多种不同的运行状态。电力机车的运行通常会在不同的运行状态之间相互转换。因此电力机车在不同的运行状态之间相互转换时不可避免的会引起电磁振荡,即所谓的电力机车电磁暂态过程。电磁暂态过程伴随着高幅值的冲击电压和冲击电流,很可能会破坏电力机车的电气设备,严重影响到铁路的正常运输。本文以韶山7型电力机车为研究对象,建立电力机车主电路模型。为提高系统精确度,附带建立了牵引变电所模型和接触网模型。在此基础上计算得出各个模型的相关参数,为后续仿真完成了基础工作。其次,本文对引起电力机车电磁暂态的三种情况进行理论计算分析,分别是电力机车在再生制动(倒送电)状态下晶闸管触发脉冲丢失情况、牵引电机故障隔离开关误动作情况和电力机车在牵引拖动工况下方向转换开关误动作情况。通过理论计算,本文定量分析了电磁暂态过程对电力机车的危害,并且运用Matlab绘制相关电压、电流波形。然后本文对PSCAD/EMTDC的功能进行了简单介绍,利用PSCAD/EMTDC对电力机车产生电磁暂态过程的三种故障情况建立了仿真模型并进行了仿真,得到了电磁暂态仿真波形,再对波形进行了分析,从而验证了理论分析和计算结果的正确性。最后,本文提出了两项抑制电力机车过电压的措施,分别是RC保护和MOA保护,然后利用PSCAD/EMTDC对这两种保护方式进行了建模和仿真,仿真结果表明这两种保护方法都能够有效的降低电力机车过电压;本文又提出了运用熔断器限制电力机车过电流,详细介绍了熔断器的选取过程。