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电气化铁路中牵引网存在的问题及解决举措

1概括

电气化铁路的牵引动力是电力机车，机车自己不带能源，所需能

源由电力牵引供电系统供给。牵引供电系统与一般工业用户不一样，

它是一个不对称的单相牵引负荷，会造成电力系统三相负荷的不均衡，

因为电力机车自己的特色又会产生大批的无功功率和睦波污染对周

围的电力系统和自己的电能质量都造成了极大地影响。所以，牵引供电
的电能质量问题成为此刻电气化铁路建设待解决的问题之一。

2牵引网中对于电能质量主要存在的几点问题

2.1功率因数过低的问题

直流传动电力机车无功功率大，功率因数低也是比较严重的问

题，固然采纳过诸多举措，如变电所并联电容器的静态无功赔偿，采

用这一举措的目的是提升功率因数，降低谐波。可是此刻的计量方式

已经改变，采纳反转正计的无功计量方法后，增添赔偿容量却获得相

反的成效，即补得越多，反送无功越多，功率因数越低，过赔偿十分

突出。原有固定并联电容赔偿装置和固定赔偿模式已没法达到提升功

率因数的目的。

2.2电压跌落的问题

电力机车经过供电地区时，因为无功功率的作用以致供电地区的
电压跌落严重，严重的甚至影响电力机车的正常运转，以及周边电网
的电压等级。

2.3谐波污染的问题

电气化铁路的电力牵引单相整流机车使牵引变压器高压侧电流以
及电压发生畸变，所产生的大批高次谐波重量经过牵引变压器的高

压侧注入电力系统，电力机车是一个很大的谐波源，主要含有3、7次谐
波。这些谐波电流的存在严重损坏供电网的基波电压电流的质

量，以致电机电器温升增添和产生振动。影响电机的机械寿命，还会
对四周的电力系统造成损坏。

3牵引网的无功赔偿和睦波治理方案

电气化铁道负荷变化强烈，无功功率和电流随机颠簸。国内的无
功赔偿厂家采纳晶闸管沟通开关来改变赔偿装置的无功，同时滤出必
定量的谐波。

最优化的赔偿模式就是采纳小容量的固定赔偿，依据每个牵引变

压器的供电容量固定赔偿变压器的空载消耗，采纳分级投切的动向无

功补偿装置

TSC(ThyristorSwitchedCapacitor)+FC(FixedCapacitor)+TSF(ThyristorSwitc

hedFilterbank)的赔偿及滤波方式，它能收集进线装置的工作电压和电

流，并能计算出设施的带载率，实现及时赔偿，并滤除部分谐波。

4TSC赔偿设施的性能特色

5牵引网最正确的赔偿方案

经过剖析TSC赔偿设施的特色，不难看出在迅速调理无功变化的

场合，TSC赔偿设施有不行代替的优胜性，晶闸管电子无触点开关既

拥有过零投切涌流小，无过电压的长处，又解决了工作时散热的问题。

在实质工作中，其操作寿命几乎是无穷的，能够屡次投切，投切时辰

是能够精准控制，实现无过渡过程的安稳投入和切除(动向响应时间

0.01~0.02s)。

而针对于牵引网供电的特色，牵引网依据各个区段不一样，其供电

的负载率各不同样，所以不可以采纳纯真TSC赔偿模式，因为牵引网的

供电容量较大，并且无功颠簸也特别大，而TSC每组的投切容量有限，

而假如增添TSC的投切组数，就会增添投资。而对于大容量的赔偿负

荷又起不到应有的赔偿成效。

同时，因为此刻采纳的“反送正计”的计量手段，所以，纯真的
采纳大容量的固定赔偿电容器组又会造成低负荷时该区段过补严重，
也会影响到赔偿成效。

针对牵引网供电的特色，提出静止赔偿模式FC与TSC动向赔偿模

式配合使用的方法，配合原则是：(1)FC固定赔偿电容器组针对于牵引

网变压器的空载消耗以及基础负荷进行赔偿，保证在没有其余动向负荷

存在的状况下，保证牵引网供电变压器的公共连结点的功率因数计量达

到0.90以上。(2)TSC动向赔偿电容器组针对于牵引网负荷变化做出迅

速赔偿，保证能够追踪牵引网中动向负荷的无功变化，保证在有动向

负荷存在的状况下，保证牵引网供电变压器的公共连结点的功率因数计

量达到0.90以上。(3)经过FC+TSC的配合赔偿的作用，使牵引网该区

段的月均匀功率因数达到0.9以上知足供电局对用户的要求。

牵引网FC+TSC的赔偿一次系统，左边为TSC迅速赔偿模式、右

侧为FC固定赔偿模式。

6结束语

在电气化铁路飞快发展的此刻，跟着电能质量问题在电气化铁路

中突显，严重限制了电气化铁路的发展，所