摘要：电气化的铁路工程施工建设的开展，有效的提升高速电气化的铁路牵引负荷，在实际运行标准中，需要铁路及其电力系统的共同解决。供电系统面临着更大地挑战，为有效的适应高速铁路工程的快速发展，我们需要配合、协调好有关牵引供电系统的建设及其运行工作。本文就结合作者实际的工作经验，简要的分析电气化的铁路对其电力系统影响及其解决措施，以供借鉴参考。
关键词：电气化铁路；电力系统；供电方式；补偿的方法
前言：我国的铁路工程建设事业快速发展，在一定程度上推进我国交通工程行业发展和进步，全世界的电气化铁路也得到飞速地发展，营业里程在每年都增加，电气化的铁路电气机车特点在于有着很大地波动性、移动性，负荷特点是大功率的单相整流带的冲击，在接入大电网后运行，大量负序分量、谐波在电力系统中的产生，严重的影响到电网接入点稳定性及其安全性，如果说不采取有效的措施进行治理，将严重的威胁到电力系统安全稳定的运行。下面就进行探讨分析。
1 电气化铁路及其供电的方式
1.1电气化铁路基本的概念分析
电气化的铁路主要是由电力机车、供电系统所组成的，供电电源与牵引供电系统将构成整体的供电系统。供电电源则包含牵引供电系统的供电高压输电线、电力系统的变电站，牵引网与牵引变电所构成牵引供电的系统。电力机车作为铁路运输牵引的动力，自身不携带能源，接收牵引网输送电流，由牵引电动机经过车载变流器驱动车轮。
1.2牵引变压器接线的方式
我国的牵引变电所牵引变压器接线的方式一般包含V-V接线、三相/两相平衡接线、YNdll接线和单相接线等。
1.3电气化铁路对电力系统的影响分析
单相供电作为电气化铁路牵引网供电的方式之一，其整流方式与供电方式将直接影响到电力系统正常的运行，其主要是单相供电将造成牵引变电站的三相侧电流的不平衡，所以负序电流注入了上级电力系统。所以，牵引负荷的变化较快，影响到电力系统电流值，因为整流给电力系统注入了谐波。
1.3.1详细的阐述了负序电流对整个电力系统的影响
通常在电力系统中，继电保护装置存在有误的操作主要是因为负序电流而引起的，从而使整个电流系统的运行都存在一定的滞后，如果要进行常规的保护就要对其状态转换为闭锁状态，从而让保护装置出现失灵的现象。当电气化铁路负序不在闭锁滞后的状态下，如果要是有震荡现象发生，最大可能就是因为保护装置出现跳闸现象，那么同时间段就会对继电保护装置的可靠性有所降低。
1.3.2详细阐述谐波对其电力系统的影响
在电力系统运行过程中，其谐波电流的影响程度也不小，很容易导致无功补偿器存在谐振的现象出现，最终破坏了电容器的正常性能。在电气化铁路电力机车就是电牵引系统中主要谐波源，同时其中谐波的含量就是是电气性能的指标，谐波很容易导致电力系统出现电压异常现象，电力机车具有的地基波功率也是相当低的，从而使电牵引系统出现负载现象，导致了整个电力系统的总功率有所降低。
2 主要的补偿措施
2.1 治理措施的主动积极性
在设计环节中，在很大程度上增加了牵引网容量，我们减小用户和系统的影响主要是以电力系统电能的质量的标准为主要的标准和依据。对牵引变电所的进线进行有效的换相接入，减少了由于牵引网单相供电产生的负序，平衡接线变压器为牵引变压器的首选，从而有效的保障了三相电的平衡性。当采用交直交型电力机车的时候，让功率因数与1最接近，虽然在一定程度上减少了机车谐波含量，不过并不能消除掉负序的影响程度，因此为了保障负序有所减少，我们最好是使用平衡牵引式变压器。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆
2.2 被动治理措施
2.2.1静止无功补偿器的运用
其固定电容和无缘滤波器等原件组成了静止无功补偿器，通常在三相电侧能安装静止无功补偿器，从而有效的确保了三相电的平衡性。
2.2.2有缘电力滤波器的应用
有缘电力滤波器和无缘电力滤波器还是有很大区别的，其中最突出的优势就是动态响应较快，而且能够治理好各次谐波能。当高电压的牵引网运用在电气化铁路中，如果要对有缘电力滤波器进行直接接入，那是存在一定难度的，所以我们最好是采用降压变压器，在主电路拓扑时，选用的是单相接入混合型结构，促使在一定程度上减小了有缘变压器的容量。静止无功补偿器有效的解决了负序问题，另外，在有缘电力滤波器的应用中能够充分的体现出谐波与无功存在的问题，可以让有缘电力滤波器和静止无功补偿器进行综合使用，从而综合治理无功、谐波、负序等相关问题。
2.2.3静止无功同步补偿器的应用
静止无功同步补偿器的优势不仅具有较高功率密度，而且其响应速度相对较快，同时其效率也较高，从而有利于电气化铁路供电系统电力质量的保障。通常在电气化铁路供电系统中，在牵引变压器的原边安装了静止无功同步变压器。
2.3 有效的改善了电气化铁路中电能的质量
在治理无功补偿和谐波问题的时候，要尽量增加负荷测功率的因数，不见有效的减少了电气化铁路电能无功的损耗，而且降低了谐波电流影响电力系统的程度。在电气化铁路建设过程中常常使用固定电容器，同时使用晶闸管来投切滤波器，从而对功率因数有很大程度的提高。另外还要有效的控制tcr串联晶闸管导通相角，还可以不间断的跟踪控制电抗器等效电抗值，促使能够更好的控制输出无功电力。在电力系统中电能质量的控制中要充分考虑到负序的影响程度，下面就对此提供了有效的治理措施：
第一，把牵引变轮换相序接入到供电系统中去；
第二，对电气话铁路的运行与区段相位进行合理的调度和配置；
第三，在电气化铁路电力系统中使用三相平衡变压器；
第四，结合使用静止无功补偿器和有缘电力滤波器来有效的控制负序。
3结束语：
综上所述，以上对电气化铁路的电力系统进行了详细的分析，其中供电方式的不同不仅会在一定程度上影响电力系统运行的安全性，而且还会影响到电力系统的正常运行。因而为了有效的保障电力系统的的质量，我们采取有效的补偿措施，其中有静止无功补偿器的应用、有缘电力滤波器的应用、静止无功同步补偿器的应用，把他们进行有效的结合使用，不仅能够有效的解决无偿补功、谐波、负序现象，而且还能够综合控制电力系统的运行状况，确保整个电气化铁路电力系统运行的正常性和安全性。
参考文献：
[1]姚金雄，张涛，林格，等.牵引供电系统负序电流和谐波对电力系统的影响及补偿措施[J].电网技术，2008，32（9）：61-64.
[2]熊晔华.哈尔滨至大连电气化铁路供电系统[J].东北电力技术，2002，23（2）：5-8.
[3]熊丽霞.浙赣电气化铁路牵引负荷特性分析[J].江西电力，2009，33（2）：27-29.
[4]聂静静，吴文宣.高速电气化铁路谐波的仿真计算与分析.福建电力与电工，2008，28（1）：8-11.
[5]林海雪，周胜军.电气化铁路的谐波标准问题[J].中国电力，1999.
[6]李群湛.牵引变电所供电分析及综合补偿技术[M].北京：中国铁道出版社，2006：1-50.
论文作者:李金山,蒋超
论文发表刊物:《电力设备》2018年第23期
论文发表时间:2018/12/12
标签：电气化铁路论文; 电力系统论文; 谐波论文; 供电系统论文; 滤波器论文; 电力论文; 电流论文; 《电力设备》2018年第23期论文;