摘要：高速铁路电力供电系统10KV长电缆线路虽然具有自身的优势，但是在应用过程中还存在一些电容电流问题，需要进行无功补偿。通过对高速铁路电力供电系统10KV长电缆线路补偿方式的分析可以发现，动态、高效、节能是首要选择和发展趋势。
关键词：高速铁路；电力供电系统；10KV长电缆线路；补偿方式；研究
高速铁路具有经济快捷、安全性好、运输量大等优势，不仅是我国交通设施的重要组成部分，还是我国铁路发展的必然趋势。随着高速铁路的发展壮大和10KV长电缆线路的普遍运用，高速铁路和电力供电系统的关系越来越密切。安全可靠的电力供电系统能够为高速铁路的调度、照明、排水等提供强有力的电力支撑。但是，如果电力供电系统发生问题，不仅会影响高速铁路的正常运行，还会造成灾难性的后果。因此，从高速铁路电力供电系统10KV长电缆线路的应用及其存在问题入手，通过对高速铁路电力供电系统10KV长电缆线路补偿方式的分析可以发现，动态、高效、节能是高速铁路电力供电系统10KV长电缆线路补偿方式的首要选择，也是其发展的未来趋势。
1.高速铁路电力供电系统10KV长电缆线路的应用及其存在问题
众所周知，我国铁路早期主要采用的是架空线路，但因受自然环境限制和抗灾能力差，这种线路已经不能满足高速铁路的发展需求。相较于架空线路而言，10KV长电缆线路不占用地面空间，因此，它不仅受环境限制小、抗灾能力强，还具有更好的安全性和稳定性，这些优点使其在高速铁路电力供电系统中被广泛应用。
当然，除了具有自身的优势之外，10KV长电缆线路还有一些缺点。这是因为高速铁路电力供电系统中运用的10KV长电缆线路是一种自闭线路，一般只需为自动闭塞设备提供用电，长期处于轻载状态，而这种轻载的10KV长电缆线路常常会存在一些电容电流问题：如果电容电流急剧增加，就很容易超出隔离开关分断能力；如果在电弧接地的时候，正常相电压升高，就会损坏电力供电系统内部绝缘差的设备，这不仅影响电力供电系统和用电设备的正常运行，还会带来严重的安全隐患。此外，还会出现严重的末端电压升高等问题。这些问题都需要利用补偿技术对其进行无功补偿，以避免因电容电流问题影响高速铁路正常、安全的运行。
2.高速铁路电力供电系统10KV长电缆线路补偿方式分析
通过分析高速铁路电力供电系统10KV长电缆线路中存在的具体问题，我们可以得出一个重要结论：充分利用补偿技术对电力供电系统10KV长电缆线路的电容电流进行合理补偿是确保高速铁路能够持续、稳定的运行的关键所在。
现阶段存在集中补偿、分散补偿、固定补偿、动态补偿四种补偿方式。但是，因为高速铁路电力供电系统在不同时间会有不同的运行方式，不同的运行方式会造成负荷电流的变化，而电缆线路的电流也会随着负荷电流的变化而变化，所以，我国目前采用的是固定补偿和动态补偿相结合的方式，即在高速铁路建立箱式变电站作为沿线信号的中继站，设置并联电抗器提供基本补偿，并在10KV长电缆线路两端的配电所中设置的动态无功补偿装置。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆目前高速铁路电力供电系统中采用的动态无功补偿方式有以下几种：
2.1分组投切电抗器的补偿方式
分组投切电抗器的补偿方式，即运用分组投切电抗器的组合原理设立成套补偿装置，将总补偿容量分为3个不同容量的组别，利用计算机对其进行控制的同时，分析贯通线、自闭馈线的基本信息，按照功率因数确立优化方案以后，利用真空接触器控制电抗器进行投切，实现对贯通线缆容性电流的补偿。分组投切电抗器补偿方式可以设置自动操作，用计算机不仅可以控制分组投切装置的动作和次序，还可以设定功率因数，这样不仅避免了投切过程中振荡情况的出现，还保证了装置动作的精准性，有利于系统可靠性的提高。
2.2相控电抗器的补偿方式
相控电抗器的补偿方式，可以自动跟踪供电系统电压和无功的变化，通过控制晶闸管的导通角来连续调节电抗器的电流，把功率因数补偿至要求的范围之内，从而实现无功补偿。在实际运作中，一般会遇到这两种情况：当功率因数的绝对值超出要求范围的时候，相控电抗器补偿装置就会停止投入补偿或者自动退出运行；当功率因数的绝对值未达到要求范围的时候，控制系统会根据系统电压、无功的变化情况，自动进行动态补偿，直至功率因数达到设定值。这种补偿方式的补偿效果好，但是因结构复杂，自身的稳定性比较差，后期维护的专业性很强。
2.3磁阀式可控电抗器的补偿方式
磁阀式可控电抗器的补偿方式是通过改变晶闸管的触发角来改变控制电流的大小，而电流大小的改变会引起电抗器铁心饱和程度的变化，进而改变电抗器的容量，如此，通过连续调节电抗器的容量来限制过电压或补偿电缆线路产生的容性充电无功，使功率因数达到要求的数值。磁阀式可控电抗器中的工作绕组和控制绕组合被合并为一个，这不仅有利于简化结构，减少损耗，降低成本，还能较好地补偿高速铁路电力供电系统10KV长电缆线路产生的容性充电无功，使高速铁路电力供电系统的功率因数达到设定值。此外，磁阀式可控电抗器的铁心一般会分为两个部分，每一部分铁心的截面都具有可控磁饱和度，磁阀式可控电抗器只需要通过改变小截面的饱和状态就可以改变电抗器的容量，大大减少了损耗。由此可见，这种补偿方式的优势非常明显：损耗低，可以降低成本，节约开支；补偿效果好，则可以更好地满足高速铁路电力供电系统对功率因数的要求。
结束语
目前高速铁路电力供电系统10KV长电缆线路的补偿方式比较多，而且各有利弊。因此，要以目前我国铁路系统的供电情况为基本依据，综合考虑系统组建的成本、产生的效果、维护的要求等，进而选择科学、有效的补偿方式才是解决问题的关键。此外，通过对高速铁路电力供电系统10KV长电缆线路的补偿方式的分析，我们可以发现，动态、高效、节能是高速铁路电力供电系统10KV长电缆线路补偿方式的首要选择，也是其发展的未来趋势。
参考文献：
[1]李国.高速铁路10kV全电缆电力贯通线的高压技术研究[D].北京交通大学,2014.
[2]陈思利.高速铁路10kV全电缆贯通线无功补偿策略评估[D].西南交通大学,2017.
[3]郑小永.铁路10kV长电缆线路电容电流补偿策略分析[J].机电信息,2014（24）：27.
[4]王语园.高速铁路电力供电系统10kV长电缆线路补偿方式分析[J].科技创新与应用,2015（31）：176.
论文作者:王川波
论文发表刊物:《基层建设》2018年第22期
论文发表时间:2018/9/12
标签：供电系统论文; 高速铁路论文; 电力论文; 方式论文; 电缆线路论文; 功率因数论文; 电抗器论文; 《基层建设》2018年第22期论文;