(呼和浩特铁路局呼和浩特供电段 010050)
摘要：随着我国交通建设的不断发展，铁路覆盖范围越来越广，在社会中的作用发挥也越来越明显。为了进一步提升铁路在交通运输中的价值，我国积极进行电气化铁路的铺设，目前已经取得了非常显著的成绩。在电气化铁路的运行中，非常关键的一项工作就是电力的提供，一旦电力提供出现问题，其运行的稳定和持续也会受到影响，所以积极的进行电力提供中的问题解决意义重大。从目前的铁路供电来看，无功补偿是需要重点探讨的问题，所以本文就铁路供电无功补偿的几个主要问题展开分析和研究，旨在深化问题的认识，从而使问题的解决更加高效和彻底。
关键词：铁路供电；无功补偿；问题探讨
无功补偿是电力供应当中需要探讨的一个重要问题，在实践中，要实现无功补偿，一般是借助无功补偿设备，通过设备的运转提供必要的无功功率之后，整个供电系统的功率因数会提高，能量消耗会得到有效的降低，电能的质量也会得到改善。在无功补偿达到最优后，电力网络以及发电机的有效输出能力会明显的提升。在电气化铁路运行中，网络有效输出能力对于铁路运行的安全和持续有着重要的作用，所以全面的分析铁路供电中无功补偿的基本原则和有效方式在现阶段提升铁路运行质量方面有着重要的价值。
一、无功补偿的配置原则
（一）无功功率的产生源头
铁路电力网络对于铁路系统的运行有着重要的作用，而从目前的情况分析来看，在系统中产生的无功功率主要来源于两个方面：第一是网络的损耗。因为铁力系统的供电网络具有广布性，而电力在输送的过程中，由于线阻等原因，网络损耗无可避免。第二是各个低压电力用户。此类用户比较大的是机务段、车辆段以及个部、局属的动力设备。就无功功率的具体产生来看，在高低压网络中产生的网络耗损远远大于低压电力用户产生的无功功率。
（二）无功补偿配置原则
在铁路供电当中，为了实现无功补偿的优化，需要遵循一定的无功补偿配置原则。就目前的无功补偿来看，进行补偿配置主要从两个方面进行原则考虑。第一是要针对地方电业局对指标参数的考核，进而实现功率因数的考核达标。第二是要从经济技术的考核指标进行上级考核要求的满足。简单而言就是在进行无功补偿的时候，既要满足地方针对性的考核要求，又要满足经济技术发展的上级考核要求。在这两方面的综合原则考虑下，无功补偿的配置会更加的科学。
二、无功的补偿
在铁路电网系统当中，要实现无功补偿，主要有两种补偿方式：第一是高压集中补偿，第二是低压无功补偿。以下就是对两种补偿方式的全面分析。
（一）高压集中补偿
高压集中补偿是目前铁路供电系统中利用的一种具有广泛性的无功补偿方式，此种补偿以变配电所的高压电容补偿为基本形式，主要针对的对象是高低压网络中的变配电设备。从实践运用来看，针对不同的变配电所，高压集中补偿会表现出不同的原则。在目前的铁路变配电所中，规模存在着大、中、小的差异，所以具体集中补偿分析也从这三个方面进行。
大型变配电所在铁路供电网络系统中有着广泛的存在，主要指的是铁路局或者是部分原分局的所在地，存在着比较多的站段或者是有大量的铁路工厂分布，由此形成整个区域供电负荷在10000KVA以上的变配电所。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆从运行实际来看，大型变配电所的区域线路和负荷比较大，在进行补偿容量计算的时候，可以将贯通线路或者是自闭线路产生的容性负荷忽略不计。
中型变配电所在铁路供电系统中也存在着广布性。一般而言，此类型的变配电所主要指的是在大型编组站所或者是原分局所在地的变配电所。中型变配电所的供电控制着较多站段，最大的供电负荷在2000KVA以上。在进行高压集中补偿的时候，中型变配电所当中的电力贯通和自闭线路所产生的容性负荷会占据一定的比例，所以在计算无功补偿容量的时候，需要对补偿容量进行核算修正，这样，无功补偿才会达到最优。
小型变配电所在铁路供电系统当中具有基础性，所以分布范围也最广。一般的小型变配电所主要指区段站的所在地，其电力提供服务的范围仅仅包含个别的站段，供电的最大负荷也都在2000KVA以下。从实践分析来看，小型的变配电所从类型而言基本都是配电所，对于铁路系统的供电负荷也大都在几百千伏安左右。在小型配电所的运行实践中，因为电力贯通和自闭线路产生的供电负荷会占据到总负荷的三分之一至五分之一，无功因数也大都会维持在90%以上，所以在实际供电的无功补偿计算的时候，需要对线路的容性进行准确的核算，这样可以避免返送无功的产生。
（二）低压无功补偿
低压无功补偿也是现阶段铁路供电系统中利用比较广泛的一种无功补偿方式。这种无功补偿在实际利用中主要有三种形式，分别是随机补偿、随器补偿和跟踪补偿。
随机补偿主要指将低压电容器组和电动机并接的一种补偿方式。在这种补偿方式利用的时候，主要是进行装置和电动机同时投切的控制和保护。从实际运用来看，随机补偿方式比较适用于对电动机进行无功消耗的补偿。从具体的利用效果来看，此种补偿方式可以很好的限制用电单位无功负荷。而且在不断的运用实践中发现，随机补偿具有两方面的突出优势：第一是此种补偿方式的运用投资较少，设备安装等比较容易。第二是此种补偿方式的操作和维护比较简单，事故发生率也低，而且配置方式较为灵活。
随器补偿是低压无功补偿的另外一种形式，此种补偿主要指将低压电容器通过低压保险的应用，使其在配电变压器的第二侧进行连接，进而对配电变压器的空载无功现象进行补偿。从实际应用来看，当配电变压器在发生轻载或者是空载现象时，无功补偿主要是以空载励磁无功补偿为主。在分析中发现，配载无功是用电单位无功负荷的主要组成部分，由于这部分耗损在供电量的比例占有中较为突出，所以会造成电费单价的提升。随器补偿在具体的利用中也表现出两方面的突出优势：第一是这种补偿方式的节点比较简单，而且管理维护十分的便捷。第二是此种补偿方式在提高变配电的利用率方面有着非常突出的效果，在此补偿方式利用之后，无功网损会明显的降低。
跟踪补偿也是低压无功补偿的一种主要形式。这种补偿指的是将无功补偿的投切装置作为控制保护的装置，然后把低压电容器组补偿放在大用户0.4KV母线之上的补偿形式。在实践运用中发现此种补偿方式比较适用于100KVA以上的专用配变电户。在实际利用中，此种补偿方式可以对随机补偿和随器补偿进行替换，而且效果会更好。
结束语
铁路供电对于铁路运行的稳定和持续有着重要的作用。在铁路供电的过程中发现，无功功率的存在会增加铁路运行的能耗，所以积极的探究铁路运行中无功功率的产生以及无功功率补偿的配置原则，并就具体的补偿方法进行全面分析，这对于铁路无功功率补偿优化而言意义重大。
参考文献
[1]李群湛.城市轨道交通交流牵引供电系统及其关键技术[J].西南交通大学学报,2015,02:199-207.
[2]张凉永.高速铁路全电缆电力贯通线的电容电流及其容性无功补偿分析[J].高速铁路技术,2015,01:27-31+37.
[3]王涛.工厂供电中的无功补偿技术分析[J].科技展望,2015,15:97.
[4]周京华,祝天岳,曾鹏,章小卫,蓝志茂.电气化铁路牵引供电系统研究现状及关键性技术[J].电气传动,2015,06:3-9.
[5]刘同政.无功补偿装置在煤矿高压供电中的应用[J].企业技术开发,2015,24:55-56.
[6]刘克程.电气化铁路TCR+FC型动态无功补偿浅谈[J].内蒙古科技与经济,2011,14:109-110.
论文作者:王静禹
论文发表刊物:《电力设备》2016年第22期
论文发表时间:2017/1/18
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