高速鐵路電力供電系統(tǒng)中新技術的分析與研究

昝斌

【摘要】 鐵路是我國發(fā)展的重點工程之一，在人們的日常生活以及經濟發(fā)展中都有著重要的作用。自從改革開放以來，我國鐵路運輸業(yè)迎來了高速發(fā)展的腳步，高速鐵路是我國鐵路發(fā)展的必然趨勢，而供電系統(tǒng)在高速鐵路中有著重要的地位，是保證高速鐵路正常運行的關鍵。本文對高速鐵路電力供電系統(tǒng)的特點進行了分析，并對供電系統(tǒng)中的新技術進行了研究。

【關鍵詞】 高速鐵路 供電系統(tǒng) 分析 研究

根據高速鐵路的特點，電力供電系統(tǒng)主要負責除了牽引供電的所有供電任務，例如高速鐵路上的生產、生活用電以及供水等，對高速鐵路正常運行的穩(wěn)定性、安全性有著重要的影響。一旦高速鐵路的供電系統(tǒng)出現(xiàn)故障，很多任務都會受到干擾，因此，對高速鐵路供電系統(tǒng)進行分析，有著較強的理論意義和現(xiàn)實意義。

一、高速鐵路電力供電系統(tǒng)的特點

第一，電壓等級較低，變電所的結構單一。在高速鐵路的工作過程中，對于電壓等級的要求較低。根據我國目前的情況看，大多數高速鐵路的供電系統(tǒng)使用的都是10kV或35kV的變電所，而且其結構比較單一。直接提供到需求用戶，在用電負荷上也比較小。第二，系統(tǒng)接線形式簡單。高速鐵路供電系統(tǒng)的接線也比較簡單，屬于一種單一的輻射狀網絡。高速鐵路變電所是按照鐵路的方向沿線布置、互相連接，從而形成連續(xù)的供電模式。在這種模式下，分為兩種接線方式：自閉線和貫通線。在高速鐵路中，通過連接線能夠將各個變電所相連接，為高速鐵路的正常運行提供電源。第三，可靠性要求較高。和其他的電力系統(tǒng)相比，高速鐵路供電系統(tǒng)對系統(tǒng)有一定的可靠性要求。雖然在接線方式方面比較簡單，但是要求在整個過程中供電中斷的時間不能多于150s。一旦超過這個時間，就會對高速鐵路的正常運行造成影響，從而埋下安全隱患。

二、提高供電可靠性的措施

高速鐵路一般都會按照鐵路的方向布置一些車站和通信基站，這些設施的存在有效提高了高速鐵路的穩(wěn)定性和安全性，同時，這些設施的正常工作也需要一定的電力支持。因此，高速鐵路供電系統(tǒng)的可靠性是其中最重要的部分[1]。在提高可靠性方面，要從以下幾方面入手：第一，高速鐵路中的變電所應當嚴格按照國家標準設計，配備相應的設施，并且設計備用的電力設備；第二，在選擇電力設備時，一定要以設備的質量為首要標準，并按照相關標準配全輔助設備；第三，提高電力系統(tǒng)對自然災害的抵抗能力。當發(fā)生自然災害時，變電所要有一定的抗性，才能保證高速鐵路的正常運行。

三、高速鐵路電力供電系統(tǒng)新技術分析

3.1長距離10kV電力貫通電纜線路電容電流的補償分析

在高速鐵路供電系統(tǒng)的運行過程中，貫通線的電纜線路存在對地電容，因此在運行過程中由于電纜線路相間以及電纜線路的電容電流與架空線路的電容電流都可能導致出現(xiàn)一些問題，主要有以下三種：第一，變壓器出現(xiàn)電壓過載的情況；第二，電弧重燃，導致過電壓，使得供電設備出現(xiàn)短路；第三，供電系統(tǒng)的電容可能產生容性無功過剩現(xiàn)象，使得供電線路出現(xiàn)電壓不穩(wěn)。因此，在長距離10kV電力貫通電纜線路電容電流的補償過程中，為了保證供電系統(tǒng)的穩(wěn)定性，可以設置專用的并聯(lián)補償電抗器。一般有兩種補償方式：第一，在變電所中設置動態(tài)補償設備；第二，在貫通線上設置分散并聯(lián)補償儀器。根據我國的情況來看，一般采用的是第二種方式。在貫通線上，十千米左右就會設置一個電抗器，從而對電流電容進行補償。通過這種方式，大大提高了高速鐵路供電系統(tǒng)的穩(wěn)定性。

3.2貫通線中性點接地方式的分析

我國大多數高速鐵路在電力貫通線版上，使用的都是架空線路，這種線路有著電纜線路少、電路中電容電流較小的特點，同時在10kV供電系統(tǒng)中一般中性點不接地。但是在高速鐵路中，這種線路一旦出現(xiàn)單相接地的情況，則會產生更大的電壓電流，埋下了安全隱患。因此，在高速鐵路中，不適宜采用這種線路，而采用中性點接地的方式。這樣可以有效保證高速鐵路供電的穩(wěn)定性，同時也不會對其他的線路造成影響，保證了高速鐵路的安全，有效消除了安全隱患。

3.3電力貫通線電纜金屬護層的接地方式分析

一般有三種方式：一端單點接地、中央單點直接接地和兩端直接接地。我國所采用的一般是第一種，主要有以下幾方面原因：第一，高速鐵路中的電力貫通線電纜長度一般在4000米以內，中央單點接地的方式不適用；第二，通過實踐研究發(fā)現(xiàn)，單點直接接地的方式能夠最大程度上保證電纜技術護層的安全[2]；第三，這種接地方式需要投入的成本最少，效果最好，能夠達到電力貫通線的相關要求。

結語：隨著科學技術的不斷進步，我國高速鐵路正處于高速發(fā)展階段，尤其是在供電系統(tǒng)方面。和傳統(tǒng)的技術相比，新技術下，供電系統(tǒng)的穩(wěn)定性、安全性得到了明顯的提高，同時也避免了浪費資源的情況。在未來的發(fā)展中，應當更加注重對新技術的研究，從而不斷優(yōu)化供電系統(tǒng)。

參 考 文 獻

[1]劉宇. 高速鐵路電力供電系統(tǒng)中新技術的分析與研究[J]. 科技創(chuàng)新與應用，2015，35：191.

[2]楊大麗. 高速鐵路電力供電系統(tǒng)中新技術新設備的分析與研究[J]. 科技視界，2014，09：219-220.