基于電容器投切法的牽引供電系統(tǒng)諧波阻抗測(cè)試分析

張 權(quán)，胡海濤，陶海東，何正友

（西南交通大學(xué) 電氣工程學(xué)院，四川 成都 610031）

0 引言

自2007年鐵路實(shí)施第六次大提速以來(lái)，HXD系列電力機(jī)車和CRH系列動(dòng)車組（EMU）逐漸投入運(yùn)行，在京哈線、京津城際鐵路、哈大線、合武客專、武廣客專等電氣化鐵路上，都發(fā)生過(guò)諧波諧振事故，這些事故通常造成接觸網(wǎng)避雷器炸毀、機(jī)車高壓電氣設(shè)備損壞、變電所饋線跳閘等后果，對(duì)電氣化鐵路正常運(yùn)輸秩序造成很大干擾［1-2］。現(xiàn)場(chǎng)測(cè)試報(bào)告表明，當(dāng)電力機(jī)車或動(dòng)車組的諧波注入電流與某區(qū)段（通常為一個(gè)供電臂）牽引供電系統(tǒng)的固有諧振頻率匹配時(shí)，將在牽引網(wǎng)中激發(fā)諧波諧振現(xiàn)象［3］。因此，在新建鐵路的聯(lián)調(diào)聯(lián)試階段，迫切需要通過(guò)現(xiàn)場(chǎng)測(cè)試的方法獲得電氣化鐵路各區(qū)段牽引網(wǎng)的阻抗頻率特性［4］，從而準(zhǔn)確可靠地確定系統(tǒng)的固有諧振頻率，并及時(shí)采取措施減少或避免諧波諧振的發(fā)生。

目前，關(guān)于諧波阻抗的測(cè)量，國(guó)內(nèi)外總體還處于探索階段。文獻(xiàn)［5-8］根據(jù)電力系統(tǒng)諧波阻抗的特性，主要研究了諧波電流注入法、晶閘管支路投切法、投切電容器法等。其中，諧波電流注入法需要特定的諧波源，在實(shí)際電網(wǎng)中諧波電流的注入會(huì)對(duì)電網(wǎng)產(chǎn)生較大干擾，提高電網(wǎng)電壓畸變率，干擾系統(tǒng)穩(wěn)定運(yùn)行；晶閘管支路投切法存在某一頻率范圍內(nèi)諧波電流含量過(guò)低而影響測(cè)量準(zhǔn)確性的情況；電容器作為主要的無(wú)功補(bǔ)償設(shè)備，在電力系統(tǒng)中各個(gè)變電站、換流站、電廠等地大量應(yīng)用，其投切可較為方便地改變供電網(wǎng)絡(luò)的運(yùn)行方式，創(chuàng)造出阻抗的測(cè)量條件，投切電容器測(cè)量諧波阻抗方法的使用范圍十分廣泛。……