復線電氣化鐵路牽引網末端串聯(lián)補償研究

張曉鵬

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復線電氣化鐵路牽引網末端串聯(lián)補償研究

張曉鵬

對比了串聯(lián)補償裝置在牽引網中不同位置的補償效果，分析了末端串聯(lián)補償對接觸網無慣性、自適應和逆向電壓調節(jié)的優(yōu)點，研究了影響補償效果的因素以及末端串聯(lián)補償對牽引供電系統(tǒng)的影響，為末端串聯(lián)補償在電氣化鐵路的推廣應用提供了理論基礎。

電氣化鐵路；牽引網；串聯(lián)電容補償；分區(qū)所

0 引言

高速和重載是電氣化鐵路發(fā)展的兩個方向，而牽引網電壓水平直接影響列車的牽引力和運行速度，從而影響區(qū)段通過能力和運輸量[1]。為了減小牽引網的電壓損失，保證電氣化鐵路的運輸能力，在工程設計和現(xiàn)場應用中采取了多種方法，其中最為經濟和有效的方法是設置串聯(lián)補償[2]。

1 串聯(lián)補償原理及應用

1.1 串聯(lián)補償原理

串聯(lián)補償是在牽引網中串聯(lián)接入電容器組，利用電容器組的集中容抗來抵消部分牽引網感抗，從而減小牽引網電壓損失。設置容抗為C的串聯(lián)補償裝置后牽引網電壓及阻抗模型如圖1所示。

圖1 串聯(lián)補償牽引網電壓及阻抗模型

對應的環(huán)路電壓方程為

串聯(lián)補償牽引網電壓損失相量圖如圖2所示。

圖2 串聯(lián)補償牽引網電壓損失相量圖

由圖2可知，設置串聯(lián)補償后牽引網的電壓損失由線段減小為，減小的電壓損失為

D-D￠=Csin（2）

串聯(lián)補償減小的電壓損失與通過的電流以及串聯(lián)補償裝置的容抗成正比，和負荷阻抗角即牽引負荷的功率因數(shù)有關。

1.2 串聯(lián)補償在牽引網中的位置

目前，電氣化鐵路采用的串聯(lián)補償方式分為安裝在牽引變電所饋線出口處即供電臂首端的串聯(lián)補償和安裝在牽引網上的區(qū)間串聯(lián)補償2種方式[3，4]。……