文档介绍：西南交通大学
硕士学位论文
牵引供电系统谐波与无功补偿技术应用研究
姓名:周志成
申请学位级别:硕士
专业:电气工程
指导教师:刘承志;薛继连
20060301
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┑缦低牵引供电系统是由建立在铁道沿线上的多个牵引变电所、分区所、钢轨西南交通大学硕士研究生学位论文第电气化铁道具有速度快、运输能力强、能源利用效率高及有利于环境保护等优点,是我国铁路发展的方向。但是,电力机车用电存在着单相、非线性、冲击性、波动性及功率因数低、谐波电流大的特点,谐波和无功大量注入电网,引起电压闪变、频率不稳定、设备损坏,特别是电网系统容量较小时,这种影响更大“’“。如:山西省忻州地区电网,系统容量仅为担负着北同蒲⑸袼废座、朔黄线R涞缢墓┑缛挝瘢来随着运量的不断增加,谐波污染曰益严重,忻州电力分公司多次与朔黄铁路公司、神朔铁路公司探讨相关问题的治理事宜。因此,在我国电力工业相对落后的大背景下,有必要同时也应该对电气化铁路引起的谐波及无功问题进行分析研究,以制定较好的治理方案。及接触网组成的动态负荷网络缤疾GR涞缢话阋佑诘缌ο低懒⒌缭椿芈罚R溲蛊鹘笛刮后通过牵引网向电力机车供电。电力机车经多段半控桥式整流后驱动直流牵引电动机,在架空接触网与钢轨之间行驶“由于电力机车采用单相供电,且具有流动性,因此将产生负序电流注入系统。为了减少其不对称运行对电力系统的影响,运行中将各牵引变电所的高压侧三相换相接入系统,使全线的机车负荷相对均匀地分布在系统各相上。图甀朔黄线牵引供电系统简图
.缌敌巢ǖ缌西南交通大学硕士研究生学位论文第牵引变压器的每一供电臂上可以有多台电力机车运行,每一台机车产生的谐波电流及无功功率均经上述牵引网传递到供电臂送端进行叠加后注入牵引变压器。由于电力机车运行方式的多样性和牵引网谐波及无功计算的复杂性,实际分析过程中一般对供电臂送端总电流的无功进行实测统计,得到一组有代表性的统计值或对不同供电臂电流的线性回归方程,作为谐波及无功计算的依据。年赵谒坊葡叨鼻R涞缢辛瞬馐裕惫┑绫鄣缌时,嗟缌鞯牟ㄐ瓮技盎ā⒏鞔涡巢ǖ姆堤匦浴⒒岛透次谐波电流有效值如下:⒌缌鞑ㄐ瓮既缤疾所示;⒒ā⒏鞔涡巢ǖ姆堤匦酝既缤疾所示;图电流波形图图基波、各次谐波的幅频特性图
《全国供用电规则》的规定,制定并发布了—《电力系统谐波西南交通大学硕士研究生学位论文第⑿巢ǖ缌骱新释臣魄榭鋈绫聿:⒒岛透鞔涡巢ǖ缌饔行е等绫聿。由以上实测统计分析,电力机车牵引电流中谐波的频率分布范围比较广,但主要是奇次谐波,其中以、挝V鳎庇捎谇R涸匚8行愿涸兀其额定功率因数较低,必将产生大量的无功,于是必须进行谐波与无功的治理。为了避免谐波的危害,保持较高的电能质量,不少国家和国际组织制定了限制用电设备的谐波标准。在这些标准中,被广泛接受的有曜和标准。在我国,原水利电力部于年根据国家经济委员会批管理暂行规定》。国家技术监督局于年和年分别颁布了电能质量、表卜巢ǖ缌骱新释臣票谐波次数含量喈波次数表基频和各次谐波电流有效值有效值.
厶取谐波方面的国家标准缒苤柿抗┑绲缪乖市聿ǘ和闪变虶疶兜缒苤柿抗玫缤巢ā罚帽曜技河式中!!9ü擦拥愕淖钚《搪啡萘浚琈;&:——基准短路容量,西南交通大学硕士研究生学位论文第年日起在全国实施,给出了公用电网谐波电压、谐波电流的限制值“公共连接点的全部用户在该接点谐波电压嗟缪限值如表卜公共连接点的全部用户向该点注入的谐波电流分量礁不应超过表卜泄娑ǖ脑市碇怠注:级搪啡萘咳当公共连接点处的最小短路容量不同于基准短路容量时,按下式修正表卜械男巢ǖ缌髟市碇担一表卜玫缤巢相电压拗当电网标称电压总谐波电压畸变率各次谐波含有率奇次偶次表卜⑷牍ü擦拥愕男巢ǖ缌髟市碇标准电压基准短路次容量甇‘