电气化铁路对电网影响分析

跨世纪2008年9月第16卷第9期 Cross Century, September2008,vdl16,Na9233电气化铁路对电网影响分析董晓晶冯迎春(宁夏电力设计院,宁夏,银川,750001)【摘要】铁路电气化的发展在带来巨大经济和社会效益的同时也对电网产生了严重影响。本文探讨了电气化铁路负荷在用电过程中产生的谐波和负序对电网的彰响并提出相应的治理措施以减轻电气化铁路运行对电网的不良影响【关键词】电气化铁路电网;谐波;负序【中图分类号】F407.6【文献标识码】B【文章编号】1005-1074(2008)09-0233-011电气化铁路对电网的主要影响有率相对较低故因请波发生启动或跳闸的频率比直供牵引变的电气化铁路牵引负荷是移动、幅值变化大而又频繁的特殊负10kV电网保护少得多。应指出,在谐波与负序影响下发电机负荷,它是一个典型的日波动负荷,具有短时冲击负荷、不平衡负荷序保护动作切机以及电容器过流保护跳开电容器,不应视为误特性同时含有丰富的谐波,是一个谐波电流源。电气化铁路对动而是正确动作因为保护不动作发电机电容器有可能损坏。电网的影响主要是负序和谐波电流两项影响的综合。至于线路、变压器、母差保护与自动装置在谐波影响下动作或拒1对发电机的影响①汽轮发电机转子为敏感部位,因为汽动则属于不正确动作轮发电机转子的谐波和负序温升比定子大存在局部的突出高温15对电能计量的影响对电气化铁路而言基波功率为其有部位国内曾发生过向电气化铁路供电的汽轮发电机转子部件嵌效功率请波功率为其向电网注入的有害功率——谐波网损。日装面过热受损的事故。并且当负序电流流过发电机时产生负序前常用的电能计量表计为感应式电能表电子式电能表。感应旋转磁场,产生负序同步转矩使发电机产生附加振动。谐波也式电能表的频率范闹狭窄所计量的电能值是基波电能与各次谐会引起电机的振动并发出噪声,长时间的振动会引起金属疲劳和波电能的“部分”矢量之和。电子式电能表在lkHz以内频响特性机械损坏。②对邻近牵引变电所而远离(指电气距离)电源的异较好所计量的电能值是基波电能与各次谐波(1kHz以内)电能步电动机,其定子绕组为敏感部位。同时还将在电动机中产生一的矢量之和。电网中常用的计量方式为电能表准确反映实际电反向旋转磁场,此反向磁场对电动机转f起制动作用,影响其出能即基波与谐波的综合电能力。在谐波和负序电流的共同影响下,国内曾发生多起定子绕组2减轻电气化铁路对电网不良影响的措施过热烧毁事故。2.1负序的治理措施①牵引变电站高压侧接人系统采用换相1.2对电力变压器的影响谐波电流在变压器绕组要产生附加连接。②合理安排列车方式使单相负载均衡分配在电气化铁路损耗,该损耗相当大,除此之外还能引起外壳、外层硅钢片和某些沿线。③采用同相供电系统与对称补偿技术。④合理安排牵引紧固件发热,并可能局部过热,加速变压器的老化影响其使用寿站供电电源:使每一个保证有可靠的主供电源和备用电源不至命。负序电流造成电网三相电流不对称造成变压器的额定出力使牵引站产生的负序电流过于集中,要由多个电源分担特別要不足,即变压器容量利用率下降。注意离牵引站的电气距离容最小的发电机组不能接受较多的负1.3对输电线路的蟛响谐波使网损增大,在发生系统谐振或序电流更不能单独作牵引电源。⑤改进电网:可在发电厂或枢谐波放大的情况下谐波网损可达到相当大的程度。负序电流流纽变电站安装特殊的同期调相机,其允许承受负序电流的能力较过电网时,它并不作功,只是降低了电力线路的输送能力。大,负序阻抗较低,而且有良好的防震性能。在发电机的出线端14对继电保护和自动装置的影响电力机钅的开停次数加装限流电抗器可以有效地减小注入发电机的负序电流多而且行进中每当通过无电区要先跳闸再合闸。从而频繁引起2.2谐波防治措施①利用整流变压器绕组移相抑制高次谐变压器涌流,产生较大的暂态谐波与负序,这是引起电网继电保波。②对牵引变电站应加装谐波监测仪器,各个供电臀均应装设护和自动装置负序启动元件误启动的主要原因。谐波致使误动滤波器。③单相应用条件下将两组工作于不同电磁参数的单相的情况的多是装于馈供谐波严重超规定的若干电气化铁道负荷可控电抗器并联通过实施协调控制,可使每个并联单元(可控电的110V供电系统中,尤其以下述3类情况误动最频繁,有的最抗器)所产生的谐波相互补偿,从而使单相并联电抗器组的谐波大达每日百次以上。①馈供电气化铁路的10kV线路距离保护水平大大降低。④保持电气化铁路牵引变专线用电,其余铁路生的相电流突变量或负序启动元件频繁启动。在保护阻抗元件不产、生活用电必须与电气化铁路供电严格分开。动作条件下,可把距离保护闭锁住。在保护闭锁期间,若保护区电气化铁路负荷产生的负序和谐波电流不仅对电能质量继域发生故障,则该保护装置就会拒动,从而引起越级跳闸而扩大电保护及自动装置等产生严重干扰或影响,直接威胁电网的安全事故。②线路距离保护的负序启动振荡闭锁装置频繁开启,会导运行,降低供电可靠性;而且影响到电动机、变压器及输电线路等致在系统振荡或其他偶然因素的配合下(如Ⅳv失压)构成跳闸条的使用效了或寿命增加∫系统投资和运营管理费用。因此,电件,引起整套保护误动,主变或线路跳闸。⑧负序启动的自动故气化铁中国煤化工理这些方面的问题,根障录波器频繁误动将导致录波器走纸过多。另外馈供这类据具体H一备对电网的影响控制在1l0kV电气化铁路负荷的枢纽变电所的变压器负序闭锁后备过流合理范CNMHG保护,母线差动保护、220kV线路的负序启动高频相差保护、负序3参考文献启动方向距离保护发电机负序电流过负荷保护等,也多次发生1王公社电气化铁路对电网的负序影响浅析[J].电力电容器由于电气化铁道谐波与负序引起启动甚至跳闸,但因为谐波含1998,(4):19-22