探析铁道牵引供电系统存在问题及其解决方法.docVIP

探析铁道牵引供电系统存在问题及其解决方法摘要：目前，由于我国在经济、技术以及科学上的飞速发展，国家各项建设性设施性能也得到了较大的提高，其中，铁道牵引供电方式的改进以及铁道电力机车性能的不断提高，都为我国铁路运输事业的飞速发展提供了有力的指导。本文主要通过论述铁道牵引供电系统组成以及存在的问题，并提出相应的解决对策，为我国铁路运输事业的进一步发展提供一定的理论依据及技术指导。 关键词：铁道牵引供电系统；组成；存在的问题；对策 当前，铁道已成为我们长谈的话题，尽量出现了许多的出行交通工具，但我们的出行仍然离不开铁道。那么铁道的牵引供电系统安全性等一些问题，就引起我们高度的关注和重视。随着我国电气化铁道供电系统建设的高潮，我们迫切需要解决铁道供电系统中存在的问题。加强铁道相关技术方面的研究和探索。由于牵引供电系统是电气化铁道的一个重要部分，是铁道牵引负荷的重要动力来源，牵引供电系统供电质量的好坏，会直接影响到整个铁路运输，严重的还会影响到安全性能问题。因此，研究、分析并解决上述问题，有助于建立高效的铁道牵引供电系统，确保铁路运输事业的顺利发展。 1. 铁道牵引供电系统的组成 铁道牵引供电系统主要是由三大部分组成，即：电气化铁道一次性供电系统、铁道的牵引变电所以及牵引网。其中，铁道的牵引变电所其主要功能就是把三相的交流高压电能通过各种方式转变成较低的电压，三相的交流高压电能主要是从电气化铁道一次供电系统处所输送过来，而这些较低的电压主要适合电力机车使用。铁道牵引网则主要包括五部分，分别为：接触网、馈电线、轨道、大地以及回流线，铁道牵引网的功能主要是将铁道牵引变电所转化的较低电压电能输送到电力机车。铁道牵引供电系统根据为铁道机车提供的电流性质来划分，可以分为直流制以及交流制两种。其中交流制又可以分为两种，即：工频单相交流制以及低频单相交流制。工频主要指的是工业标准的频率，一般就是50赫兹或者60赫兹。而低频则指的是低于工业标准频率（50赫兹或者60赫兹）的频率，在平常的应用中，低频用的最多的是15-20赫兹。不同的电流制，其电力牵引供电系统设备都有极大的不同。 2．铁道牵引供电系统存在的问题 目前，铁道牵引供电系统在其运行中存在着些许问题，例如：谐波电流、无功功率以及三相不平衡等，这些问题的存在不仅降低了铁道牵引供电系统的工作效率及工作质量，而且也对电气化铁道的正常、安全、顺利运行造成了极大的威胁。 2.1无功功率和谐波电流 无功功率及谐波电流会对电力网及用户带来极大的危害，应该引起相关部门的关注和重视。由于牵引供电系统是一个会随时发生变化的感性负载，当其承载一定的电压后，会由于变压器以及牵引电机等的一些设备的非线性关系，造成机车电流中产生谐波成分，由于这些谐波在铁道牵引变电所的三相供电系统中分布不具有对称性。当铁道牵引供电系统的牵引负载功率过大，其空间和时间上分布不均匀和不对称时，就会对铁道牵引供电系统的安全运行造成影响。其主要影响表现在： （1）对电力网设备产生一定影响。无功功率及谐波电流的产生，会引起变压器以及电力线路上的影响，如：损耗程度加大，引起材料发热，缩短绝缘材料的寿命，从而降低了供电设备的功率及容量的利用率。 （2）容易引起供电系统电力网局部出现串联或并联谐振的现象。因为在供电系统牵引变电站的周围，出现串联或并联谐波现象的情况明显要高于其他的地方。且串联或并联谐波的发生，会使许多的电容器组不能正常工作和运行，最终导致负载能力的下降。 （3）会造成继电保护装置的工作不正常。谐波对继电器设备的运行有极大的影响，一旦有谐波干扰，继电器相关特性便会受到一定改变，从而影响到继电器的正常运转。继电器工作不能顺利进行，会对铁道牵引供电系统的安全运行造成极大的威胁。 2.2 负序电流 负序电流的产生主要是由铁道牵引变电所在采用不同基本联接方式完成电压等级变换而引起的，负序电流的产生，除了会导致无功功率之外，还会对整个电力系统以及用户造成不可估量的后果。负序电流的产生，会降低变压器的输出功率，使其不能发挥其高效的运转效率。负序电流的产生，会导致相关部件的发热和震荡，从而危及到机器的安全及顺利运行。因为当发电机中有负序电流流过，且各相的电流不超过额定值，那么就必须要降低发电机的出力，这样才能确保发电机的正常运行。负序电流的产生，会导致电力网输电能力的降低，因为当负序电流流过铁道牵引供电系统时，电力系统不仅不能发挥其功效，而且还会造成电能的损失以及占据输电系统的最大容量，从而减少了输电系统容量的利用率。此外，负序电流的产生，还能引起继电保护装置设备的一些误动作，不仅降低电机的工作效率，而且还造成一定的安全隐患[1]。 3．解决对策 3.1解决无功功率及