高铁牵引供电中几个关键问题的研究
2011-03-14代礼前
代礼前
(西安铁路职业技术学院陕西西安710014)
高速铁路以其节能、环保、高效、安全、舒适、快捷、准时等特点在许多国家迅猛发展,成为世界铁路的新潮流[1]。2002年11月27日,“中华之星”在秦沈客运专线试验综合试验中,成功创造了我国铁路的最高试验速度321.5 km/h,2008年6月5日京津城际高速开通,实现了最高运行速度394.3 km/h。之后,我国高速铁路发展异常迅猛,正在日新月异的改变着人民的生活、出行。而电气化高速铁路机车功率大、行车速度高,给担负其供电任务的沿线电网带来了更高的要求。本文从高速电气化铁道供电系统设计和实际运行中的几个关键问题进行了一些探讨、研究。
1 电气化铁路牵引供电[2]基本原理
电气化铁路的供电是在铁路沿线建设若干个牵引变电站,由电力系统双电源供电,经牵引变压器降压为27.5 kV后通过牵引网向机车供电,电力机车采用25 kV单相工频交流电压,在架空接触导线和钢轨之间行驶。电气化高速铁路的牵引变压器,分为纯单相变压器方式、单相(三相)V-V接线如图1所示、Scott平衡变压器接线方式如图2所示,以及三相YN,d11双绕组等供电方式[1]。

图1 牵引供电V-V接线图Fig.1Traction power supply V-V hookup

图2 Scott平衡变压器接线图Fig.2Scott balancing transformers hookup
可见,无论是单项变压器还是三相变压器方式,对三相对称的电力系统来说,电力牵引负荷都具有非线性、不对称和波动性的特点,将产生负序电流和谐波电流注入电力系统[3]。
2 高速电气化铁道供电中存在的几个关键问题及其对策
通过以上原理介绍,大家不难看出,牵引供电的谐波问题和负序电流问题直接影响到供电电能质量,已成为电网运行的不安全因素,对电力设备安全和经济运行带来不良影响。……
