孙彰林

0 引言

为保证工程不受恶劣自然气候的影响，提高供电的可靠性，客运专线铁路电力供电系统一般采用全电缆供电线路。而电缆线路的容性容量远高于架空线路，在长距离送电时，电容效应将导致功率因数为负值或引起电压大幅升高，降低系统供电质量，甚至威胁设备安全。这种情况下，一般采用设置并联补偿电抗器的措施，以抑制电缆线路的电容效应，使系统绝缘水平、电压水平、功率因数等指标满足规程规范要求。但是，在设置有并联补偿电抗器的电力供电系统中，需对合分闸并联电抗器时的暂态绝缘水平进行研究。

1 问题的提出

根据典型客运专线电力供电假设模型（图1），利用 ATP-EMTP电磁暂态仿真计算程序对电容效应进行模拟计算，得到计算结果：当供电线路不设置并联补偿电抗器时，正常供电方向末端电压和支援供电方向末端电压升高分别为7.63%和7.56%，远高于《铁路电力设计规范》（TB10008-2006）中规定的限制值5%；当线路首末端均设置100 kVar电抗器后，供电线路电压升高现象明显改善，电压升高分别降低为1.84%和1.81%，满足设计规范的要求。因此，通过并联补偿电抗器的方式来抑制电缆供电线路的电容效应，取得了明显的效果。

图1 电力供电模型图

在设置有并联补偿电抗器的电力供电系统中，合分闸并联电抗器时操作的是感性负载，由于工作状态发生突变，将产生充电再充电或能量转换的过渡过程，电压的强制分量叠加以暂态分量形成操作过电压。……