张晓鹏



复线电气化铁路牵引网末端串联补偿研究

张晓鹏

对比了串联补偿装置在牵引网中不同位置的补偿效果，分析了末端串联补偿对接触网无惯性、自适应和逆向电压调节的优点，研究了影响补偿效果的因素以及末端串联补偿对牵引供电系统的影响，为末端串联补偿在电气化铁路的推广应用提供了理论基础。

电气化铁路；牵引网；串联电容补偿；分区所

0 引言

高速和重载是电气化铁路发展的两个方向，而牵引网电压水平直接影响列车的牵引力和运行速度，从而影响区段通过能力和运输量[1]。为了减小牵引网的电压损失，保证电气化铁路的运输能力，在工程设计和现场应用中采取了多种方法，其中最为经济和有效的方法是设置串联补偿[2]。

1 串联补偿原理及应用

1.1 串联补偿原理

串联补偿是在牵引网中串联接入电容器组，利用电容器组的集中容抗来抵消部分牵引网感抗，从而减小牵引网电压损失。设置容抗为C的串联补偿装置后牵引网电压及阻抗模型如图1所示。

图1 串联补偿牵引网电压及阻抗模型

对应的环路电压方程为

串联补偿牵引网电压损失相量图如图2所示。

图2 串联补偿牵引网电压损失相量图

由图2可知，设置串联补偿后牵引网的电压损失由线段减小为，减小的电压损失为

D-D¢=Csin（2）

串联补偿减小的电压损失与通过的电流以及串联补偿装置的容抗成正比，和负荷阻抗角即牵引负荷的功率因数有关。

1.2 串联补偿在牵引网中的位置

目前，电气化铁路采用的串联补偿方式分为安装在牵引变电所馈线出口处即供电臂首端的串联补偿和安装在牵引网上的区间串联补偿2种方式[3，4]。……