电气化铁路对电力系统的影响分析

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电气化铁路牵引供电对电网的影响及其应对措施探讨

【要】摘随着广珠铁路和广珠轻轨铁路的建设，电气化铁路和牵引供电将对电网的运行和维护造成一定的影响。由于牵引供电系统的特
殊性．波电流、谐谐波电压以及无功功率的消耗将严重影响电力系统的稳定性，下面就牵引供电的影响因素进行论述，最后对牵引供电中谐波
３加强对电气化铁路谐波危害性的认识及加强监督管理涉及电网安全稳定运行和广大用户利益的重要的工作．随着广珠铁路和广珠轻轨接人工程的日益临近．我们应高度重视。采取必要措施加强对这项工作的组织领导。当应组织专门团队．究处理电气化铁路谐波管理和治理中的可能出现的研重大问题．以确保对电气化铁路谐波管理工作顺利进行。３提前介入．预控．２做好对电气化铁路谐波管理和治理工作．涉及电网安全稳定运行和广１电气化铁路牵引供电系统对电网的影响因素大用户利益，我们设计、、发规生技、安全、调度、电等有关业务部门，用１１谐波影响．必须要求业主方提供准确的电气化铁路谐波的计算和谐波抑制措施电气化铁路一般采用两相一地的运行方式．牵引机车又是单相大和解决方案。功率整流负荷．其用电会产生大量的谐波与负序。如不能在电气化铁３加强监管．．３全程监控路牵引变电站得到及时治理。将注入电力系统。影响全网．波及用户。谐波与负序是电能质量的两项指标我们应加强对电气化铁路谐由于电气化铁路牵引机车沿铁路移动用电．其产生的危害性远比其他波与负序的检测工作．并将其纳入正常的电能质量监督体系进行考核任何谐波源设备更为严重．为广泛。更据不完全统计，自电气化铁路投管理，将其纳入供用电合同。以便为今后电能质量监督、电气化铁路运三十多年以来．电铁谐波与负序已引发过２０Ｗ发电机跳闸，０Ｍ山谐波的治理、电气化铁路谐波危害事件的分析提供法律的依据今后，西、河南、贵州等电网大面积停电或系统解列，网产生局部谐振，电发电网发生安全运行事故或重大电气设备损坏事故时．要把电气化铁谐电机转子损坏．继电保护非正常频繁启动．用户电动机和电容器大量波作为重要的诱发原因加以分析确系电气化铁路谐波负序造成的对烧坏，小火电厂不能就近并网等一系列的危害，使社会、电力部门和用事故．我们要依法追究户蒙受了巨大的经济损失『２＿３要加强电气化铁路对电网产生其他干扰与影响问题的研究．４１无功影响．２电气化铁路是专线双电源供电的用户．一方面它对供电可靠性提电气化铁路牵引机车是单相大功率电感负荷．消耗大量的无功功出了较高的要求，另一方面它对电能质量、电保护及自动装置、继电能率．功率因数很低．而且牵引负荷变化极大．出现最大和最小运行方式计量准确性、系统无功补偿等产生严重干扰与影响．不仅直接威胁到的频率多．大运行方式多台机车同时启动时无功缺额大，最出现比较电网安全．而且增加我们预防的工作量和投入。对此．我们必须认真研多的欠补偿．小运行方式无机车通过时．最牵引变电站的无功补偿会究予以解决。避免采用降低保护灵敏度或退出保护等方式来消除电气注入电网，如果不采取措施及时治理，将严重影响电网电能质量。化铁路对继电保护的干扰与影响：要研究采用频带特性适合电气化铁路计量用的电能表，以利提高电能计量准确性。２电气化铁路牵引供电谐波抑制及无功补偿的原则３谐波抑制和无功补偿的技术措施．５２１电气化铁路谐波的治理原则．在牵引变电站装设先进的谐波抑制和无功补偿装置电气化铁路电气化铁路是公用电网的一个用户电气化铁路用电必须严格遵牵引负荷变化极大，在轻载时形成无功倒送进相无功。必须在谐波源守《电力法》电力行政法规和国家为公用电网制定的技术标准。对谐头牵引变电站加装先进的谐波抑制装置和无功补偿装置如Ｌ、ｃ调谐滤波问题应依法治理，国家标准治理．依我们应公平对待一切用户．在治波器、静止无功补偿器ｆｃ或是有源电力滤波装置ｆＰ或ＳＣ￣源ｓ）ｖＡＦＶ）理上不搞双重标准。对电气化铁路谐波应坚持谁产生谁治理。谁危害滤波器装置，即由电力电容器、电抗器和电阻器适当组合而成的滤波谁负责的原则。为从源头对电气化铁路谐波进行有效治理，凡新建的装置［５］ｃ电气化铁路供电工程在可行性研究阶段．应要求业主方同步进行谐波防止电气化铁路注入电网的谐波出现局部放大的问题电力系统问题的研究．出谐波治理方案的有关文件．提并将以文件作为可行性运行方式改变而出现最小运行方式时．必须充分估计电气化铁路产生研究报告的组成部分一报我局生技及规划、计部门、设调度中心等有的干扰与影响对电网安全运行的威胁．系统频率特性变化时．在某些关部门审批。条件下可能和系统发生谐振或产生谐波放大．引发事故静止无功补２电气化铁路无功的补偿原则．２偿器虽然可以根据无功功率需求量自动进行补偿．适合抑制快速变化无功功率按照分层分区的控制原则．力求就地平衡．不得向电网的畸变负荷（如电力机车）所产生的电压波动和闪变．但是也必需注意注入无功。牵引变电所应充分发挥无功补偿设备的调压作用．切实做它们自身所产生的谐波影响好无功补偿设备投切管理。保证电压在控制范围内运行。牵引变电所主变高压侧功率因数应保持在Ｏ５以上用户所安装的电力电容器４结论．９组，应根据电网实际存在的情况，采取加装串联电抗器等措施，防止投电气化铁路具有速度快、运输能力强、节约能源、牵引性能好等优切电容器过程中发生谐波放大．电力设备安全运行＿保证４＿。新建电气点，随着珠三角一体化建设和公共交通建设的紧迫性，电气化铁路及化铁路供电工程必须有谐波抑制及无功补偿措施．并与工程实行同时牵引供电必将得到越来越广泛的应用。由于电气化铁路的负荷特殊．设计、同时施工、同时投运的“ 同时” 三原则。所产生的谐波、不仅影响到电铁牵引站的供电可靠性．负序对当地电

电气化铁路对电网的影响及对策

电气化铁路对电网的影响及对策电气化铁路是指将传统的蒸汽机车、内燃机车替换为电力机车，并通过铺设电缆或接触网供电。

电气化铁路具有运营效率高、能耗低、环境友好等优点，但也对电网产生了一定的影响。

本文将就电气化铁路对电网的影响以及相关对策展开讨论。

首先，电气化铁路对电网的影响主要体现在以下几个方面：1.能源需求增加：电气化铁路使用电力机车替代传统机车，因而对电能的需求量会大幅增加。

特别是对于大规模铁路电气化项目来说，需要消耗大量的电力资源，对电网能源供应提出了更高的要求。

2.电网负荷变化：由于电气化铁路的使用，会引起电网负荷的变化。

电力机车的启动和瞬时加速需要大量电能，导致电网负荷瞬间增加。

此外，电气化铁路的顶峰小时负荷与传统火车线路不同，可能会对电网的负荷平衡产生一定的影响。

3.输电线路需求增加：电气化铁路需要一定的供电线路来为电力机车提供电能。

这就要求在原有的电网基础上，增加或改造供电线路，以满足电气化铁路运营的需求。

针对电气化铁路对电网的影响，可以采取一系列的对策来解决：1.提供足够的电力资源：针对电气化铁路对电能需求的增加，电力系统要增加相应的电力资源，包括建设新的发电厂、扩大电力系统容量等。

此外，可以推广利用清洁能源，如风电、太阳能等，减少对传统化石能源的依赖。

2.加强电能储存技术研发：为了避免电气化铁路的瞬时负荷对电网稳定和平衡产生不利影响，可以加强电能储存技术的研发和应用。

通过储能设备，将低谷时段的电能储存起来，在高峰时段释放，以平衡电网负荷。

3.优化电网结构：对于电气化铁路而言，可以优化电网的结构以适应其特殊负荷需求。

可以增设专门的供电线路，优化变电站配置等，以提高电网的可靠性和稳定性。

4.加强智能电网建设：智能电网具有实时监测、分布式调度等特点，可以更好地适应电气化铁路的需求。

通过智能电网的建设，可以实时监测电网各项指标，并进行相应的调整，以满足电气化铁路运行的要求。

综上所述，电气化铁路对电网产生了一定的影响，尤其是在能源需求增加、电网负荷变化、输电线路需求增加等方面。

电气化铁路负荷特性及对电能质量的影响与建议

关键词：电气化铁：ｅｌｅｃｔｒｉｉｅｆｄｒａｉｌｗａｙｓ；ｌｏａｄｃｈａｒａｃｔｅｉｓｒｔｉｃ；ｐｏｗｅｒｑｕａｌｉｔｙ；ｈａｒｍｏｎｉｃｗａｖｅ；ｎｅｇａｔｉｖｅｓｅｑｕｅｎｃｅ
潘美容ＰＡＮＭｅｉ — ｒｏｎｇ；杨利兵②ＹＡＮＧＬｉ — ｂｉｎｇ；杜雅飞①ＤＵＹａ — ｆｅｉ
（ ① 国网山西省电力公司客户服务中心，太原０３０００８； ② 国网忻州供电公司，忻州０３４０００）（（￣）ＣｕｓｔｏｍｅｒＳｅｒｖｉｃｅＣｅｎｔｅｒｏｆＳｔａｔｅＧｒｉｄＳｈａｎｘｉＥｌｅｃｔｒｉｃＰｏｗｅｒＣｏｍｐａｎｙ，Ｔａｉｙｕａｎ０３０００８，Ｃｈｉｎａ：
Ａｂｓｔｒａｃｔ：Ｔｈｅｃｈａｒａｃｔｅｉｓｒｔｉｃｓｏｆｍｏｄｅｍｅｌｅｃｔｉｒｉｆｅｄｒａｉｌｗａｙ，ｌｉｋｅｓｉｎｇｌｅ — ｐｈａｓｅｐｏｗｅｒｓｕｐｐｌｙａｎｄｉｍｐａｃｔｌｏａｄｈａｖｅｉｎｅｖｉｔａｂｌｅｉｍｐａｃｔｏｎ
ｈｅｔｇＴｉｄｐｏｗｅｒｑｕａｌｉｔｙ．Ｉｎｏｒｄｅｒｔｏｉｍｐｒｏｖｅｔｈｅｓｔａｂｉｌｉｔｙａｎｄｒｅｌｉａｂｉｌｉｔｙｏｆｔｈｅｒａｉｌｗａｙｏｐｅｒａｔｉｏｎ，ｈｅｔｅｌｅｃｔｉｒｉｆｅｄｒａｉｌｗａｙｓｈｏｕｌｄｂｅｒｅｏｒｇａｎｉｚｅｄ

电气化铁路牵引供电系统相关问题的分析及对策

地位。它是牵引负荷的动力来源，因此其供电质量的优劣，对电气化铁路运输而言有着重大影响。当前的牵引供电系统有着许多问题，它们降低了电的效率和质量，供威胁着电气化铁道运行的可靠性和安全性。因此，分析并解决这些问题是很有必要并且很有意义的。文将列举当前供本电系统中存在的谐波、无功、负序等问题，并提出相应的解决对策。
（）４在变电站安装同期调相机．其功能可以允许承受较大的负序（）２增加无功功率会使电流增大，从而使得发电机、变压器以及其电流．从而负序阻抗较低，并且具有良好的防震性。他电气设备和导线的容量增加３３针对谐波电流的解决方案．（）３由于变送电设备负荷容量中．增加了无功容量。导致变送电设（）１避免电容器放大谐波。可以改变电容器中的串联电抗器，者或备有功输出的容量降低。或者对电容器组的投入容量进行（）４电网中电流和电压的相位不同相，因此产生较严重的谐波分把电容器组的一些支路改成滤波器．限定．这样可以有效地防止电容器对谐波进行放大．同时也保证了电量．会导致供电网络的电压不稳定以及谐波干扰增大容器组的运行安全２２负序电流．（）２调整谐波源的配置或者工作方式。若某些装置对谐波具有互我国的电气化铁路是通过三相电力系统经牵引变压器将１０Ｖ１ｋ补性．可将它们集中否则应当适当分散或者对其交替使用．对于会产（或者２０Ｖ电压降压为２．Ｖ或者５ｋ）向牵引网和电力机车２ｋ）７ｋ（５５Ｖ后进行单相供电。因为牵引变压器不对称的供电方式，必然会在电力系生大量谐波的工作方式应适当限制（）３运用多重化技术。几个交流器联合使用，多重化技术把多运用统中造成负序电流．从而对供用电设备产生一系列危害．例如发电机用以消除较低频率的谐波。转子升温幅度增大，引起附加振动：变压器能量损失增多，在铁心磁路个方波进行叠加．（）４谐波叠加注入可以利用具有三次倍数的谐波与外部的具有中会产生附加发热：输电线中能量损失增多．降低线路的输送能力：继三次倍数的谐波源．将谐波电流叠加到生成的矩形波形上。这样可以电保护与自动装置负序参量启动元件误动作增多等有效降低给定运行点处的一些谐波２３－谐波电流３．４实现三相平衡电力系统所产生的谐波和其它整流负荷所产生的谐波一样．给电从以上的分析中我们可以看到．多问题是由牵引供电系统中三很力系统及用户带来巨大的危害。特别是在牵引负荷与波动性方面．具要缓解这一问题，可以利用相序轮换技术，使得牵引有负荷功率大、动性强的特点．波这些危害表现得尤为突出。主要体现相不平衡导致的。

电气化铁路负荷对河南电网电能质量的影响

２
杜习周等：电气化铁路负荷对河南电网电能质量的影响
２１年第２期０１
谐振现象。振频率的谐波电流会放大。谐波电流谐
析．测试结果可归纳为以下几个方面。２１牵引站注入的谐波电流．
越大，功功率越大，率因数越低；波电流波形无功谐
其中韶山型机车为交一型机车，整流桥脉动数为直
失败、电站直流充电模块烧毁、户侧保护误动变用
２电铁谐波主要是奇次谐波，谐波含量大。所有，且
作跳闸等故障。因此，电气化铁路负荷的大量接入，
ｔｅｅｅｔｉｅａｌｙｔａｔｎｌａｅａｓｆｉｉｇｅｐａｅｏｅａｉｎ，ｅｔｅｏｒｓｐｌｌａｈｌｃｒｆｄｒｉｉｗａｒｃｏｏｄｂｃｕｅｏｓｓｎｌ－ｈｓｐｒｔｉｔｏｒｃｉｒｐｗｅｕｐｙ，ｏｄｉｆ
带来严重的电能质量问题，电网安全稳定运行面临
牵引站电铁谐波电流均存在超标情况，中３至ｌ其３
次的谐波含量较大，次谐波电流占基波电流百分各
风险。
含量的最大值与平均值如表１所示。通过与中国电
摘要：路电气化具有运输能力大，合能源利用率高，能减排等明显优点，着科学技术和国民经济的快速发铁综节随

电气化铁路对电力系统的影响分析

电气化铁路对电力系统的影响分析摘要：科学技术的发展迅速带动了电气化铁路的发展。

由于强电流集束效应的存在，使得电气化铁路牵引供电变电系统中的牵引供电网结构较大，负荷也不同于一般负荷。

不能计算系统的电流分布、牵引网的阻抗、短路电流等，计算过程复杂且结果不准确。

电力铁路的重点是改造铁路供电系统，三相工频交流电压通过电力系统与单相工频交流电压相连，三相工频交流通过牵引变压器转换成单相工频交流，然后由机车供电。

电力牵引供电、电气化铁路变电系统发生故障的概率大，牵引车和变电所三相交流电转换成单相交流电，这必然会造成三相电力系统的非对称运行。

负序电流将干扰小容量三相电源，系统的负序电压可使该线路上其他负载的电源中断而不发生故障，并干扰该线路第二侧的保护装置。

采用遗传算法确定牵引变电所的最佳位置和分区，确定牵引供电臂的合理长度，从而达到牵引网电能损耗最小的目的。

虽然该算法能获得牵引变压器的容量，但由于牵引供电和转换系统中数据量大，计算复杂度高。

在牵引供电变电系统中，采用多导线电气化铁路牵引供电，可获得瞬时电流，但是，由于运行位置和速度的差异，还不能充分反映列车运行过程对结果的影响。

基于大数据分析，提出了电气化铁路牵引供变电系统的设计方法，借助大数据分析技术，充分发挥高效搜索特性。

关键词：电气化铁路；电力系统；影响分析引言随着物联网及5G通信技术的快速发展，两者结合应用于高速铁路，加快推进了中国高铁向智能化方向发展的速度。

牵引供电系统是高速铁路实现智能化运行的重要组成部分之一，而智能化牵引变电所又是牵引供电系统实现智能化运行的核心。

我国目前智能化牵引变电所的应用仍处于起步阶段，当前运行的电气化铁路绝大部分以普通型的牵引变电所为主，设备不够智能，运行状态以人工判断检修为主，整个供电系统故障判断及故障后恢复仍然以人工为主。

随着中国电气化铁路的快速发展，人工成本逐年增加，智能化铁路是铁路发展的必然趋势，要实现铁路智能化运行，智能化牵引变电所的应用是必不可少的环节。

电气化铁路牵引供电系统的研究与分析

电气化铁路牵引供电系统的研究与分析作者：于国旺来源：《科协论坛·下半月》2013年第05期摘要：电气化铁路具有运量大、速度快、运费低、能耗较低、受自然影响小等优势，是当前铁路发展的主要方向。

与此同时，由于电气化铁路牵引的负荷非常大。

因此在整个电网中，电气化铁路本身所具有的移动性和波动性便成为对电网接入点造成影响的主要原因。

就电气化铁路负荷的特点，分析电气化铁路对整个电网所产生的影响，并总结现有应对措施提出了意见及建议。

关键词：牵引供电系统电力机车治理措施优化设计中图分类号：TM714 文献标识码：A 文章编号：1007-3973（2013）005-022-03世界上第一条高速铁路于1964年第一次自1964年在日本新干线运营。

自此以后，由于高速铁路自身所具有的优势（如较大的运输吞吐量、方便舒适的乘车环境以及综合能效高等），这一新兴的运输方式逐渐被越来越多的国家重视起来。

就目前全球铁路运输的发展来看，电气化运输已经成为未来铁路运输发展的趋势之一。

因而，电气化铁路发展的水平就成为本国运输技术水平的重要标志。

其中，最具代表性的当属法国在1981年建成的TGV高速铁路及1991年实现全线通车的德国ICE高速铁路。

至此以后，意大利以及亚洲的韩国的高速电气化铁路也相继建成并投入运营。

对于我国的铁路发展而言，本世纪的前20年不得不说是对我国高技术铁路发展最为重要的时期。

也正是在这一时期，我国构思已久的高技术铁路网计划得以付诸实践。

这一计划的主要目的是截至2020年，我国境内铁路运输总里程要达到10万公里。

其中，主要的繁忙运输路线要实现客运和货运分线，且复线吕和电气化水平要超过总线路的一半以上。

另外，为了满足我国经济发展和各方面的需求，上述涉及到的技术水平和各项指标均要求达到或接近国际同类型行业的先进水平。

此外，在“四纵四横”规划体系中，要求省会和大中城市之间必须建立专属的告诉客运直通车。

这就要求三个国际性城市的专属客运系统专线里程要超过1.2Km以上，铁路运输时速要达到或超越200Km/h。

浅析电气化铁路对电网的影响及对策研究

浅析电气化铁路对电网的影响及对策研究
张震，张道国２
（．１国核电力规划设计研究院，京１０３；北００２
２电力工程咨询院有限公司，．山东济南２０１）５０３
摘要：电气化铁路牵引负荷是波动性很大的大功率单相整流负荷，消耗电能的同时向电力系统注入大量的在
与就业指导讲座纳人素质学分考核，充分调动学生积极性。实行平时（０３％）＋能力（０）＋考试（０）３％４％的结构性考
核，期末考试采用试卷法和口试法，试卷一般以开卷考试为
主。
［］３谢爱林．大学生职业生涯规划教育的日常渗透［］论Ｊ．
好的基础，而培养出更多的社会主义合格人才。从
参考文献
［］４闫静，张莉．理想求职与职业生涯规划［．Ｍ］北京：时新
代出版社。０５２０．
［］５丁旭，王磬，大学生职业生涯规划教育学科建设刍等．议［］社会科学论坛，０８（）Ｊ．２０，５．［］曼，良涛．６赵喻大学生全程职业生涯规划与职业能力培养体系建设论纲［］劳动、业和社会保障，０６Ｊ．就２０，
从整个供电网络来看，近年来随着电气化线路的不断增长和电力系统容量的增加，负序电流对系统的影响得使到缓解，但是从单个变电站来看，为电气化铁路负荷的电作
［］３臧宏志，安，兵．车组投运对电网电能质量的吴成赵动影响［］山东电力技术，０，６．Ｊ．２７（）０

高速电气化铁路对地区电网电能质量影响

高速电气化铁路对地区电网电能质量影响发布时间：2021-09-02T05:38:39.661Z 来源：《当代电力文化》2021年第13期作者：张曦匀[导读] 高铁采用的交流型电力机车作为动力源张曦匀中国铁路济南局集团有限公司青岛供电段山东省青岛市 266000摘要：高铁采用的交流型电力机车作为动力源，此类电力机车负荷具有单相性、非线性以及波动性等特点，导致接入电网后会造成谐波和负序等严重的电能质量问题。

关键字：高速电气化铁路；电能质量由于电力机车采用单相、整流供电方式，机车运行时从电网吸收工频功率，向电网注入谐波和负序电流；同时，电气化铁路负荷还具有冲击性和沿线分布广的特点。

随着列车速度的提高，列车取用功率成倍增加，使得高速电气化铁路对电网电能质量影响日益突出。

1.高速电气化铁路及其供电的方式1.1高速电气化铁路基本的概念分析高速电气化的铁路主要是由电力机车、供电系统所组成的，供电电源与牵引供电系统将构成整体的供电系统。

供电电源则包含牵引供电系统的供电高压输电线、电力系统的变电站，牵引网与牵引变电所构成牵引供电的系统。

电力机车作为铁路运输牵引的动力，自身不携带能源，接收牵引网输送电流，由牵引电动机经过车载变流器驱动车轮。

1.2供电的方式高速电气化铁路的牵引网供电方式主要有：BT（吸流变压器）供电方式、AT（自耦变压器）供电方式和TR直接供电方式。

由于高速铁路功率大，牵引网电流较大，因此一般采用功率输送能力最强的AT供电方式。

牵引供电系统主要由牵引变电站、自耦变压器AT、接触网T、负馈线F、钢轨R与大地以及高速列车组成，供电系统电压为±25kV交流制。

牵引供电系统运行的基本原理为：牵引变电站为整个牵引供电系统提供电源，电流从牵引变电站流出，通过接触网给高速列车提供电能，然后通过负馈线流回牵引变电站。

从功能上牵引供电系统可以划分为牵引变电站和牵引网两部分：（1）牵引变电站牵引变电站将公用电网的三相交流电变换成适合高速列车使用的单相交流电，牵引变压器是牵引变电站的心脏，与传统的三相电力变压器相比完全不同，其专门针对牵引供电方式特点设计制造。

电气化铁路对电力系统的影响分析

电气化铁路对电力系统的影响分析摘要进入21世纪后，科学技术不断发展，我国的铁路也在朝着电气化方向飞速发展，电气化铁路的运营里程不断增加。

从对电力系统的影响来看，电气化铁路具有很大的移动性和波动性，其负荷特点是大功率单相整流带冲击，正是由于具有这种特点，使得其在接入电网运行后，大量的三相不平衡产生的负序电流和谐波在电力系统中产生，对该接入处的电力系统运行的稳定性、可靠性产生很大的影响，严重时将威胁电力系统的正常运行，造成经济损失。

此文将电气化铁路接入电力系统后的影响做简要分析。

关键词电气化铁路；电力系统；谐波1 电气化铁路基本情况1.1 电气化铁路的特点电气化铁路是当代最重要的一种铁路类型，沿途设有大量电气设备为电力机车提供持续的动力能源。

电力机车本身不带有电能，所需电能由电力牵引供电系统提供。

牵引供电系统主要是由牵引变电所和接触网（或供电轨）组成。

变电所设在铁道附近，它将从发电厂经高压输电线或高压输电缆送过来的电流送到铁路上空的接触电网或铁轨旁边的供电轨道中，接触网或供电轨则是向电力机车直接输送电能的电气设备，电力机车通过集电弓或导电车轮从接触网或供电轨中获得所需电能[1]。

1.2 电气化铁路与电力系统的联系电气化铁路牵引供电系统对供电电网来说，会使得电力系统负荷状态非常高，在引起牵引网电压波动的同时，也使得供电系统电能质量下降，如果不采取措施，还会导致机车动力下降，直接导致电气化铁路运行效率低下，从铁路运行和电力系统运行的角度看，都会造成经济损失。

2 电气化铁路对于电力系统的影响2.1 对旋转电机的影响电气化铁路有着单相交流供电的特性，这种特性使得电机的转子、定子都会发热，增加损耗，引起机组的震动，且转子、定子又属于电机的重要部件，如果在运行时过热就容易发生损壞或者其他故障，带来很严重的后果[2]。

2.2 对输电线路的影响电气化铁路在行过程中，其产生的谐波是影响输电线路最主要的因素。

单相电流产生的谐波，如果频率高，则会发生电力系统谐波共振，有的时候还甚至会放大谐波，很大程度上会增加谐波网损。

电力系统受电铁负荷的不良影响及消除措施

ＡｂｔａｔＴｒｕｈｆｒｌｔｇｔｅｃａａｔｒｓｉｓｆａｍｏｉｓａｄｎｇｔｅｃｒｅｔａｓｄｂｌｃｒｃｒｉｙｔｅｈｒｕｓｒｃ：ｈｏｇｍｕａｉｈｒｃｅｉｔｈｒｎｃｎｅａｉｕｒｎｕｅｙｅｅｔｉａｌ，ｈａｍｆｌｏｎｈｃｏｖｃｗａｉｆｅｃｓｕｏｅｇｎｒｔｒｍｏｏ，ｒｎｆｒｅ，ｏｒａｓｓｉｎｌｅｒｌｙｐｏｅｔｎａｄｃｐｃｔｒｙｎｇｔｅｃｒｅｔｎｎｕｎｅｐｎｔｅｅａｏ，ｔｒｔａｓｏｌｈｍｒｐｗｅｎｍｉｓｏｎ，ｅａｒｔｃｉｎａａｉｅａｉｕｒｎｄｒｔｉｏｏｂｖａｈｒｏｉｓｆｍｌｃｒａｌｙａｅａａｙｅｅａｌＡｎｏｎｅａｕｅｌｎｔｅｅｈｒｆｌｎｕｎｅｒｒｐｓｄａｍｎｃｒｅｅｔｃｒｉｏｉｗａｒｎｌｚｄｉｄｔｉｎ．ｄｃｕｔｒｍｅｓｒｓｏｅｉａｅｔｓａｔｍｉｈｍｕｆｅｃｓａｅｐｏｏｅ．ｉｌ
１．牵引变电所的负荷特性
电气化铁路（简称电铁）引负荷的对电力系统牵的影响，取决于电力机车的电气特性、铁路线路条件、运行状态和运输组织方案等因素。它是移动、幅值变化大而又频繁的特殊负荷，负荷波动的特征非常明显。它对系统的影响包括冲击性、随机性和不平衡性，而且负荷量大、负载率低，三相负载不

电气化铁路负序对电力系统的影响与解决措施

Ｖ０．６Ｎ．１１ｏ２
Ｍａ．０８ｒ２０
电气化铁路负序对电力系统的影响与解决措施
齐山成，马临超，蒋炜华
（河南机电高等专科学校，河南新乡４３ｏ）５ｏ２
摘要：电气化铁路作为电力系统的一个特殊用户，负荷具有非线性、其不对称和波动性的特点，能威胁电力系统可
・稿日期：０８０－收２０－１２６
响及对策
单相牵引负荷接入三相电力系统时在系统中引
作者简介：齐山成（９２）男，１８一，河南新乡人，硕士研究生，主要从事电气工程及其自动化研究。
９ｌ
维普资讯
的安全运行。文章介绍了牵引负荷在电力系统中引起的负序电流对电力系统的影响及降低和限制负序电流的措施；针对电气化铁路负荷功率因数较低的现象，分析了无功补偿的必要性以及目前存在的问题和解决措施。通过分析表明可以把电气化铁路对电力系统的影响降到最低。关键词：电气化铁路；电力系统普遍采用工频单相交流制我
式，取源于三相交流系统。而三相交流供电系统的负荷相当于一个负序电流源，向电源方向输送负序其它特点要求三相电流和电压对称，要求三相负载均衡，电流，其注入点在牵引变电所的高压侧。各相有效值相同，率相同，位角相差１０。并设频相２。３负序电流大小与牵引变压器接线方式有关。）定Ａ相超前于Ｂ相１０，超前于Ｃ相１０，正２。Ｂ相２。为相序。在三相交流系统中，相负荷达到平衡的时２牵引负荷引起的负序电流对电力系统的影三候，相交流系统的电流和电压（流和电压均为相三电量）正弦分布状态。成牵引变电所接三相交流电源中的两相分别向两

电气化铁路对张家口地区电力系统的影响及其治理方案的探讨

ａｐｃｆｏｅｕｌｙＡｈａｉｅｓｎｔｉｖｔｃｍｐｎａｏ（ＶＣ）ｔｃｎｌｇｔＳｎｆｎｕｓａｉｓｅｔｗｒａｉ．ｔｅｓｍｅｔ，ｕｉｇｓｔａｏｅｓｔｒＳｏｐｑｔｔｍａｃｅｈｏｏｙａａｍａａｇｓｂｔｔｎｏ
１４
华北电力技术
ＮＲＨＣＩＡＥＥＴＩＯＲＯＴＨＮＬＣＲＣＰＷＥ
电气化铁路对张家口地区电力系统的影响及其治理方案的探讨
梁志强，张广辉，王和
（张家口供电公司，河北张家１０５０３７００）＇
关键词：电气化铁路；波；谐负序；电力系统；止无功补偿器（ＶＣ）静Ｓ
中圈分类号：Ｍ１．Ｔ７４２
文献标识码：Ｂ
文章编号：０３９７（０００－０４０１０－１１２１）９０１－４
ＡｂｔａｔＢｙｔｓｉｇｔｅｏｒｑａｉｔｓｒｃ：ｅｔｈｐｗｅｕｌｙａＤａｉａｌｙｅｓｓｄｒｃｉｎｕｓａｉｎａｄｔＳｎｆｎｕｓａｉｎｎｔｑｎｒｉｗａａｔｉｅｔａｔｓｂｔｔｎａａｍａａｇｓｂｔｔｏｏｏｗｈｃｏｎｃｓｔｔｈｎｕｎｅｏａｍｏｉｎｅａｉｅｓｑｅｃｄｙＤａｉｌｃｒｆｅａｌｙｔｈｌｃｉｈｃｎｅｔｏｉ，ｔｅｉｆｅｃｆｈｒｎｃａｄｎｇｔｅｕｎｅｍａｅｂｑｎｅｅｔｉｄｒｉｌｖｉｗａｏｔｅｅｅ — ｔｉａｏｒｓｓｅｃｎｂｔｄｅｔｉｉｅｐｕｎｅａｕｔｇｔｅｅｅｔｉｅａｌｙａｎｕｉｕｕｔｍｅｒｍｈｒｃｌｐｗｅｙｔｍａｅｓｕｉｄ，ｈｓｓｈｌｆｌｉｖｌａｉｈｌｃｒｆｄｒｉｎｉｗａｓａｎｑｅｃｓｏｒｆｏｔｅ

第8章交流电气化铁道对电力系统的影响和改善措施

（2）单相V，V结线牵引变压器其端子标志如图8-8(a)所示，为使原、副边电压同相，可有两种联接方式，如图8-8(b)、(c)所示。
8-1-5 减少负序影响的措施（3）三相V，V结线牵引变压器其端子标志和联接组如图8-9所示。
8-1-5 减少负序影响的措施 5、牵引变电所换接相序的接线设计步骤和方法设计步骤：
8-1-5 减少负序影响的措施 4、牵引变压器的端子标志、联结以及供电臂相序与电力系统相序的关系（1）三相YN，d11结线牵引变压器其端子标志如图8-7(a)所示，其联接组如图8-7(b)所示，则，当其副边 C端子接钢轨、供电臂相序与电力系统相序的关系如图8-7(c)所示。
8-1-5 减少负序影响的措施
(8-2)
8-1-3 单相牵引负荷在电力系统中引起的负序电流其相量图如图8-2所示：
单相负荷在电力系统中引起的不对称程度用不对称系数表示为；
I2 K i 100% I1
(8-3)
8-1-3 单相牵引负荷在电力系统中引起的负序电流 2、正序功率和负序功率如果以I为基准量，则UB和UC的相量关系、相电压与正序电流的相位关系、相电压与负序电流的相位关系如图8-3所示。
1）对于空气冷却和氢气表面冷却的发电机，可按下式计算：
2 I2 t 30
2）对于内冷发电机，应通过试验来确定。
2、感应电动机
通常对10.5kV母线上的允许值按5%考虑。因为感应电动机在结构上对发热有一定裕度，所以国家无明确规定。
8-1-3 单相牵引负荷在电力系统中引起的负序电流
8-1-3 单相牵引负荷在电力系统中引起的负序电流 1、正序电流和负序电流
(8-9)
8-1-4 不同结线型式的牵引变电所负荷引起的负序电流

电气化铁路供电系统及其对电力系统的影响

电气化铁路供电系统及其对电力系统的影响摘要:对我国电气化铁路的发展、供电方式及其对电力系统的影响进行了综述。

电气化铁路具有运量大、速度快、运费低、能耗较低、受自然影响小等优势，具有显著的经济和社会效益，是当前铁路发展的主要方向。

同时电气化铁路牵引负荷是一种大功率单相整流负荷，它具有很大的移动性和波动性，产生的负序及谐波电流会对电网接入点的电能质量产生不利影响。

文中分析了电气化铁路对电网的影响，总结了现有的治理措施，并提出了建议。

关键词:电气化铁路;牵引变压器;电力系统;电能质量近年来，随着科学技术的发展和新型材料的应用，我国电气化铁路得到空前发展，为我国铁路运输业提供了巨大的推动力。

但是，在电气化铁路系统日渐完善的同时，其对电力系统的影响也更加明显，由于电气化铁路系统中，电力机车带有冲击性负荷，如果将其接入电网，必然会在电力系统中产生巨大的谐波电流，如果并未实施科学且合理的治理措施，必然会严重威胁电力系统运行的安全性和平稳性。

一、电气化铁路及供电方式1.1电气化铁路的基本概念电气化铁路是由电力机车和供电系统两部分构成。

整个供电系统是由供电电源和牵引供电系统两个部分构成。

其中供电电源包括电力系统变电站和供电系统供电的高压输电线，牵引供电系统由牵引网和牵引变电所构成。

铁路运输的牵引动力是电力机车，其本身不携带能源，通过牵引网输送的电流，由牵引电动机通过车载变流器输出能量进而驱动车轮。

1.2牵引变压器的接线方式我国牵引变电所的牵引变压器的接线方式一般有单项接线（I/I）三相接线（V/V、Yn.d11）和三相/两相平衡接线等。

与传统铁路相比，电气化铁路与其的根本区别是:带动列车运行的电力机车不是自带能源机车，电力机车需要靠牵引供电系统输送电力产生动力。

牵引供电系统主要包括接触网和牵引变电所。

牵引变电所通常建在铁路沿线，按照铁路电气化区分划段，考虑到牵引负荷和接触网的供电能力，每相隔一定距离就会设立牵引变电所。

电气化铁路对电网的影响

触网，接触网的工作电压通常为19 一 kV, 30
电力机车利用车顶的受电弓从接触网获得电
能，牵引列车运行。受电弓的运动状态很复杂，由于影响因素很多，所以其故障较多。
为了保证正常运行，电气化铁路采取每日
率可达100%。负序容量较小，它把三相制
电网电源变为两相输出，当两相侧负荷相等时三相侧电流平衡，负序电流为0。但Scott
阻抗匹配平衡牵引变压器接线原理图
同样的主变，1 台运行，1 台备用。其接触网为BT制，相邻牵引变电站之间的距离( 按馈电臂长度 )为20 ~ 50 km。这种接线方式的变压器容量利用率较低，只有75% ，负序容量为正序容量的50%0 d. Scott接线变压器。 Scott接线变压器将2 台单相变压器接成丁型接线，容量利用
线原理图如图3 所示。
机车直接输送电能的设备。电力机车利用
车顶的受电弓从接触网获得电能，牵引列车运行。牵引供电制式按接触网的电流制有直流制和交流制2种。直流制是将高压三相电力在牵引变电站降压和整流后，向接触网供直流电。交流制是将高压三相电力在变电站
图3 单相牵引变压器接线原理图
无电区
.
武汉大学电气工程学院张绍宾
徐州供电公司井伟
摘要介绍了目前我国电气化铁路的发展情况和徐州电网的电气化铁路情况，以及电气化铁路的供电方式和牵引变的接线方式，在此基础上探讨了电气化铁路的负序、谐波、电磁干扰等时电
网的影响，并提出了治理措施。
目前，我国列车牵引方式有蒸汽机车牵引、内燃机车牵引和电力机车牵引3 种，其中采用电力机车牵引列车的铁路称为电气化铁路。世界上第一条电气化铁路是德国西门子公司和哈尔斯克公司于1879年在柏林

电气化铁路对电力系统谐波的影响研究

中图分类号：Ｔ４Ｍ７３
文献标识码：Ａ
文章编号：ｌ７－３０２１）２０１－４６１０２（０００ —０１０（２０ｋ或２Ｖ）经牵引变压器降压为２．Ｖ（７５ｋ或
０引言
近年来我国电气化铁路发展迅速，电气化铁路牵引负荷在电力负荷中所占的比重也越来越重。对于三相对称的供电系统来说。电牵引负荷具有非线性、不对称性、波动性等特点。随着大量电力机车的投入使用，机车运行时产生的三相不平衡负序电流和高次谐波成为电气化铁道发展面临的技术难题。为了尽可能使两供电臂的单相负荷变换到三相电力系统保持对称平衡，应根据不同的铁路运营条件采用不同的牵引变压器接线方式。本文用ＰＣＤ仿真软件建立了这５种牵引变压器的模型ＳＡ并在恒电阻负载下验证所建模型的正确性，然后将不同接线方式的变压器应用到一个具体牵引网，结合牵引负荷分析系统公共接入点处的电压畸变情
张健（９３）１８一，女，辽宁营口人，２００９毕业于太原
Ｖ／ｖ牵引变压器是在牵引变电所采用２台单相
变压器联接成开口三角形，其接线原理如图２所
示。２台变压器高压绕组有公用端子Ｃ，故构成Ｖ接。２低压绕组以接地网作为公共端子，另外２个个端子ａ、ｂ分别接变电所的２供电臂。

分析电气化铁路供电系统

分析电气化铁路供电系统【摘要】本文从电气化铁路的开展动手，对电气化铁路的牵引供电原理、牵引变电站及接触网、其对电力系统的影响进行了讨论，提呈现阶段国内外应采取的措施，文章具有一定的指导意义。

自1879年世界第一条电气化铁路在德国柏林建成以来，电气化铁路开展疾速。

1961，年我国第一条电气化铁路宝成线的宝鸡至凤州段建成，电气化铁路开展五十多年。

随着大批客运专线、煤运通道、城际铁路等项目的开工，现代铁路对电气化的请求越来越高，估计到2020年，中国铁路电气化率可达60%。

电气化铁路有着俭省能源、运输功率大、运输成本低、车辆周转快、维修成本低、以及耗能少污染少等多方面的优点，同时，也存在挪动性和动摇性大、负序及谐波电流影响电能质量招致三相电压不均衡、波形畸变及电压闪变等问题需求处理。

1.电气化铁路概述1.1 电气化铁路牵引供电原理与传统铁路不同，电气化铁路运转的动力不是自带能源机车，而需牵引供电系统送电以提供动力。

铁路沿线有若干个牵引变电站，经降压器降压至27.5kV，再经过牵引网向电力机车供电，牵引变电站采用双线双变供电以保证供电的牢靠性，两路供电互为热备用。

机车普通为25kV单相工频交流电压，行驶在架空接触导线与钢轨之间。

电气化铁路的牵引变压器普通为单相，从电网两相受电。

牵引供电系统一次侧包括牵引变电站及接触网。

每个牵引变电站有两个供电臂，当牵引变电站停电时，两接触网臂便可经倒闸由相邻两牵引变电站供电。

1.2 牵引变电所牵引变电所是牵引供电系统的心脏，是电气化铁路的中心。

牵引变电所的主要任务是将由电力系统接入的三相高压电变为可供电力机车运用的单相交流电。

普通来说，牵引变电所内设备分为一次和二次设备，其中一次设备主要功用为完成电能的保送、变换、分配等，包括接触高压电气设备如母线、避雷器、互感器等;二次设备则请求智能化与集成化，构成牵引变电所系统，为变电所的远动控制提供可能。

牵引变电所接入国网侧为220kv或入110kv的三相交流电，将其转变为源将27.5kv的单相交流电电气列车运用。

高速电气化铁路对电力系统运行的影响

高速电气化铁路对电力系统运行的影响宋　莹南京工程学院电力学院摘　要：高速电气化铁路作为一种高效便捷的交通方式已被全世界各个国家所广泛采用，我国在近些年在高铁发展上有了令人瞩目的成绩，但由于其特殊的供电方式及谐波含量丰富，使得电气化铁路对电力系统中的电网运行有着较大的影响，本文通过分析高铁接触网的三个特点并结合国外的运行经验提出相应的解决方法。

关键词：电力系统　接触网　谐波　功率因数　负序功率电气化铁路具有速度快、运输能力强、供电距离长、节约能源与造价、牵引性能好等优点，因而具有广阔的发展前景，是世界以及我国铁路发展的方向，广泛地应用于铁路运输之中。

2010年全国铁路营业里程达到9万公里以上，电气化率均达到45%以上。

根据国务院批准的《中长期铁路网规划》，到2020年，我国铁路总里程将达到10万公里，其中电气化5万公里，主要干线铁路将实现电气化。

铁路电气化率约为50%，承担80%以上的运量。

其中，将建成以京沪、京广、京哈、沪涌深及徐兰、杭长、青太及沪汉蓉“四纵四横”客运专线（高速铁路）1.2万公里，客货混跑快速线路2万公里，形成我国铁路快速客运网，但由于其特殊的供电方式及谐波含量丰富对电力系统运行也有着非常严重的影响。

一、接触网对电力系统的影响目前我国高速电气化铁路采用的牵引制式是国际上较为先进的单相工频交流牵引方式。

单相牵引负荷是一种不对称负荷,接入电力系统运行时容易产生对称的负序电流和电压分量，其负序功率较大，负序电流会给电力系统运行带来很多不利的影响，如会使得电机的定子绕组过热，较大的负序分量会使得电力系统的继电保护装置动作从而切断电源造成损失。

电力机车大多采用的是全波整流的供电方式，假设平波电抗器有无限大的电感，于此同时整流变压器的线圈又无漏磁通，则其应从电网中所取用的原边电流波形应是方波，通过傅氏变换可将电流方波分解为N次谐波，故谐波含量比较丰富。

电力系统中的无功补偿方式主要是采用并联电容器组，当谐波电流叠加到电容器的基波电流上时，便会使得电容器上的有效值增大，并使得电容器本身的温度升高，甚至过热而影响到电容器的使用寿命，同时由于谐波电压的叠加可能导致电容器内部发生局部放电，使得电容器损坏，除此之外并联电容器对谐波电流还有放大的作用，装设电容器之后 ,系统谐波阻抗发生了变化 ,对于系统负荷来说既可为感性也可为容性 ,在特定谐波的作用下,并联电容器可能与系统发生并联谐振,使等效谐波阻抗达到最大值，这样就会使得电力系统中无功补偿的效率很低。

电气化铁路对廊坊电网的影响研究

摘要：电气化铁路作为电力系统的一个特殊用户，其负荷具有非线性、不对称和波动性的特点。文章探讨
了电气化铁路负荷产生的谐波和负序对廊坊电网的影响，并提出一些治理措施以减轻电气化铁路对电网的
Ａｂｓｔｒａｃｔ：Ｅｌｅｃｔｒｉｉｆｅｄｒａｉｌｗａｙｉｓａｓｐｅｃｉａｌｕｓｅｒｏｆｔｈｅｐｏｗｅｒｓｙｓｔｅｍｓ，ｉｔｓｌｏａｄｉｓｎｏｎ— ｌｉｎｅａｒ，ａｓｙｍｍｅｔｒｉｃａｌａｎｄｖｏｌａｔｉｌｅ．
（１）非线性负荷：用于牵引电机的直流电是
经交流电全波整流得到的，牵引负荷是非线性负荷。由于半波对称，其中只含有奇次谐波。牵引负荷谐波具有幅度大、相位分布广的特点，并可直接进入电力系统，造成电网的污染。（２）负荷波动性大：主要是负荷电流大幅度剧烈波动，一般电力机车的电流很难保持平稳不变，有时甚至在短时间内突然由０变为满负荷或
ＴｈｅａｒｔｉｃｌｅａｎａｌｙｚｅｓｔｈｅｅｆｆｅｃｔｓｏｆｈａｒｍｏｎｉｃｓａｎｄｎｅｇａｔｉｖｅｓｅｑｕｅｎｃｅｏｎＬａｎｇｆａｎｇＧｒｉｄ，ａｎｄｇｉｖｅｓｓｏｍｅｒｅｌｅｖａｎｔｍｅａｓ —

电气化铁路对电力系统的影响分析

电气化铁路牵引供电对电网的影响及其应对措施探讨

电气化铁路对电网的影响及对策

电气化铁路负荷特性及对电能质量的影响与建议

电气化铁路牵引供电系统相关问题的分析及对策

电气化铁路负荷对河南电网电能质量的影响

电气化铁路对电力系统的影响分析

电气化铁路牵引供电系统的研究与分析

浅析电气化铁路对电网的影响及对策研究

高速电气化铁路对地区电网电能质量影响

电气化铁路对电力系统的影响分析

电力系统受电铁负荷的不良影响及消除措施

电气化铁路负序对电力系统的影响与解决措施

电气化铁路对张家口地区电力系统的影响及其治理方案的探讨

第8章 交流电气化铁道对电力系统的影响和改善措施

电气化铁路供电系统及其对电力系统的影响

电气化铁路对电网的影响

电气化铁路对电力系统谐波的影响研究

分析电气化铁路供电系统

高速电气化铁路对电力系统运行的影响

电气化铁路对廊坊电网的影响研究

第8章交流电气化铁道对电力系统的影响和改善措施