浅谈我国电铁牵引负荷负序电流危害及改善措施
铁道牵引供电系统存在的问题及其应对措施
铁道牵引供电系统存在的问题及其应对措施铁道牵引供电系统是铁路运输中非常重要的一部分，它负责为机车和列车提供所需的电力。
然而，目前存在着一些问题，需要采取措施来解决。
在本文中，我将深入探讨铁道牵引供电系统存在的问题，并提出相应的应对措施。
一、铁道牵引供电系统存在的问题1.1 老化设备铁道牵引供电系统通常由集电装置、接触网、变电站等组成，这些设备随着使用年限的增加会出现老化现象。
老化设备可能导致电力传输效率下降、故障频发等问题，从而影响铁路运输的正常进行。
1.2 供电稳定性铁道运输对供电的稳定性要求较高，但在某些情况下，由于电网负荷过大或供电系统设计不合理，供电稳定性可能受到影响。
这会导致列车运行不稳定、乘客体验差等问题。
1.3 能源消耗铁道牵引供电系统需要大量的能源支持，如燃煤、燃油等。
然而，传统能源消耗不仅对环境造成了不可忽视的影响，而且对铁路运输成本也带来了压力。
二、铁道牵引供电系统的应对措施2.1 技术升级和设备更换面对老化设备的问题，铁道牵引供电系统可以通过技术升级和设备更换来提高设备性能和可靠性。
采用先进的集电装置可以减少对接触网的损耗，提高能源利用效率。
2.2 引入新能源为了解决能源消耗的问题，铁道牵引供电系统可以引入新能源，如太阳能、风能等。
这不仅能够降低对传统能源的依赖，还可以减少对环境的影响。
2.3 强化维护和管理为了提高供电稳定性，铁道牵引供电系统需要进行定期的维护和管理。
加强对接触网的巡视和检修，及时发现并处理潜在问题，以保障供电的稳定性。
2.4 提高设备智能化水平通过提高设备智能化水平，铁道牵引供电系统可以更好地监测和管理供电过程。
利用物联网技术，对供电设备进行远程监控和控制，及时检测异常情况并采取相应措施，提高系统的可靠性。
三、我的观点和理解铁道牵引供电系统的问题不仅关乎铁路运输的安全和可靠性，也涉及到能源消耗和环境保护等方面的挑战。
为了解决这些问题，除了应对措施提出的技术和管理层面的改进，还需要政府、企业和社会各界的共同努力。
铁道牵引供电系统问题及应对措施
铁道牵引供电系统问题及应对措施铁道牵引供电系统问题及应对措施引言：铁道牵引供电系统是现代铁路运输中不可或缺的关键设施，它为列车提供动力，确保铁路运输的安全和高效。
然而，由于各种原因，这一系统可能面临一些问题。
本文将深入探讨铁道牵引供电系统的问题，并提出相应的应对措施。
一、供电系统能力不足在铁路运输的高峰期，供电系统可能无法满足列车的能量需求。
这可能导致列车的速度下降，运力受限或者甚至停驶。
为了解决这一问题，可以采取以下措施：1.1 增加供电设备：增加供电站数量和分布，增加变电所容量，以提高供电系统的能力。
1.2 引入新技术：如采用高效能量转换设备，利用节能降耗的电力传输技术，以提高供电系统的能量转换效率。
1.3 增加能源来源：引入可再生能源，如太阳能、风能等，以增加供电系统的能源供给。
二、设备老化和故障铁道牵引供电系统中的设备使用寿命有限，容易受到外界因素的影响，如气候变化和环境污染等，从而导致设备的老化和故障。
为了解决这一问题，可以采取以下措施：2.1 定期检修维护：加强对供电设备的定期检修维护，及时发现并处理设备的老化和故障问题。
2.2 引入智能监测技术：利用物联网和大数据技术，对供电设备进行实时监测，提前预警并处理问题。
2.3 更新设备：定期更新供电设备，采用更加先进和可靠的设备，以提高供电系统的可靠性和稳定性。
三、线路电阻增加由于线路老化、腐蚀和损坏等因素，铁道牵引供电系统中的线路电阻可能会增加，进而降低供电系统的效率。
为了解决这一问题，可以采取以下措施：3.1 换线增容：对老化和损坏的线路进行更换和增容，以降低线路电阻。
3.2 引入新材料：采用高导电性的新材料，如铜铝合金线材，以降低线路电阻。
3.3 定期清洁和维护：定期对线路进行清洁和维护，消除因腐蚀等原因导致的线路电阻增加。
四、安全隐患铁道牵引供电系统存在一些安全隐患，如电弧、线路短路和过载等问题。
为了解决这一问题，可以采取以下措施：4.1 引入安全保护设备：安装电弧探测器、断路器和过载保护装置等设备，及时发现并切断故障电路，保护供电系统的安全。
分析铁道牵引供电系统存在的问题及其解决方法
分析铁道牵引供电系统存在的问题及其解决方法摘要：铁道运输关系到我国的铁路运输事业的发展，要对铁道牵引供电系统存在的问题进行分析，并研究其解决方法。
关键词：铁道牵引供电系统；问题；解决方法前言目前，我国铁路建设不断加快，铁道牵引供电系统也得到了相关建设部门的重视，但是，面对铁道牵引供电系统存在的问题，应该更加重视对其进行研究，提高铁路的使用效果。
一、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。
二、铁道牵引供电系统存在的问题1、无功功率电力机车是一个具有随机变化特点的感性负载，它的基波电流会滞后电压一定角度，由于变压器、牵引电机这些设备的非线性，加上电力电子器件非线性的调节作用，导致机车的电流中包含大量在三相供电系统中的不对称分布的谐波成分。
牵引负载功率大、时间和空间分布随机性强以及三相不对称的特点导致牵引供电系统成为电力系统中主要的无功源。
供电系统无功功率产生的危害主要表现在以下方面：使供电线路中无功功率的有功损耗增加，供电线路、变送电设备以及其他用电设备发热程度增加。
浅析铁道牵引供电系统存在的问题及解决对策
浅析铁道牵引供电系统存在的问题及解决对策摘要当前，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。
关键词牵引供电铁路运输1. 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。
基于牵引供电系统负序电流影响及对策浅谈
基于牵引供电系统负序电流影响及对策浅谈一、研究背景现在是一个经济时代，运输的需求量越来越大，从而导致铁路需要提高它的速度，并且载重越多越好，才能满足当今的需求。
由于电力机车是在一相进行运行、大功率非线性整流负荷，在其正常运行的时候会导致牵引供电系统的不对称，从而导致较大的负序电流。
倘若我们不加以防范措施，其产生的负序影响将不能使铁路正常的运行，从而不能跟上经济发展的脚步，所以这是一个迫在眉睫的问题。
在已经运行的诸多实例中不难发现：负序电流已经导致了大面积停电以及继电保护设备发生误动作等事故，已经严重威胁到了系统的安全运行，造成了巨大的经济损失以及严重的社会影响。
所以减小负序电流从而降低影响对电气化铁路来说是十分必要的。
本文主要介绍了负序电流的影响，并提出针对性改进措施，从而降低其影响。
二、负序电流产生的影响1、对电动机的影响。
当负序电流进入异步电动机时，将会形成一个反向的电磁转矩。
负序电压严重阻碍了异其的正常工作，一个很小的负序电压如果加在上面，便会产生一个很大的负序电流和反向的转矩，那么异步电动机将不能正常的运行，对其安全运行造成了很大的影响，从这个方面来看，负序电流对异步电动机的影响也是致命的。
2、对继电保护装置的影响。
负序电流的产生将会干扰继电保护和自动装置启动元件, 使它们不能正常的动作，而且还会导致误动作。
其中距离保护的负序振荡闭锁装置发生误动作后,除了会产生报警信号,还可能产生下面几种较为严重的结果: (1)当长时间的有负序电流产生的时候,常规的距离保护就要转入闭锁状态,那么距离保护的快速动作段将不能运行,线路这这段时间内是不受到保护的；(2)当负序电流导致自动故障录波装置误动作,将会在没有发生故障的时候将其记录下来，那么印纸就会被无故使用。
当多次发生误动作时,有可能在没有装好新的印纸，在发生故障的时候不能记录故障的发生。
3、对电力变压器的影响。
负序电流的产生会导致电流的不对称,即其大小是不相等，那么对于一个变压器，它的利用率是会降低的。
试析电气化铁道供电系统负序电流
试析电气化铁道供电系统负序电流摘要：本文主要从电气化铁路供电系统的优缺点入手，分析了如何对于电气化铁道供电系统负序电流的相关问题。
关键词：电气化铁道；供电系统；负序电流引言逐渐变得完善的电气化铁路网，就会变为促进我国经济社会快速发展的有力保障，有着十分重要的意义。
随着铁路电力牵引供电方式以及电力机车性能的逐渐改善的北京之下，我们要求需要加强对于电气化铁道技术方面的研究，特别是通过对现有问题的挖掘与分析，及时找到解决的方案，可以确保行车的安全和高效。
1、电气化铁道供电系统的优点和缺点1.1、优点在列车运行过程中，能够实现对能源的有效利用，达到节约能源的目的；能够提高列车运行质量，使列车稳定、快速地运行。
由于电力牵引制动的功率大，从而提高了列车运行过程的安全性，在行使过程中，还能够实现对电力牵引的自动化控制，方便列车的运行，提高运行的安全水平。
1.2、缺点基本建设规模较大，投资比较多，对电力系统会产生不利影响，牵引用电是单相负荷的形式，会产生较大的负序电流，并且，电力机车功率因素较低，高次谐波含量较大，给电力系统的正常运行带来严重的不利影响。
此外，还会对沿线通讯造成一定的电磁干扰，检修工作比较麻烦，给铁路正常运行带来不利影响。
2、牵引系统的供电方式对于各国所发展的高速铁路而言，高铁所涉及的供电牵引系统主要由变电站和接触网两大部分组成。
二者协调运作最终保证了牵引供电系统的变电，配电以及送电工作。
作为系统中的核心组成部分，牵引变电所的职能是要将国家电网输入的三相高压电转换为能够和电力机车输入端相吻合的电能。
在完成上述操作后，变电站还需要将经过转换的电能输入到接触网以便电力机车供电模块调用。
在上述功能的实现中，变电站所涉及的电气部件可谓是“五花八门”，“种类繁多”，其中最常见的有变压器、继电器、电能传输母线等。
为了使得高压变电后的电能可以被电力机车供电模块所调用，接触网便成为了连接牵引变电机构和机车供电系统的桥梁。
试析电气化铁道供电系统负序电流
试析电气化铁道供电系统负序电流背景电气化铁路交通系统是采用供电设备送电，以铁路轨道作为输电线路，将交流电能直接输送给电气化牵引网上的电气化列车，从而完成对列车的牵引或制动等动力控制，提高铁路运输效率和运输能力。
电气化铁路交通系统中，供电系统是起着重要作用的部分，它提供了牵引网所需的电能。
供电系统由变电所、配电站、接触网、牵引变流器等组成。
而供电系统中存在一种被称为负序电流的电流现象，这种电流对供电系统会造成一定的影响，需要进行科学地分析。
什么是负序电流？负序电流指的是在三相电力系统中，对于一个相位的电流，如果其由负序电压引起，将产生一个正序电流外加两个负序电流的幅值相等的电流。
这些电流组成了负序电流。
在电气化铁道供电系统中，由于接触网与地之间会产生一定的感应，使得接触网上会存在一定程度的对地相抗，这样就会形成一个带电体。
当电气化铁道正常使用时，负序电压将从带电体到地之间流动，从而形成一定程度的电流。
负序电流的影响电气化铁道中的负序电流具有一定的影响，主要有以下几点：电气设备加热由于负序电流会对电气设备进行加热，使得设备的工作温度升高。
如果负序电流过大，会导致设备过热甚至损坏。
电气设备寿命降低在供电系统中，任何设备都具有寿命限制。
如果负序电流过大，将会使得设备的寿命缩短，降低设备的使用寿命，增加设备的更换成本。
系统电能损耗由于负序电流的存在，电气设备会在通电时产生一定的电能损耗，从而造成系统总电能损耗的增加，对系统能耗优化造成一定的障碍。
远方点短路负序电流若过大，将会使远方点发生短路，从而进一步影响电气化铁道的运行安全。
处理负序电流的方法若要降低电气化铁道供电系统中的负序电流对设备的影响，需采用相应的措施进行处理。
提高设备的抗负荷能力为了应对负序电流对设备的影响，可通过提高设备的抗负荷能力来减轻影响。
提高抗负荷能力可采取增加设备的容量、降低设备的损耗、或根据实际情况对系统进行优化等措施。
尽量减小负序电流的发生负序电流的发生是由于接触网与地之间产生的感应而导致的，因此尽可能减小负序电流的发生也是有效的处理方法。
铁道牵引供电系统存在的问题及其应对措施
铁道牵引供电系统存在的问题及其应对措施1. 引言铁道牵引供电系统是铁路运输中至关重要的一环。
然而，如今存在一些问题，影响了系统的正常运行和可靠性。
本文将对铁道牵引供电系统存在的问题进行全面、详细、完整且深入地探讨，并提出相应的应对措施，旨在改善系统运行效果。
2. 问题一：老化设备2.1 问题描述铁道牵引供电系统的某些设备已经使用多年，随着时间的推移，设备出现老化现象，导致其性能下降，甚至无法正常工作。
老化设备的存在对系统的可靠性和安全性带来了潜在风险。
2.2 应对措施为解决老化设备问题，可以采取以下措施： - 定期维护检修设备，延长设备的使用寿命； - 制定设备更新计划，及时替换老化设备； - 引入新技术设备，提高设备的性能和可靠性。
3. 问题二：电能质量不稳定3.1 问题描述电能质量不稳定是铁道牵引供电系统的一个常见问题。
电能质量问题包括电压波动、谐波扰动和电能短时中断等，不稳定的电能会影响到系统的供电质量和牵引设备的正常运行。
3.2 应对措施为解决电能质量不稳定问题，可以采取以下措施： - 安装电能质量监测装置，实时监测电能质量，并及时发现问题； - 加装谐波滤波器，降低谐波扰动； - 配备稳压装置，保持电压的稳定性； - 增加备用电源，以应对电能中断问题。
4. 问题三：故障难以定位和排除4.1 问题描述铁道牵引供电系统的故障难以定位和排除是一个常见但严重的问题。
故障发生时，往往需要大量的时间和资源来寻找出故障点，并进行排除，给系统的维护和恢复带来了很大的困难。
4.2 应对措施为解决故障难以定位和排除的问题，可以采取以下措施： - 建立故障定位和排除专家团队，提高故障定位和排除的效率； - 引入智能检测技术，提高故障的自动诊断能力； - 完善故障排查记录，形成故障数据库，为以后的故障处理提供参考。
5. 问题四：系统可维护性差5.1 问题描述铁道牵引供电系统的可维护性差是一个需要解决的问题。
系统中的某些设备布置不合理，维护操作复杂，给系统维护和保养工作带来了困难，且容易导致维护错误。
电气化铁路对电力系统的负序影响及对策
电气化铁路对电力系统的负序影响及对策摘要：本文主要介绍电力系统中牵引负荷引起的负序电流对系统的影响及应对措施，指出不平衡谐波对电力系统的危害，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。
关键词：电气化铁路；谐波电流；负序电流电气化铁路的供电是在铁道沿线建立若干个牵引变电站, 一般由电力系统110kV双电源供电,经牵引变压器降压为27.5kV或55kV后通过牵引网向电力机车供电,电力机车采用25kV单相工频交流电压,经全波整流后驱动直流牵引电动机, 在架空接触导线和钢轨之间行驶。
电铁为两相或单相不对称的谐波电流,经各种牵引变压器的变换后,高压侧注入电力系统的谐波电流为三相不平衡谐波,且有基波负序电流注入系统。
1 谐波电流和负序电流对电力系统的主要影响1.1对旋转电机的影响汽轮发电机转子为敏感部位,因为汽轮发电机转子的谐波和负序温升比定子大,存在局部的突出高温部位,国内曾发生过向电铁供电的汽轮发电机转子部件嵌装面过热受损的事故。
并且当负序电流流过发电机时,产生负序旋转磁场,产生负序同步转矩,使发电机产生附加振动。
谐波也会引起电机的振动并发出噪声, 长时间的振动会引起金属疲劳和机械损坏。
对邻近牵引变电所而远离电源的异步电动机,其定子绕组为敏感部位。
同时还将在电动机中产生一反向旋转磁场,此反向磁场对电动机转子起制动作用,影响其出力。
在谐波和负序电流的共同影响下,国内曾发生多起定子绕组过热烧毁事故。
1.2 对电力变压器的影响谐波电流在变压器绕组要产生附加损耗，该损耗相当大，除此之外还能引起外壳、外层硅钢片和某些紧固件发热，并可能局部过热，加速变压器的老化，影响其使用寿命。
负序电流造成电力系统三相电流不对称,造成变压器的额定出力不足(即变压器容量利用率下降)。
1.3 对输电线路的影响谐波使网损增大，在发生系统谐振或谐波放大的情况下，谐波网损可达到相当大的程度。
谐波电流在各种电路阻抗上产生谐波电压降。
交流电气化铁道的负序电流对电力系统的影响及整改措施
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变 降为 电力 机 车用 的 ２ ７ ． ５ ｋ Ｖ或 ５ ５ ｋ Ｖ， 电力 机 车采 用 的是 ２ ５ ｋ Ｖ单 相工 频交 流 电压 ， 经 整 流后 驱动 直 流牵 引 电动 机 ， 相 不 均衡 的负 荷将 在 电力 系统 中引起 负序 电流 ，同时 ， 整 组 、 阻 尼绕 组 中感 应 产 生 两倍 工频 的附 加 电流 ， 在转 子 表 流 型 电力 机 车使 牵 引 网 的电 流畸 变 ，产 生 的谐 波 电 流进 面感应 产 生涡 流 。这 些 附加 电流 和涡 流形成 附加损 耗 ， 引 入 电力 系 统 ， 这对 电力 系 统 的运行会 产 生不 良的影 响 。所 起 额外 温升 。 由于集 肤 效应 ， 转 子 的表 面升温 较 为明显 。 当 以， 深入研究这些不 良影响和改善措施是十分必要的。 负序 电流达 一定 值 时 ，此 额外 温 升将影 响发 电机 的动力 ，
铁道牵引供电系统存在的问题及其应对措施
铁道牵引供电系统存在的问题及其应对措施一、问题概述铁道牵引供电系统是铁路运输中的重要组成部分，其作用是为列车提供电力，保障行车安全和运行效率。
然而，在长期的使用过程中，该系统存在着一些问题，主要包括：供电质量不稳定、设备老化、能耗高等方面。
这些问题直接影响了铁路运输的安全和效率，因此需要采取相应的措施进行解决。
二、问题分析1. 供电质量不稳定在实际应用中，由于各种原因（如线路阻抗不匹配、设备故障等），牵引供电系统会出现电压波动或者频率偏移等现象，导致列车的牵引力不稳定甚至无法正常工作。
同时，这些波动和偏移还会对其他设备产生影响，例如信号灯、计算机等。
2. 设备老化铁道牵引供电系统中的大部分设备都具有较长的使用寿命，在长时间使用过程中容易出现老化和损坏。
例如，变压器绝缘老化、断路器接触不良等问题都会对系统的正常工作产生影响。
3. 能耗高铁道牵引供电系统需要消耗大量的电力，而且在列车启动和停止时，其能耗会更加高昂。
这不仅增加了铁路运输的成本，还对环境造成了不良影响。
三、解决措施1. 优化供电质量为了解决供电质量不稳定的问题，可以采取以下措施：（1）建立完善的监测系统，对牵引供电系统进行实时监测和分析，及时发现并排除故障。
（2）采用先进的调节装置和控制技术，保证供电稳定性和可靠性。
（3）加强设备维护和检修工作，确保设备处于良好状态。
2. 更新设备为了解决设备老化问题，可以采取以下措施：（1）制定设备更新计划，并逐步替换老化或损坏的设备。
（2）采用先进的技术和材料，提高设备的可靠性和使用寿命。
（3）加强设备维护和检修工作，延长设备寿命。
3. 提高能效为了解决能耗高的问题，可以采取以下措施：（1）优化列车行车计划，减少列车启动和停止的次数，降低能耗。
（2）采用节能型设备和技术，降低系统的能耗。
（3）加强能源管理，提高能源利用效率。
四、总结铁道牵引供电系统是铁路运输中不可或缺的一部分，其稳定性和可靠性对运输安全和效率有着重要的影响。
牵引供电系统负序电流分析和对策
摘要目前我国电气化铁道采用单相工频交流制，使用电力系统三相中的两相分别通过供电臂向电力机车供电，造成电压三相不平衡，对系统和其他负荷产生影响。
因此，正确建立电气化铁道牵引供电系统的仿真模型，并研究电气化铁道牵引供电系统产生的负序分量，对于解决和改善供电系统负序问题具有重要实际意义。
牵引变电所的牵引负荷随时间变化剧烈，负序容量大，功率因数较低，还释放大量的谐波。
利用并联补偿综合解决负序、无功的补偿(必要时还要兼顾谐波)，是提高动力指标和经济效益的有力手段。
为使并联补偿得到综合的和最有效的利用，应从整个系统的观点出发，把牵引供电系统(通过牵引变压器)与电力系统联系起来，提出并联补偿的最住分布方式。
首先本文结合牵引供电系统的特点，通过Simulink仿真建立牵引供电系统基本仿真模型，接着根据负序电流的特点，提出新型的检测方法。
然后根据不同牵引变压器（Scott、YNd11、阻抗匹配平衡变压器等）的特点，对其进行三相不平衡度进行特性分析，对牵引变压器的选型具有参考价值。
最后建立了牵引电力系统中并联补偿分析、计算的通用模型，计算出负序电流的一般表达式，以及全负序相量图的应用范围。
提出改善负序的方法，包括采用特殊接线的牵引变压器、牵引变电所的换相连接、并联补偿等。
并且重点研究牵引变电所的并联补偿，然后以YNd11接线牵引变电所为例对其进行负序功率补偿，通过计算和Simulink仿真验证其正确性。
根据负载的不同情况提出两种不同的并联补偿分布方式，仿真波形结果验证了并联补偿对降低负序的作用。
关键词：电力机车;牵引系统;不平衡度;负序电流;并联补偿ABSTRACTAt present our electrified railway use single-phase industrial frequency alternating current system ,it use two of the three-phase in the power system to supply power to the electric locomotive through the power-supply arm,then it cause a voltage unbalanced three-phase. So, establishing a simulation model of proper electric iron traction system correctly seems important and researching the negative sequence components that produced in the electric iron traction system in power supply system also has important practical significance to reduce the negative sequence of power supply system.The traction's load of traction substation changes over time，has large capacity of negative sequence, low power factor, also release a lot of harmonic. Using parallel compensation for negative sequence and reactive power compensation (when necessary even give attention to the harmonic), which is a perfect method to improve the dynamic index and economic benefit. In oder tomake use of the parallel compensation effectively and comprehensively, we should make a point of view from the whole system, connecting the traction power supply system (through the traction transformer) and power system, come up with a best distribution mode for the parallel compensation.According to the electric traction loads have negative sequence current characteristics, and for different traction transformer in system analysis, the negative sequence currents of the selection of the traction transformer has reference value. According to the different circumstances of the load put forward two kinds of different parallel compensation mode, and correct simulation parameters, through the simulation results verify the waveform parallel compensation to reduce the negative effect of the sequence.Keywords: electric locomotive ；traction system ；negative sequence ；unbalanceparallel compensation目录第1章绪论 (1)1.1研究的背景及意义 (1)1.2研究现状 (2)第2章牵引供电系统 (5)2.1牵引供电系统的特点 (5)2.1.1牵引供电系统运行方式 (5)2.1.2系统电源电压等级 (7)2.1.3牵引变电所 (8)2.1.4牵引负荷 (8)2.2牵引供电系统仿真 (9)第3章负序电流 (12)3.1负序电流的影响 (12)3.1.1电力牵引负荷负序电流的特点 (12)3.1.2负序电流的不良影响 (13)3.1.3对负序的限制值 (15)3.2负序电流的检测方法 (16)3.2.1 负序电流采样的理论分析 (16)3.2.2检测系统的硬件设计 (18)3.2.3热积累和热发散的模拟 (19)3.2.4检测系统的软件设计 (20)第4章不同接线变压器的三相不对称度 (21)4.1概述 (21)4.2牵引变压器负序电流及其不平衡度分析 (21)4.2.2 YNd11接线变压器 (22)4.2.3 V/v接线变压器 (24)4.2.4 Scott接线变压器 (25)4.2.5 阻抗匹配平衡接线变压器 (26)4.3牵引变压器负序电流特性分析 (27)4.4结论分析 (29)第5章负序改善方法 (32)5.1负序电流的一般表达式 (32)5.2全负序相量图 (35)5.3降低负序影响的措施 (37)5.3.1 特殊接线牵引变压器 (37)5.3.2 牵引变电所的换相连接 (38)5.3.3并联补偿 (40)5.3.4仿真验证 (50)结论 (57)致谢 (58)参考文献 (60)第1章绪论1.1研究的背景及意义随着电气化铁路的发展，大量交—直型晶闸管相控机车与交—直—交型变频调速交流机车投入运行。
电力系统受电铁负荷的不良影响及消除措施
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
电铁负荷对电网的影响及防治措施
形成 ２ ５ ｋ Ｖ 电压 可供 电 力 牵 引 用 电 。
动、 引发 系统 谐 振 、 中 小 型发 电 机 转 子 损 坏 、 大 面积 停 电等 事
故 。所 以 ， 电能 质 量 的 下 降 已成 为 我 国发 展 高 速 重 载铁 路 必 须
系统 ．每 一 个 牵 引 变 电 所 都 可 以 实现 由三 相 系统 的 两相 线 电
压供 电 如 图 ２所 示 ， 两个 变压 器 次 边 绕 组 各取 一 端联 至 牵 引
变电 所 两相 母 线上 而 它 们 的 另 一 端 则 以联 成 公 共 端 的 方式 接至钢轨 引回的回流线 。这时 ， 两臂 电压 相 位 差 ６ ０ 。 接线 （ 即
间． 而 中性 点 则接 至钢 轨 。 在 接 触 网与 铜 轨 和 正 馈 线 与 钢轨 间
引 言
近 几年 ， 高速 和 重 载 铁路 在 中 国广 泛 发 展 ， 由 于机 车 的 牵 引功 率 非 常 大 ， 冲 击性 和 电压 波动 也 非 常严 重 。 牵 引供 电 系统 是 三 相 不 对 称 负荷 ． 电 力机 车 是移 动 的 单 相 整 流 带 冲 击 的 负 荷 ，运 行 时会 产 生大 量 的谐 波 、 负序 和 无 功 功 率 注入 电 力 系
重 视 的 问题
Ｔ 一 接 触网； Ｒ 一 铜轨； Ｆ 一 正馈 线 ； Ｓ Ｓ 一 牵引变电所 ； Ａ Ｔ －自 耦 变压器。
本 文 从 分 析 电铁 供 电 系统 的 特 点 和 常 德 电 网 电铁 负荷 发
图 １ Ａ Ｔ供 电 方 式原 理 图
展 情 况 出发 ， 分 析 了电 铁 负荷 对 常德 电 网 的影 响 ， 提 出了限制 电铁 负荷 对 常德 电 网影 响 的措 施 及 建 议 。
发电机负序电流的危害及控制措施
发电机负序电流的危害及控制措施摘要：正常运行的发电机定子电流为三相对称的稳态正序电流，当因各种原因发生不对称运行时，发电机将产生负序电流，其主要原因有系统出现不对称负荷、系统或发变组发生不对称短路、发变组发生非全相运行等。
发电机负序电流超过允许值将对发电机产生一定的危害，本文根据大唐国际锡林浩特发电有限责任公司两台发电机稳态和暂态工况下存在的负序电流的实际案例对发电机负序电流的危害及控制措施开展探析。
关键词：发电机、负序电流、三相不平衡、火电。
引言[yyh1]：随着我国特高压交直流电网的逐步形成和新能源大规模持续并网，与换流站紧密联系的交流系统三相不平衡的问题也开始显现。
大唐国际锡林浩特发电公司发电机经主变升压后接入1000kV交流特高压站，该1000kV交流特高压站与附近的±800kV直流换流站相聚26km并在各自的500kV侧紧密联系。
大唐国际锡林浩特发电公司1号、2号机组自2019年12月始相继并网，两台机组与系统并列后均长期存在一定程度的负序电流，同时在交流系统因直流系统闭锁导致扰动时产生较大的暂态负序电流，针对该情况开展负序电流可能造成危害及控制措施的研究尤为必要。
1、负序电流的危害负序电流对发电机的主要危害在于负序电流流过定子绕组时，负序电流产生的负序磁场同样以同步转速旋转，但与正序旋转磁场的旋转方向相反，因而，以同步转速旋转的发电机转子将以两倍速同步切割该负序磁场，在励磁绕组及转子本体中感应出两倍工频的附加电流，在转子表面产生涡流，使发电机转子产生发热和附加损耗，危害转子槽楔及接头、护环等部位，同时由于气隙合成磁场所产生的交变磁力矩作用在定子基座和转子转轴上，将引起两倍工频的附加振动。
另外，负序电流会增大变压器的附加能量损失，使变压器的铁芯磁路产生附加发热，同时，负序电流的大小和持续时间长短的变化有引起继电保护装置动作的可能。
2、发电机承受负序电流的能力以大唐国际锡林浩特发电公司所采用的东方电机有限公司生产的额定电流为19245A的QFSN-660-2-22B型汽轮发电机为例，该电机说明书中列出的承稳态和暂态负序电流的能力分别为：当三相负载不对称，且每相电流不超过额定定子电流I N时，其负序电流分量I2与额定电流I N之比（I2/I N）应不大于8%。
牵引负荷对电力系统的影响与对策大神
A2
A0
F F F F • • • •
B
B1
B2
B0
F F F F • • • •
C
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1 3
•
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•
2〕增加串联电抗器额外的电和热的影响 谐波电流流入串联电抗器后，电抗器的实际电压、工作容量、合成电
流都等于对应的额定值乘上一个大于1的系数。不过，无论从电压还 是容量来看，电抗器受谐波的影响比电容器严重。这是因为电抗器的 谐波感抗，与谐波次数成正比例增大。所以，谐波电流的流入，大大 增加了电抗器额外的电和热的影响。必须十分注意它的温升问题。 5.谐波电流对电气计量仪表的影响 高次谐波对电气计量仪表，特别是电能计量仪表影响较大。因为现在 使用的功率表并没有关于受高次谐波和功率因数影响而产生误差的限 制措施，只能计量出的值为：
负序电流对电力系统的影响
一：影响发电机正常工作 1〕限制发电机的出力 单相牵引负荷，引起发电机的不对称运行。从发电机的平安运行
考虑，其每相电流都不应超过额定值。否那么，电流最大的一相将超 过额定温升。当最大一相电流到达额定值时，较小的两相电流却小于 额定值。因此，限制了发电机的出力。 2〕增加了损耗，使转子温度增高 当负序电流流过发电机定子绕组时，产生负序旋转磁场。它相对应转子 的旋转速度为同步转速的两倍，即以两倍同步转速切割转子导体。在 励磁绕组中感应产生两倍工频的附加电流。附加电流形成附加损耗， 引起转子温度增高。 3〕增加了附加振动 由负序旋转磁场与转子励磁势以及由正序旋转磁场与转子负序磁势所产 生的两倍工频的交变电磁力矩，同时作用在转子转轴和定子机座上， 引起两倍工频的附加振动。
铁道牵引供电系统存在的问题及其应对措施
铁道牵引供电系统存在的问题及其应对措施在实际的铁道牵引供电系统运行的过程中，存在着各种各样的问题，这些问题的存在，严重的制约了铁道牵引供电系统的稳定、良好的运行。
而在实际的运行维护中，相关的技术人员应该对存在的问题，深度分析原因，并且采取有效的措施进行解决，进一步提高铁道牵引供电系统的运行效率。
标签：铁道牵引供电系统；问题；应对措施1 铁道牵引供电系统中存在的问题1.1 谐波电流的问题铁道是一种交通中使用的工具，在交通运输系统中占有重要的位置，由于铁道牵引供电系统是一项感性负载的系统，这也使得系统在运行的过程中经常会由于牵引机、变压器等设备的非线形关系而产生谐波电流，而谐波电流对供电系统中的线路、设备都会造成一定的影响，对铁道供电系统以及人员的安全造成严重的影响[1]。
例如，谐波电流对变电站的影响，变电站是供电系统中的枢纽部位，而在谐波电流的影响下，会使得变电站的电压上升、电流增大，直接增加了变压器的荷载，在超出变压器的荷载能力范围后会造成变压器烧毁的现象；对电网输电线的影响，谐波电流会增加线路上的功率，使得线路材料的电阻变大线路输送电的热度升高，对线路的使用寿命造成直接的影响，甚至会造成线路烧毁的现象，最终导致供电系统出现故障；谐波电流对继电保护装置的影响，继电保护装置是供电系统中的安全保镖，是保证系统安全运行的主要设备，而在谐波电流的影响下，会导致设备功能失常，失去了对供电系统的保护作用，为供电系统运行带来严重的安全隐患[2]。
1.2 负序电流的问题正常供电中产生的负载主要分为单相负载和三相负载，单相负载主要对居民用电，而三相负载则是对工业、生产、建筑等行业的供电，包括铁道牵引供电系统也是三相负载[3]。
然而，在铁道牵引供电系统正常运行的过程中，由于三相电流之间的不平衡而产生三相负载不平衡的现象，如负序电流、零序电流等。
在铁道牵引供电系统中负序电流的产生对系统的安全运行造成极大的影响，例如，负序电流对变电器的影响，变电器是电能的主要输出工具，而受到负序电流的影响会导致输出功率下降，致使供电系统的运行效率下降，对铁道的正常安全运行造成一定的影响；对线路输电能力的影响，负序电流的产生会占用输电线路大量的电流容量，使正常电流的输送量降低，导致输电能力直接下降，不能将正常的输电能力发挥出来，对整个铁道牵引供电系统的运行效率造成一定的影响；对输送电线路以及设备的影响，负序电流的产生会增加输电线路以及设备的荷载，荷载过高导致线路或设备的热度不断升高，造成线路和设备的使用寿命缩短，直接增加供电系统的维护成本，而且对供电系统的安全运行也有着一定的影响[4]。
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浅谈我国电铁牵引负荷负序电流危害及改善措施
摘要：由于电气化铁路的电力机车是移动性的单相整流带冲击的负荷，当其接入电网运行时，在电力系统中将产生较大的谐波和负序分量，如不采取措施加以治理，将对电气设备及电力系统的安全经济运行造成严重的威胁。
分析我国电铁牵引负荷负序电流危害，概述我国电力牵引现行电能质量改善的措施。
关键词：电铁牵引负荷、负序电流、危害、改善措施
一、电铁牵引负荷负序电流对电力系统危害
（一）对同步发电机的危害
负序电流对发电机影响最大的是转子的附加损耗与发热，其次就是附加振动。
在电力系统中三相平衡时即三相电流为零时，发电机定子三相电流所产生的旋转磁场与转子转速相同，均为同步转速，而且方向也一样，所以定子旋转磁场与转子旋转磁场相对静止。
在这种情况下，发电机转子励磁绕组中只有正常的励磁电流。
但是当系统中存在有负序电流时，负序电流与正序电流的作用却截然不同。
负序电流流过发电机定子绕组时将产生负序旋转磁场，其转速与转子的转速相同，均为同步转速，但方向与转子的旋转方向相反。
相对于转子而言，转速为同步速的2倍。
这种负序旋转磁场以2倍的速度直接扫过转子绕组和转子本体表面，从而在转子励磁线圈、阻尼线圈及转子本体中感应出2倍同频率的电势，并引起涡流。
涡流将引起励磁线圈、阻尼线圈及转子其他部分的附加发热，产生额外的热量和能量损失。
同时，由于负序旋转磁场感应出来的电流频率高，集肤效应较为严重，这个电流极不容易渗透到转子的深处，而集中在转子本体利各个部件的表面。
负序旋转磁场在转子方面所感应出来的2倍工频环流直接越过汽轮机转子的槽楔与齿，以及槽楔和齿与护环的许多接触面。
而这些地方的接触电阻较高，可能出现局部高温现象，会降低转子部件金属材料的强度和线圈绝缘强度，尤其护环在转子本体上嵌装处的局部发热是特别危险的。
因为护环是应力最大的部件．其机械强度稍有消弱，就可能引起严重的后果。
单相电铁牵引负荷，引起发电机的不对称运行。
从发电机的安全运行考虑，其每相电流均不应超过额定值，因此实际上限制了发电机的出力。
（二）对异步电动机的影响
对于异步电动机来说，正序电压产生正序电流和顺转的电磁转矩，负序电压产生负序电流和逆转的电磁转矩。
负序电压对异步电动机的运行是十分不利的，较小的负序电压加到异步电动机上将会引起较大的负序电流及负序逆转电磁转矩，直接影响异步电动机的效率和安全可靠运行。
一般根据实验和运行经验有：U2等于0．05UN 时，负序电流就可达（20～35)％IN。
因此负序电压对异步电动机的影响是很大的，可以引起电动机的额外发热，严重时会烧毁电动机。
（三）对继电保护装置的影响
负序电流容易使电力系统中以负序分量启动的继电保护装置误动作。
例如，当负序电流作用时间较长时，常规的距离保护就要转入闭锁状态，使一段时间内距离保护的快速动作段退出运行；而当电铁负序作用于解除闭锁后，如系统此时发生振荡，则距离保护可能误动作跳闸。
所以，为消除负序的影响，将增加继电保护装置的复杂性、降低可靠性。
一般如有牵引变电所以110KV电压接入，给其供电的110KV或220KV电网内变电所需装设适用于电铁的线路保护装置。
此类保护利用负序和零序为启动元件，针对电铁的特点，线路距离保护的振荡闭锁采用了快速复归功能。
快速复归的作用是：当有冲击负荷、系统操作等情况，使保护装置迅速复归，不进入振荡状态，以避免此时发生故障时距离保护可能失去快速保护作用：另外，当有冲击负荷，系统操作时保护装置不对外发信号，以免干扰变电所的运行人员。
快速复归时间不大于100ms，虽然在原理上未根本解决负序干扰，但在我国西部电铁较发达的地区已有应用，证明基本可保证电网的安全运行。
（四）对电力变压器的影响
负序电流造成三相电流不对称，因而电力变压器三相电流中有一相电流最大而不能有效发挥变压器的额定出力(变压器容量利用率下降)。
另外，还造成变压器的附加能量损失、在变压器铁芯磁路中产生附加发热。
（五）对送电线路的影响
负序电流流过送电线路时，负序功率实际上并不做功，而只造成电能损失，增加了网损降低了送电线路的输送能力。
二、我国电力牵引现行电能质量改善的措施
（一）对牵引变及牵引网接线采取措施
1、牵引变电所的换相连接
在一个电气化铁路区段，当各牵引变电所由同一电力系统供电时，各牵引变电所在电力系统中引起的总负序电流与每个牵引变电所引入的相序有关。
为了减小对电力系统的不对称影响，通常采用相序轮换接入，即换相连接。
所谓换相连接就是把各牵引变电所的变压器轮换接到电力系统的不同相上，其目的使电铁单相负荷反映到电力系统尽可能达到三相负荷对称。
无论对单相接线，还是v／v 接线及Y／△三相接线的牵引变电所，均可采用这种方法。
2、采用三相／两相平衡牵引变压器
平衡牵引变压器特点是：当牵引变电所两侧的牵引负荷相等时，反映到电力系统中三相是对称的，采用这两种牵引变压器，在理想情况下可大大减小电铁负荷对电力系统的负序影响。
（二）从电力机车本身改善电能质量
1、机车是无功电流和谐波电流源，就地治理的优点：
A、无功补偿量可随机车负荷变化而调整，机车可经常保持较高的功率因数
B、减小了接触网电流与接触网损耗
C、相应降低了接触网电压损失，改善了机车电压质量
D、较少的谐波电流流入接触网，减小了对电力系统的谐波影响
2、具体措施：
A、在机车牵引绕组设置晶闸管投切的三次谐振电容补偿电路，每机车4组。
三次谐振补偿电路同时部分吸收谐波电流，阻抗比=0.12—0.13，吸收谐波电流40~60％。
B 、投入原则：半额定功率以上投入，根据机车无功大小投入不同组数，补偿机车功率因数大于0.9我国一部分机车(SS4G、SS6B、SS7、SS7C，8K、6K)设置了谐振补偿装置。
3、机车补偿装置存在问题
A、每台机车补偿装置容量大(见下表)，全部机车总容景投资费用可观，经济上浪费；
B、规定50％以上额定功率投入补偿不能有效补偿无功，全线路机车大部分时间在50％；
以下功率运行(轻载，下坡道，低速运行时)，反映到变电站的综合功率因数一般仅0．8左右；
C、补偿电路防干扰性能筹。
受干扰后易山现严重故障；
（三）从牵引变电站改善电能质量
1、优点
A、在牵引变电站集中补偿，需要的补偿设备总容量铰小，投资节省，可
补偿接触网线路电感产生的无功功率。
根据供电臂的无功电流而调整补偿量，变电站有较高的功率因数，流入电力网的无功电流与谐波电流相对较小
2、具体措施
在变电站供电臂牵引母线通过真空开关投入三次谐振电容补偿电路
3、存在问题
A、由于开关投切时间的随机性，投切时有很大的电流冲击与很高的过电压，易使开关与电容器损坏
B、电容器投入后，一般不轻易切除，容易过补或欠补，补偿效果不佳
C、过补造成母线电压升高，对机车工作不利
D、这种种补偿方式具有很大的局限性，只适用于复线、高速、运输繁忙区段
E、不适用于山区、单线路、有长大坡道、多机牵引的重载区段
结语：电铁谐波、负序分量对电力系统的危害很大，我国东南沿海地区经济较发达，相对来说发生电力系统事故所造成的经济和社会影响更大。
目前，铁路电气化改造正向东南沿海地区扩展，当地电力部门必须对电铁牵引负荷的性质和危害有足够的了解，并预先引起足够的重视。
第一作者：刘德明1978.2.22生男工程师华东交通大学电气学院铁道电气化专业学士研究方向：铁路电气化单位：中铁电气化局集团第二工程有限公司第三工程段邮编441003
第二作者：蓝贤桂1979。
2.14生，男讲师，硕士在读，研究方向：通信工程单位：东华理工大学机电学院邮编344000。