牵引变电所无功补偿研究
关于牵引变电综合补偿方案的潜析
关于牵引变电综合补偿方案的潜析一说到牵引变电综合补偿方案，我就想起了那些年在电网系统里摸爬滚打的日子。
那时候，面对复杂多变的电力需求，如何优化补偿策略，提高电网运行效率，成了我心中的一个结。
现在，让我试着用意识流的方式，把这个方案潜藏在心底的故事娓娓道来。
我们得明确牵引变电综合补偿的目标。
这就像是打一场没有硝烟的战争，我们要确保电力系统的稳定运行，降低线路损耗，提高供电质量，同时还要考虑到环保和经济效益。
所以，我们的第一步是进行现场调查和分析。
1.现场调查现场调查就像是侦探一样，我们要去了解牵引变电所的运行状况，查看设备参数，了解负荷特性。
这时候，我会想起那些和数据打交道的日子，每天都要面对大量的数据，从中找出规律。
这些数据就像是一串串密码，等待着我们去破解。
2.分析问题通过对现场数据的分析，我们发现了一些问题。
比如，牵引变电所的无功补偿设备配置不合理，导致系统无功功率不足，电压波动大；再比如，牵引变电所的滤波装置效果不佳，谐波含量较高。
这些问题就像是一颗颗定时炸弹，随时可能引发电力系统的崩溃。
我们要制定解决方案。
这个过程中，我会想起那些和同事们一起头脑风暴的日子，大家集思广益，力求找到最佳的解决方案。
1.无功补偿设备优化针对无功补偿设备配置不合理的问题，我们决定采用动态无功补偿技术。
这种技术可以根据系统无功需求自动调整补偿容量，确保系统无功平衡。
同时，我们还可以通过合理配置无功补偿设备，提高牵引变电所的电压稳定性。
2.滤波装置升级3.经济效益分析在进行方案设计时，我们充分考虑了经济效益。
通过采用先进的补偿技术和设备，我们可以在一定程度上降低线路损耗，提高供电效率。
这样一来，不仅可以节省电力资源，还能为企业带来经济效益。
4.环保考虑在方案设计中，我们还充分考虑了环保因素。
通过采用环保型补偿设备，我们可以降低对环境的影响，实现绿色环保。
我们要对方案进行实施和监测。
这就像是把一颗颗种子种在土里，我们要精心呵护，等待它们生根发芽。
地铁牵引供电系统谐波抑制和无功补偿的研究
地铁牵引供电系统谐波抑制和无功补偿的研究发布时间：2023-02-03T05:12:44.704Z 来源：《中国电业与能源》2022年第18期作者：周尧胡子超贾灿[导读] 传统地铁牵引供电系统采用24脉波整流机组周尧胡子超贾灿青岛地铁运营有限公司 266000摘要：传统地铁牵引供电系统采用24脉波整流机组，列车刹车时的制动能量会引起直流接触网电压升高。
新建线路通常配置再生能量吸收装置，目前以逆变回馈型装置(以下简称“能馈装置”)应用最为广泛。
但该复合型方案中的整流机组和能馈装置需要分别接入交流环网及直流接触网，系统结构复杂且其成本较高。
本文在能馈装置的基础上，提出以双向变流装置作为供电核心的新型牵引供电系统替代该复合型方案。
由于IGBT(绝缘栅双极晶体管)反并联二极管短路能力有限，当系统直流侧发生短路时，容易发生损坏。
关键词：地铁；牵引供电系统；谐波抑制；无功补偿；引言随着我国社会经济的不断发展，铁路因为其运载能力大、运行速度快等特点，在整体交通运输中扮演着非常重要的角色。
牵引供电系统的主要功能就是向铁路上运行的电力机车提供连续可靠的电能。
而为了使牵引供电系统能够可靠安全供电，继电保护发挥了重要的作用。
整定值是继电保护工作的基准，直接关乎牵引供电系统的安全运行。
而目前的继电保护整定技术已不能满足需要，因此开发出一款自动化程度高的可视化继电保护整定计算软件势在必行。
基于此，本文研究整定计算可视化和图形化实现技术，通过电气元件组态完成整定计算，方便灵活，易于被技术人员掌握和理解。
1中国城市轨道交通的发展状况地铁、轻轨、公交车等公共交通是城市轨道交通的一部分。
19世纪50年代早期轨道交通首次在英国出现。
伦敦的大都会铁路历时9年建成，于1863年初正式投入使用。
它的主要动力来自于蒸汽机车，以蒸汽为动力，驱动蒸汽机车运输。
随着全球经济的发展和人口不断增长，中国的运输方式也随之发生了变化。
交通堵塞问题是全球范围内普遍存在的，中国交通堵塞的情况更为严峻。
牵引变电所相控电抗器无功动态补偿方式的研究2100字
牵引变电所相控电抗器无功动态补偿方式的研究2100字摘要：本文论述了牵引变电所相控电抗器无功动态补偿装置的基本原理，说明该装置采用的关键技术，并对该装置进行了经济效益评价。
关键词：牵引变电所相控电抗器无功动态补偿▲▲ 一、引言近几年来，因牵引变电所功率因数不能满足电力部门规定的0.9标准，我局被迫交纳功率因数电费较多。
自1990年4月实行两部制电价以来，牵引变电所开始交纳功率因数调整电费，我局已累计交纳功率因数电费6000多万元。
▲为了减少牵引变电所功率因数电费支出，降低运输成本，提高电气化铁路经济效益，我局与有关单位共同研制牵引变电所相控电抗器无功动态补偿装置，在包兰线白银西牵引变电所投入现场运行，取得较好的补偿效果。
2005年，本科研项目荣获甘肃省科技进步二等奖。
▲▲ 二、白银西牵引变电所改造方案为了掌握电容补偿装置补偿状况，对该所牵引供电系统的进行现场实地测试。
根据测试结果，牵引变电所每相有功负荷约为6000kW，无功负荷为4480kVar，若要使平均功率因数达到0.95，考虑现行最大牵引负荷，每相需要补偿无功容量为2900kVvar。
白银西变电所27.5kV母线上均设有AFF33―2240kVar三次滤波器各一套，在最大牵引负荷的情况下，功率因数要提高到0.95是不够的，需在27.5kV母线每相上各增加1组AFF33―2240kVar的滤波电容器，与原有AFF33―2240kVar的滤波电容器一并投入运行。
通过理论计算，并考虑负荷的发展，相控电抗器的额定容量确定为3600kVA，采用单相分别补偿，即A、B相母线各安装一套相控电抗器，其容量规格相同，分别对A、B两相母线进行动态补偿。
▲▲ 三、装置技术原理1. 装置基本原理牵引供电系统无功功率平衡公式可用下式表示：Qn=QV-QC+QTCR （1）式中，Qn：系统提供无功功率；QC：滤波电容器产生恒定的容性无功；QV：电力机车产生的感性无功；QTCR：相控电抗器TCR产生连续可变的感性无功。
牵引变电所相控电抗器无功动态补偿方式的研究
牵 引变 电所相控 电抗 器 无功 动态补偿 方式 的研 究
兰 州铁 路 局 何 承 东 钮 承新
言 嗲
一
引 、
近 几 年来 ，
因牵 引变 电所 功率 因数不 能满足 电力部 门规定
的
0
9
．
标 准 ． 我局被 迫 交 纳功率 因数 电费较 多 。
自 19 9 0 年 4 月实
件是 脉 冲放大 器 。 由控制器 发 出的脉 冲信号 控 制功 率单 元 中
的 晶 闸管
门极
使
，
晶闸管按要
求导通
可
，
控制流过相控
电抗器
的 电流 ，从而 控制无功功率。 控制器 具有 检测 电网无 功 ，进行
控制运 算 ，形成触发脉冲 ，触发可控硅 ，进行动态补偿 。
数据采集部分将
PT
CT l
、
CT2
统
提
供
无
功
功
率
Q 滤 ； 。 ：
波
电
容
器
产
生
恒
定
的
容 性 无 功 Q ； 。 ： 电 力 机 车 产 生 的 感 性 无 功 Q ； TCR ： 相 控 电 抗 器
TCR 产生 连续可变 的感性无 功 。
由公 式 ( 1 )可
以看
出
滤波
，
电容
Q。
固定不
变
机车负荷
，
Q。 为 不 断 变 化 ， 只 要 改 变 相 控 电 抗 器 Q。
大后 输送 给功率 阀组 部分 。
晶闸管 阀组 将 晶闸管 的状 态 信号 回送 给击穿检测 部分 ，
击穿检测部分对这些信号进行综合 ， 形成击穿检测状态信号
铁路牵引变电所无功补偿的研究
铁路电力机车负荷功率 因数较低 ， 弓网压力 和离线 的 受
影响 ，对电力系统产生较 大的无功 冲击 ，引起 电压波 动与偏 差。 铁路 电力机车普遍采用交直流传动 ， 将产生很大的奇次谐
谓无功补偿 ，就是利用无 功补偿装置 向电力 系统 注入一定 的
率 。在 常用 的无 功功率补 偿设 备中 ， 电容器 的费用最低 ， 并联
有 功功率消耗最小 ， 维护最简便 。 它可 以分散安装在用户处或
靠 近负荷 中心的地点 ， 实现无功功率 的就地补偿 ， 还可根据需 要分散撤迁到其他地点。由于上述优点 ， 并联 电容器得到 了广 泛 的应用 。 其主要缺点是电压调节效应差 ， 电容 的投切是有级
（） ２ 并联电容器。实际中大多数负载是感性负载 ， 采用 电 容 器进行并联作 为无 功补偿装 置是 非常重要 的。大容量并联
引供电负荷是单相负载 ， 所产生的负序电流将注入 电力系统 ，
减弱供 电能力 。鉴 于上述原 因， 提高电气化铁 路的电能质量 ， 对电力 系统很有意义。
电容装置一般还分 为数组 ， 各设开关 ， 分级调节输出的无功功
的， 难免 出现过或欠补偿 ， 不能动态跟踪系统所需无功功率的 变化 。同时一般需要 串联 电抗 器 ， 用于限制投切时的涌流 ， 抑 制 高次谐波 的影 响。由于系统 中有谐波 ，有 可能发生并 联谐
无 功功率 ， 以达到提高功率因数 的 目的。
铁路牵 引供 电系统的无功不足 ， 将会 引起 系统 电压 下降 ，
因此 ， 研究 一种既 能提 高电能质量 ， 叉不大幅增加投资的牵引 变 电站无功补偿方案 ， 十分必要 的。 是
毕业设计论文牵引所svc二次设计
摘要由于目前电气化铁路牵引供电电能计量中力率的考核采用正送倒计的方式，若采用常规的固定电容进行无功补偿，其综合力率无法达到供电部门的要求，而静态无功补偿装置（SVC）能够很好的解决这一问题。
本文正是针对静态无功补偿装置（SVC）的工程设计进行专题研究。
本论文首先，针对电气化铁道牵引供电系统及其负荷的特点，分析了牵引供电系统功率因数低的原因，并提出应用静止型动态无功补偿装置(SVC)对牵引负荷进行动态无功补偿。
其次，介绍了目前牵引供电系统中普遍应用的晶闸管投切电容器TSC和固定电容器+晶闸管可控电抗器FC+TCR两种SVC补偿装置；接着，对FC+TCR型SVC系统的一次接线方式进行简单介绍，提出了SVC装置在施工设计中应该注意的一些问题；最后，列举了110kV牵引变电所FC+TCR型SVC补偿装置二次系统设计，并进行保护定值计算。
静止型动态无功补偿(SVC)装置采用大功率晶闸管调相技术，通过对补偿系统中的相控支路电流的调节，达到动态调节SVC装置输出无功的目的，使之适应动态补偿牵引变电所变化负荷的需要。
本论文中的设计方法及经验值得设计和施工人员参考借鉴。
关键词：电气化铁路；功率因数；SVC；FC+TCR；系统设计AbstractAt present because electrified railway traction power supply electricity measurement of the assessment using force rate was sending pour millions of the conventional way, if the fixed capacitance reactive power compensation, which are unable to achieve comprehensive force rate power supply departments requirement, and static var compensation device (SVC) can be good to solve this problem. This thesis is aimed at static var compensation device (SVC) engineering design keynote research.At first, this thesis mainly aims at electrified railway traction power supply system and its load characteristics, it analyzes the traction power supply system causes of low power factor, and put out the application of static var compensation device (SVC) for dynamic var compensation of traction's load. Secondly, the thesis introduces the current traction power supply system in general useing thyristor threw cutting capacitor TSC and fixed capacitors + thyristor controlled reactor FC + TCR two kinds of SVC compensation devices; After then, FC + TCR type SVC system once connection mode is simple introducted, and construction design device in an SVC is put forward some problems which should be paid attention to; Finally, the thesis cites FC + TCR type SVC compensation devices second system design of 110 kv traction substation, and protection setting value calculation.Static var compensation (SVC) device adopts high-power thyristor phase-modulation technology, it throughs to the compensation system of phased branch current regulation, and achieves dynamic adjusting SVC device the purpose of reactive power output, to make it adapt the need of changing of compensation traction substation. This thesis of the design method and experience is worth reference for designers and construction personnel.Key words：Electrified railway，Power factor，SVC，FC + TCR，System design目录摘要 (I)Abstract (II)1 绪论 (1)1.1 牵引变电所SVC无功补偿的背景与意义 (1)1.1.1 电气化铁道牵引供电系统的组成及功能 (1)1.1.2 电气化铁道牵引供电系统的主要特点 (3)1.1.3 牵引变电所的负荷特点 (3)1.1.4 牵引变电所的功率因数 (5)1.2 牵引变电所SVC无功补偿的研究现状 (6)1.3 本课题的研究内容与目标 (7)2 牵引变电所继电保护 (8)2.1 继电保护的作用和意义 (8)2.2 主变保护 (9)2.2.1 主变保护的基本要求 (9)2.2.2 主变保护的原理 (9)2.3 馈线保护 (10)2.3.1 馈线保护的基本要求 (10)2.3.2 馈线保护的原理 (11)2.4 电容保护 (11)2.4.1 电容保护的基本要求 (11)2.4.2 电容保护的原理 (11)3 牵引变电所SVC装置一次接线方式 (13)3.1SVC的作用及其原理 (13)3.1.1SVC的作用 (13)3.1.2SVC的工作原理 (16)3.2SVC系统的一次接线方式 (19)3.3SVC系统的容量选择 (20)3.4SVC装置设计中需要注意的几点问题 (21)4 牵引变电所SVC装置二次系统设计 (22)4.1 牵引变电所SVC装置的二次系统设计 (22)4.1.1 交流回路设计 (22)4.1.2 控制回路设计 (23)4.1.3 遥信回路设计 (23)4.2 牵引变电所SVC装置保护定值计算的一般方法 (23)4.2.1 电流保护的保护定值计算 (24)4.2.2 电压保护的保护定值计算 (26)4.3包兰线皋兰牵引变电所SVC装置的保护定值计算 (29)4.3.1 固定电容器组（FC）的保护定值计算 (30)4.3.2 晶闸管可控电抗器（TCR）的保护定值计算 (31)4.3.3 包兰线皋兰牵引变电所SVC装置保护定值的输入 (32)结论 (33)致谢 (34)参考文献 (35)附录A (36)附录B (38)1 绪论1.1 牵引变电所SVC无功补偿的背景与意义1.1.1 电气化铁道牵引供电系统的组成及功能电气化铁道供电系统由外部电源系统和牵引供电系统组成。
牵引变电所动态无功补偿方案设计研究[1]学习资料
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牵引变电所动态无功补偿方案设计研究中铁第一勘察设计院集团有限公司电气化处 杲秀芳摘 要：在无功“反送正计”计量方式下，对于运量小、列车对数少的单线电气化铁路应采用动态无功补偿装置。
最大无功补偿容量的计算和FC 滤波支路的优化设计是动态无功补偿方案设计的重点。
牵引供电设计人员需计算三种馈线最大电流。
由于短时最大工作电流能够体现供电臂内的列车运行状态、甚至列车数量的变化，应采用其作为最大无功补偿容量的计算条件。
本文总结了牵引变电所FC 滤波支路优化设计的设计原则，并给出了滤波支路设备容量的最佳分布算法。
实践证明，在不改变总无功补偿容量的前提下，该算法能够使补偿滤波装置总容量最小，并满足一定滤波率技术指标。
关键词：动态无功补偿 滤波装置 最大无功补偿容量 滤波支路 优化设计电气化铁路多采用交直硅整流电力机车，功率因数较低，严重影响电力系统功率发挥和增大无功损耗。
由于固定补偿方式结构简单、造价低、可靠性高、维护方便、现场运行经验成熟，在牵引变电所中被大量采用。
但该装置不能随牵引负荷的变化做相应调整，对于运量小、列车对数少的单线电气化铁路，在无功“返送正计”计量方式下，牵引变电所功率因数较低，采用固定并联电容补偿装置往往达不到设计要求。
当采用固定并联电容补偿装置不能满足功率因数要求时，宜设动态无功补偿装置[1]。
铁路系统的电气化专家在总结了功率因数补偿的经验后也形成共识：对运量较大、负荷相对均衡的复线铁路，原则采用静态电容补偿；对运量小的单线电气化铁路，可采用动态电容补偿，应按详细的技术经济比较结果确定[2]。
有文献认为[3,4]，如果变电所全天空载概率超过50%，固定并联电容将完全失去补偿意义，这可以作为是否采用动态无功补偿装置的参考判据。
TCR+FC 型动态无功补偿装置能够快速跟随负载的变化提供需补的无功容量，实现功率因数无级自动调节，还能补偿一定的谐波电流。
对牵引变电变电所动态无功补偿具有重要意义。
大准电气化铁路牵引供电无功补偿方案范文的研究电气化铁路牵引站
大准电气化铁路牵引供电无功补偿方案范文的研究电气化铁路牵引站我国电气化铁路牵引变电所一般采用固定无功补偿装置，但交流电气化铁道的三大技术特征使固定无功补偿受到了局限。
这三大特征是：电力机车牵引负荷波动范围大；功率因数低；负序功率大，谐波含量高。
由于一些电力部门对牵引变电所功率因数进行考核，采用无功反转正计的计费方法，就使得固定补偿方式下的功率因数大大下降。
特别是运量小、无负荷或轻负荷概率较大的区段，过补偿十分突出，无功补偿装置将向电网返送无功，而此时无功表仍然按消耗的无功进行累加，这样使一些牵引变电所的功率因数远达不到0.9的规定要求。
目前，电力部门对大准线牵引供电实行的是大工业用电电价，根据功率因数的高低进行奖罚，功率因数为0.9时不奖不罚。
功率因数每低于0.9一个百分点，电费增收0.5%，功率因数每高于一个百分点，电费减收0.15%。
椐统计，大准线黍地沟牵引变电所每年力率罚款达30万元以上,造成了一些不必要的运营费用支出。
通过技术改造,将固定无功补偿方式改为可调无功补偿方式(根据实际负荷进行自动调节)就能彻底解决功率因数低而被罚款的难题,从而既提高了供电质量,又减少了电能损耗。
2可调无功补偿方案 2.1真空断路器投切电容器：该方案电容补偿装置接于27.5kVTOUQIAN母线上。
该方案最大优点是结构简单，投资少。
缺点是合闸时会产生过电压和过电流，影响电容器和电抗器的可靠运行，严重时会使设备损坏。
根据IEC最新规范和标准，规定电容器组的投切每年不超过1000次，加之开关寿命的限制，不能频繁投切，从而影响补偿效果。
2.2晶闸管投切电容器：该方案按照一定的模式设计多组某次或某几次滤波器，基波下各支路趁呈容性，分极改变补偿装置的无功出力。
这一方案的优点是损耗小，结构简单，速度响应快，不产生谐波，可以实现过零投切，不会产生严重的过电压。
缺点是每极都配相应的晶闸管，滤波效果塑系统和电容投入组数的影响，一次性投资大。
大准电气化铁路牵引供电无功补偿方案的研究电气化铁路牵引站
“大准电气化铁路牵引供电无功补偿方案的研究电气化铁路牵引站”一想起电气化铁路牵引供电这个话题，我的思绪就像那根根电线杆，一节一节地延伸出去。
十年的方案写作经验告诉我，这个方案得从大准电气化铁路牵引站的实际需求出发，细化每一个环节，确保每一项措施都能落到实处。
咱们得明确一下大准电气化铁路牵引站的基本情况。
这是一条承载着大量货物和旅客的铁路线，它的稳定运行对于整个交通运输系统至关重要。
然而，在电气化铁路牵引供电过程中，由于电力系统本身的特性，会出现一定的无功功率，这就需要我们进行无功补偿，以提高供电效率，降低能耗。
咱们来谈谈无功补偿的原理。
简单来说，无功补偿就是通过在电路中接入一定容量的电容器，来抵消电路中的无功功率，从而提高电路的功率因数。
这就像是在电路中加了一块“磁铁”，让电流和电压之间的相位差减小，使电力系统的运行更加稳定。
1.对大准电气化铁路牵引站的电力系统进行详细分析，了解其无功功率的分布情况。
这就像是在给一位病人把脉，只有了解了病情，才能对症下药。
2.根据分析结果，选择合适的补偿方式。
这里有两种主流的补偿方式：一种是集中补偿，即在牵引站内设置一套大容量的无功补偿装置；另一种是分布式补偿，即在铁路沿线设置多个小容量的无功补偿装置。
具体选择哪种方式，要根据实际情况来定。
3.确定补偿装置的参数。
这包括电容器容量、电抗器参数等。
这一步需要考虑到补偿装置的可靠性、稳定性以及经济性。
4.设计补偿装置的安装方案。
这就像是在给一条河流设计一座桥梁，要考虑到桥梁的位置、结构、承载能力等因素。
5.制定无功补偿装置的运行维护方案。
这就像是给桥梁配上了一位专门的“守护者”，定期进行检查、维护，确保其正常运行。
6.对整个方案进行评估和优化。
这就像是在给一座建筑进行验收，看看是否符合设计要求，有没有需要改进的地方。
1.分布式补偿可以更精确地针对铁路沿线的无功功率进行补偿，提高补偿效果。
2.分布式补偿装置的安装和维护相对简单，降低了运营成本。
牵引变电所动态无功补偿方式研究
支路 （ Ｃ 和可 调 电抗 支 路 （ Ｌ 用 于 调 节无 功 ， Ｔ） Ｔ） 由
变 电所 无 功负 荷状 况 决 定采 用 Ｔ Ｃ或 Ｔ Ｌ或两 者 同
时采用 。对于谐 波不是 非常严重而 以提高功率 因数 为主 的变 电所 ， 可 以在此 方案基础上进一 步简化 ， 还
电力牵 引负荷 波 动 范 围很 大 ， 般 机 车 电 流很 一
（ Ｌ 调压 。 Ｔ） （ ） 源补偿 器 。 ７有
难保持 ３ ｓ ０ 平稳 不 变 ， 时 还 会 在更 短 的 时 问发 生 有 更 突然 的变化 ， 得 日平 均 负荷 与最 大 负荷 相 差 很 使
大 。同时 ， 现在 国 内普遍 采用 交 一直 型机车 ， 这使 牵
似负 荷 ， 无功补偿度 最大只 能达 到 ０５， 时 空载概 ． 此 率为 ０ 空 载 概率 在 ２％ 左 右 时 ， 功 补偿 度约 为 ； ５ 无
０２ ； ．２ 空载概 率 大 于 ３ ． ％ 时 ， 功 补 偿 度 已小 于 ７５ 无 ０ ０ ， 时补偿效果 已相 当的不 明显 ， ．８ 这 当空 载概率 等
（） ６ 固定滤 波 器 （ Ｃ Ｆ ）＋电容 器 （ Ｃ Ｔ ）＋电抗 器
载概 率约为 ３ ．％ ， 过 近似 计算 和反 复 比较 可 知 ４４ 通 ａ相最 佳 固定 补 偿容 量为 ６ ｋａ， ５ ｖｒｂ相最佳 固定 补偿
容 量为 ｌ０ ｋ ａ， Ｏ ０ ｖｒ补偿 效果见 表 １ 。
表 １ 固定 补 偿 效 果
第２ ６卷
第 ５期
甘肃科 技
Ｇａ ｓ ｃ ｅ ｃ ｎ ｃ ｎ ｌｇ ｎ ｕ Ｓ ｉｎ ｅ ａ ｄ Ｔｅ ｈ ｏ ｏ ）
牵引变电所功率因数分析及无功补偿方案研究
牵引变电所功率因数分析及⽆功补偿⽅案研究牵引变电所功率因数分析及⽆功补偿⽅案研究牵引变电所功率因数分析及⽆功补偿⽅案研究摘要：武昌南牵引变电所采⽤固定补偿时功率因数⼤幅下降，本⽂分析了其主要原因，并根据武昌南牵引变电所的特点，提出了⼀种牵引变电所⽆功动态综合补偿装置⽅案。
关键词：牵引变电所：⽆功并联补偿：⽆功动态补偿0 概述《全国供⽤电规则》关于功率因数的规定如下：“⽆功电⼒应就地平衡。
⽤户应在提⾼⽤电⾃然功率因数的基础上，设计和装置⽆功补偿设备，并做到随其负荷和电压变动及时投⼊和切除，防⽌⽆功电⼒倒送”。
⽤户在当地供电局规定的电⽹⾼峰负荷时的功率因数，应达到下列规定：⾼压供电的⼯业⽤户和⾼压供电装有负荷调整电压装置的电⼒⽤户，功率因数为0.90以上。
凡功率因数不能达到上述规定的新⽤户，供电局可拒绝接电。
未达到上述规定的现有⽤户，应在⼆三年内增添⽆功补偿设备，达到上述规定。
功率因数调整电费按国家批准的《功率因数调整电费办法》的规定执⾏。
按电业部门要求，电⽓化铁道牵引负荷在牵引变电所牵引变压器⾼压侧的⽉平均功率因数达到0.90以上。
⾼者获奖，低者受罚。
即以功率因数等于0.90为标准值进⾏考核，根据计算的⽉平均功率因数，⾼于或低于规定标准，在按规定的电价计算出其当⽉电费后，再按照“功率因数调整电费表”所规定的百分数增加或减少电费。
由此可见，提⾼功率因数，不但对电⼒系统的经济运⾏有很⼤意义，⽽且对降低电⽓化铁道运营业成本也有实际的经济意义。
1 ⽆功补偿现状武（昌）-衡（阳）线武昌南牵引变电所⾃2001年8⽉开通运⾏以来，功率因数始终达不到0.90以上。
下⾯就武昌南牵引变电所功率因数偏低的实际情况进⾏分析并提出相应的解决⽅案。
武昌南牵引变电所牵引变压器接线为斯柯特接线，安装容量为31.5MVA，在牵引侧采⽤两相固定并联电容补偿装置，这些均是不可调的固定补偿设备，它具有功率损耗⼩，安装简单维护⽅便等特点，但由于其均由不可调的电容和电感组成，其发出的⽆功是⼀常量。
牵引变电所固定无功补偿和有级调压式动态无功补偿谐波抑制装置应用的现状
牵引变电所固定无功补偿和有级调压式动态无功补偿谐波抑制装置应用的现状摘要随着陇海线天兰线和谐大功率系列机车的运行，造成牵引变电所母线电压的异常波动较多。
本文列举陇海线天兰线几个牵引变电所在和谐大功率系列机车的运行后出现的问题和解决方案的设想，以有极调压式高压无功补偿及谐波抑制系统在牵引变电所的应用为重点，对有级调压式高压动态无功补偿的工作原理、系统总体结构、系统优点、存在问题和apf的应用进行了阐述。
关键字牵引变电所高次谐波功率因数有级调压高压动态无功补偿谐波抑制apf1、引言陇海线天兰线和谐（交直交）大功率系列机车的运行，虽然显著的改善了牵引供电系统的电能质量（机车本身功率因数的提高，系统网压和谐波），但与传统的电力机车（交直）相比最显著的特征是谐波特性不同，对原有电气化铁路牵引供电系统在无功补偿及谐波抑制方面产生了新的影响。
1.1存在问题举例(1) 2010年11月份以后天兰线天水变电所静态电容补偿断路器多次因过电压、谐波过电流而频繁跳闸。
三阳川变电所、甘谷变电所静态电容补偿断路器也因过电压、谐波过电流而跳闸的次数有所增加。
（2）2010年11月份以后天兰线天水变电所、三阳川变电所、甘谷变电所等所由于母线电压的瞬间升高造成27.5kv所内自用变二次输出电压的瞬间波动致使所内直流系统监控装置模块、充电机模块多次烧损。
（3）2011年6月份后鉴于和谐大功率系列机车自身无功补偿系统功率因数提高，三阳川变电所退出a相、b相电容补偿、甘谷变电所退出a相电容补偿，但致使静态补偿装置滤波功能失去作用。
（4）为保证牵引变电所交直流系统的正常运行，2011年6月份后，天兰线多座变电所退出了27.5kv自用变，投入了10kv自用变，但造成电力经营成本核算的困难，当电力10kv贯通线在检修和出现故障时，所以只能投入27.5kv自用变。
1.2母线电压波动及交直流设备烧损的原因分析：(1)和谐系列（交直交）大功率牵引机车的主回路的两个特点对牵引供电系统影响较大，一是高次谐波含量多（17-51次），低次谐波含量少。
浅谈牵引变电所无功补偿及其应用
浅谈牵引变电所无功补偿及其应用摘要：由于电气化铁道牵引负荷的不对称性、随机性和波动性等特点会在电力系统产生负序电流，造成高次谐波的含量增加以及功率因数的降低，同时对电气化铁路沿线的通讯线路存在干扰。
降低或消除这些不良影响对电力系统而言犹为重要。
本文以西河牵引变电所YN，d11接线变压器进行并联无功补偿（PRC）分析为例，从负序相量图法得到补偿方案，分析不同方案各自优缺点，从中选择最合理的方案。
关键词负序电流；不对称负载；平衡变压器；无功补偿Abstract:Because of the loads, characteristics such as dissymmetry, random and motion etc, they will make the electric traction full of negative-sequence current,and increase higher harmonics, make the power factor lower. Meantime, the communication of electric railway is also interferenced. Then it, s important to reduce these bad influence to the electric power system. This papers take YN,d11 transformers for example, analyzes its parallel reactive power compensation. The compensation measures are proposed by negative-sequence phase diagram. Choosing the best one from comparing the advantages and disadvantages of all the measures.Keywordsnegative-sequence current; unbalance load; balance transformerparallel reactive power compensati1、引言1.1课题的来源及目的沪昆电气化铁路西河电牵所引入两路110KV独立电源（上渡一和上渡二），经31.5MV A平衡变压器降压后向电力机车供电。
地铁牵引供电系统谐波抑制和无功补偿的研究
地铁牵引供电系统谐波抑制和无功补偿的研究摘要：地铁供电系统主要包括中压回路网、牵引供电系统和低压供电系统。
其中，中压环网来自城市或地区电网，是地铁供电系统的传输网。
本文对地铁牵引供电系统谐波抑制和无功补偿进行分析，以供参考。
关键词：地铁供电系统；牵引供电系统；谐波抑制；无功补偿引言地铁具有速度快、无污染、工作安全可靠、准时方便、乘坐舒适、占用地面空间少等明显的优势，它已逐渐成为有效解决大中城市交通紧张状况的首选。
但与此同时，地铁直流牵引供电系统因受天气或人为因素的影响，存在发生故障的概率，给该系统的运行与维护带来了新的问题与挑战。
1供电系统谐波连接地铁电网的非线性电气设备数量的增加，由于技术的发展和节能需求的增加，导致运行中的二次谐波较多。
谐波主要来自机车牵引装置和车站机电设备两部分。
地铁供应系统为列车提供直流供电，为列车提供列车容量，列车产生的谐波电流与出口脉冲数和引导整个浮动的地铁供应系统的脉冲数相结合，通常具有谐波电流24，通常与23或25谐波电流和实际实验数相联系。
2专用轨回流的列车负极母线与车体绝缘的检测分析列车负极母线与车体发生短路状态:①电动转换开关EDS处于ST位置，列车处于专用轨回流方式。
列车专用轨回流的负极母线与车体间的假定“短接处”，当该处发生短接时，列车专用轨回流的负极母线与车体相连，车体通过接地电阻与走行轨相连，故列车专用轨回流的负极母线与走行轨接通。
此时，一部分电流通过专用轨回流;另一部分电流通过车体，经过电流传感器LH，再经过接地电阻流通到走行轨，电流传感器LH可检测出此时该处有电流流过。
②电动转换开关EDS处于WT位置，列车处于走行轨回流方式。
列车专用轨回流的负极母线与车体间的假定“短接处”，当该处发生短接时，列车专用轨回流的负极母线与车体相连，车体通过接地电阻与走行轨相连，故列车专用轨回流的负极母线与走行轨接通。
但此时列车主电路的电流通过走行轨回流，电流传感器LH检测此时该处无电流流过。
牵引变电所无功补偿方案优化与实践彭露
牵引变电所无功补偿方案优化与实践彭露发布时间：2021-09-05T14:42:34.041Z 来源：《中国电业》（发电）》2021年第11期作者：彭露[导读] 论文首先对电气化铁路的电能质量问题进行了介绍。
之后结合焦柳铁路湖北段牵引变电所无功补偿运行现状进行分析，利用既有并联补偿装置进行功率因数改善的试验，采用全部投运、单相投运、每相投运一组等不同运行方式并分别统计功率因数的数值。
中国铁路武汉局集团有限公司襄阳供电段湖北襄阳 441003摘要：焦柳铁路湖北段设有6座牵引变电所为铁路牵引网供电。
自开通以来，功率因数一直偏低，达不到国家电价政策规定的“大工业用户功率因数大于90%”的要求。
每年焦柳铁路湖北段牵引变电所产生的电费罚款达600多万元。
本文针对焦柳铁路湖北段的牵引变电所进行无功补偿方案的研究，通过不同补偿方案的理论选择和试验，采取有选择试运行的方式对补偿方案进行比较优化后组织推广实施，达到了预期效果。
关键词：牵引变电所;无功功率;动态补偿引言论文首先对电气化铁路的电能质量问题进行了介绍。
之后结合焦柳铁路湖北段牵引变电所无功补偿运行现状进行分析，利用既有并联补偿装置进行功率因数改善的试验，采用全部投运、单相投运、每相投运一组等不同运行方式并分别统计功率因数的数值。
在此基础上得出结论：采用静态无功补偿装置无法实现良好的补偿效果，应该采用动态补偿装置实时补偿。
挑选王树岗、胡集牵引变电所使用不同动态无功补偿方式进行实际施工。
对实施后的补偿效果和设备检修维护成本做出对比选择。
选择最为合理的改造方案在全线组织实施，对实施的效果进行统计总结，对其他具有相似行车条件的铁路牵引变电所功率因数改善问题具有实际借鉴意义。
一、焦柳铁路牵引变电所运行现状调查1.1我国电气化铁路电能质量概况在我国电气化铁路的运营中，主要有两种电力机车类型：交直型电力机车和交直交型电力机车[1]。
交-直型电力机车国内主要为韶山型机车，主要代表为：SS4型货运电力机车以及SS8型客运电力机车。
变电站无功补偿问题研究
变电站无功补偿问题研究摘要：在我国电网发展水平迅速提升过程中，人们用电需求逐渐提升，针对电能质量也逐渐提出了更高的要求，因此需要变电站方面持续研究务工补偿问题，基于无功率平衡研究制定具有较高可行性的无功补偿方案，从而有效提升变电站的电能质量。
关键词：变电站；无功补偿；问题研究引言随着近年来国家电网逐步得到完善，在工农业生产工作中，也逐渐扩大了原有的用电规模，在用电量逐渐增长、用电结构逐渐发生改变过程中，在电力的供给和需求之间逐渐产生了越发明显的矛盾问题。
借助无功补偿工作，可以对电网功率因数、电压质量等予以有效改善，并且可以应用无功负荷就地平衡技术，从而在电网运行过程中实现更高水平的经济运行，对电费支出予以有效降低，并对工农业生产压力予以减轻，对于国家和人民而言，无功补偿工作的实施是一项十分重要的工作。
1无功率平衡想要对电力系统电压稳定性予以维持，需要将电力系统中的无功功率维持在平衡状态，也就是说，在系统内部的无功电源中，可以发出的无功功率需要高于或者等于负荷所需的无功功率、网络中产生的无功损耗。
2无功补偿原理在电感元件中，电流在进行做功时，电力相比于电压要相对滞后；而在电容元件中，电流在进行做功时，电压则相对滞后于电流。
在同一个电路运行过程中，电感电流、电容电力之间具有相反的方向，存在互差现象。
在电磁元件的电路中，如果对一定电容元件进行安装，可以相互抵消两者的电流，在电流矢量、电压矢量之间，逐渐缩减夹角，从而实现电能做功能力的提升，从而实现无功补偿作用，这也就是变电站无功补偿的原理。
3无功补偿的合理配置原则通过对电力网无功消耗基本状况进行分析，我们可以发现，在各级网络、输电设备方面，都会产生一定数量无功功率的消耗，其中最为明显的就是低压配电网，其中所消耗的无功功率数量最多。
为了针对无功功率传输消耗予以尽可能降低，实现高效率的输配电设备运行，在实际配置无功补偿设备工作中，需要对“分级补偿、就是平衡”的原则予以遵循，实施科学布局。
地铁牵引供电系统谐波抑制和无功补偿的研究
地铁牵引供电系统谐波抑制和无功补偿的研究摘要：随着人们生活水平的提高，近几年，虽然我国高速铁路的发展取得了举世瞩目的成就，但从中也发现了一些不小的隐患。
高速铁路的负载电力机车具有以下特点：单相供电、机车内部的电压波动较大、且机车为非线性的负载。
而电力系统是三相供电的，从牵引网再注入回电网中的电压、电流，必定会造成电网中三相不平衡等问题，给牵引网上也带来负序、谐波和无功电流。
那么，我们对机车内部电力电子器件以及对牵引变电系统内部的各种设备和供电质量都是不小的挑战。
关键词：地铁牵引；供电系统；谐波抑制；无功补偿；研究引言城市轨道交通目前作为大都市的主流出行手段，相比于其他交通方式具有更加方便、快捷、运量大、绿色环保、准点率高等明显的优势，因此是有效缓解目前国内外城市交通日益拥挤状况的首要选择。
加大力度改善城市公共交通的各方面服务水平，给居民营造绿色出行的环境，逐渐成为了各个国家的努力Ｓ标。
目前，我国城市轨道交通种类发展齐全，有着如地铁、跨座式单轨、磁悬浮和轻轨等多种交通方式。
在我国城市轨道交通需求旺盛和高速发展阶段，研究我国城市轨道交通发展的相关问题，不断推动节能环保新技术在城市轨道交通系统中的应用，进行系统优化配置，进一步大力降低城市轨道交通的系统建设和后期运营维护成本，具有十分重要的现实意义。
1地铁牵引系统无功补偿由于地铁轨道交通供电系统不仅其运行分为高峰、低谷期，系统本身还存在着变频调速设备、再生能量回馈系统以及大功率整流机组等一系列非线性设备；另一方面，长电缆线路大量的充电无功使得系统波动性较大，这些都导致了功率因数过低、电压波动及闪变等一系列无功问题。
近年来，国内外研究者对地铁牵引供电系统中出现的一系列无功问题进行了探讨，使用节点电压法，通过使用集中供电和分散供电的模型来建立城市轨道交通供电系统功率因数分析的算法。
探究了整流机组对整个供电系统功率因数的影响，进而引申出一种使用 STATCOM 来改善功率因数的理论。
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（ ） 装 固定 电 容 器 和 电 抗 器 组 成 单 调 谐 滤 波 器 。在 设 计 １安 时 ， 除指 定 的 谐 波 ， 兼 顾 提 高 功 率 因数 ， 低 负 序 。这 种 方 案 滤 并 降 的 优 点 是结 构 简单 ， 资 少 ， 很 难 适 应 牵 引 负荷 变 化 剧 烈 的特 投 但
击 ， Ｃ规 定 不 超 过 １ ０ ， ， 之 开 关 寿 命 的 限制 ， 能 频 繁 Ｉ Ｅ ０次 年 加 ０ 不 投 切 ， 而 影 响 动 态 补偿 效 果 。 从
遍采用交一直型机车 ，这使牵引负荷具 有功率因数低 和谐 波含 有大（ 主要是奇次 ） 的特点 。因此 ， 功率因数低 ， 波含量大 和通 谐
过 牵 引 变 电 所 向 电力 系 统 注 入 波 动 的 负序 电 流 即 为 电力 牵 引 自 身 具 有 的三 大 技 术 课 题 ，这 不 仅 使 牵 引供 电 系 统 自身 的技 术 指
标变坏 ， 还使电力 系统 的电能质量受到损害 。 为提高电力 系统 的容量利用率和供 电质量 ，各 国对各级 电 网及各类电力用户功率因数有着明确 的规定 ，并采用经济手段
均 负 荷 与最 大 （ １ ｉ ） 如 ０ｍｎ内 负荷 相差 很 大 。 时 ， 在 国 内外 普 同 现
关 寿 命 的 限 制 ， 能 频 繁 投 切 ， 不 能 解 决 过 补 和 欠 补 的 问题 ， 不 仍 负序 的 问题 也 无 从 解 决 。
（） ３ 真空断路器投切 电容 器。 最大的优点是简单 、 投资少 ； 缺 点是合闸时 ， 投切滤波支路有一个暂态 过程 ， 产生过 电流和过 会 电压 ， 影响 电容 器及 串联 电抗器 的可靠运行 ； 切除滤波 支路时 ， 触 头上恢 复电压较 高 ， 开关重燃 的可能 ， 有 多次重复击 穿时 ， 电 容器 上产生很 高的过 电压 ， 致使设备 损坏 。对电容 器组 的投切 冲
发角来调节 流过电抗器的感性 电流 ，使其 与并联滤 波器 中多余
的容 性 无 功 补 偿 电流 平 衡 ， 足 功 率 因数 要 求 。优 点 是 固定 滤 波 满
经济的方法是采用并联 电容补偿 ，这也是我 国电力系统和 电气
化 铁 道 广 泛 使 用 的方 法 。
１ 补 偿 方 案
摘 要 ： 国对功率 因数低 于 Ｏ９ 我 ． ０的 电力用 户进行 罚款 ， 此 ， 对 经济有效 的方式是采 用并联补
偿， 而对 于 电力 部 门采 用 的 发 送 正 计 的计 量 方 式 ， 固定 无 功补 偿 已经 满足 不 了要 求 ， 采 需
用动态补偿 方案， 而动态补偿 方案的确定需根据 牵引负荷的特点来最终确定。 关键词 ： 无功补偿 ； 牵引负荷 ； 态补偿 动
器长期投入 ， 需要 的品闸管数量 少 ， 响应速度快 ， 调节性 能好 ； 缺
点 是 Ｔ Ｒ也 产 生谐 波 。 Ｃ
近几年 ， 结合国外的先进技术 ， 我国 电气化铁 道变电所无功
补偿与谐波综合治理提 出 了多种无功 补偿方 案 ， 论哪种方案 ， 无
（ ）固定滤波器 ＋晶闸管调节变压器（ Ｃ ） 用高漏抗变压 ５ ＴＴ。
（ ）固定 滤 波器 ＋可控 饱 和 电 抗 器 。调 节 饱 和 电抗 器 磁 饱 ６
和程度来 改变流入 回路 的感性 电流 ， 使其 与并联 滤波 器中多余
的 容 性 无 功 功 率 得 以 平 衡 。 优 点 是 固 定 并 联 滤 波 支 路 长 期 投 入 ， 需 投 切 ， 现 光 滑 可 调 ； 同 Ｔ Ｒ 一 样 要 产 生 谐 波 ， 损 不 实 但 Ｃ 有 耗 ， 声 大。 噪
中 图分 类 号 ：Ｍ９ ２４ Ｔ ２． 文献标识码 ： Ａ 文 章 编 号 ：０ ４ ６ ２ （０ １０ － ０ ７ ０ １０ — ４ ９ ２ １ ）２ ０ ７ — ３
电力牵引负荷波动范 围很 大 ，一般机车 电流很 难保持 ３ ０ｓ 平稳不变 ， 时还会在更短 的时问发 生更突然 的变化 ， 有 使得 日平
点， 对于过补 、 欠补问题无法解决 ， 电力部 门使 用“ 在 返送正计 ”
的无 功 计 量 方 式情 况 下 ， 功率 因数 很 难 满 足 要求 。 （） ２ 分组 投切 电容 器 。 以期 解 决 过 补 、 补 问题 ， 方 案 的优 欠 此 点 是 结 构 简 单 ， 资 少 ， 投 切电 容 器 会 有 ～ 个 暂 态 过 程 ， 能 投 但 可 会 产 生 过 电压 和过 电 流 ， 响 补 偿 装置 的 可 靠 运 行 ， 且 加 上 开 影 而
器 代 替 电抗 器 即得 到这 种 补 偿 方 案 。 由 于 高漏 抗 变 压 器 制 造 麻
都是力求基波下补偿牵引负荷 的感性无 功功率 ， 高功率 因数 ， 提
降低负序 ， 并构成有效的滤波通路 ， 滤除（ 或抵 消 ） 指定谐 波。主
要方案有 ：
烦， 有功损耗大 ， 这种补偿 方案 并没有得 到广泛应用 。
（ ）固定滤波器 ＋晶闸管调节 电抗器（ Ｃ 。 ４ Ｔ Ｒ） 固定滤波器按
谐 波 要 求 设 计 ， 并 联 晶 闸 管 与电抗 器 串联 ， 过 改 变 品 闸 管 触 反 通
进行管 理。我国将 大宗工业 用户经济功率 因数定为 ０９ ，高 于 ． ０
０ ０ 励 ， 于 ０９ 罚 。提 高 电 网 与负 荷 功 率 因 数最 实 用 、 ． 奖 ９ 低 ． Ｏ惩 最
山西 科技
Ｓ Ａ Ｘ Ｃ Ｅ Ｃ Ｎ Ｅ ＨＮ Ｌ Ｇ Ｈ Ｎ Ｉ ＩＮ Ｅ Ａ Ｄ Ｔ Ｃ Ｏ Ｏ Ｙ Ｓ
２１年 ０１
第２ ６卷
第２ 期 偿 研 究
张 俊 辉
（ 中铁 建 电气化 局集 团北 方工 程有 限公 司 ， 山西 太原 ，３ ０ ３ ００ ５ ）