110kv msvc装置在电气化铁路供电系统中的应用

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1、110kVMSVC装置在电气化铁路供电系统中的应用2011-05-1310:35:47  作者：贺应华孙进科付大志王波  来源：互联网  【文章转载请注明出处】·　　近年来，我国电气化铁路建设进入高速发展阶段。根据国务院批准的《中长期铁路发展规划》，到2020年我国铁路里程将达到120000公里，其中电气化铁路72000公里，主要干线都将实现电气化，铁路电气化率约60%，将承担80%以上的运量，而且随着科技的不断发展，这一比例还将继续上升。关键字：电气化铁路[25篇]供电系统[43篇]青岛市恒顺电气

2、股份有限公司1.引言   近年来，我国电气化铁路建设进入高速发展阶段。根据国务院批准的《中长期铁路发展规划》，到2020年我国铁路里程将达到120000公里，其中电气化铁路72000公里，主要干线都将实现电气化，铁路电气化率约60%，将承担80%以上的运量，而且随着科技的不断发展，这一比例还将继续上升。   虽然，电气化铁路有着诸多优点，但是作为一种特殊的电力系统，其负载电力机车为波动性很大的大功率单相整流和逆变负荷，会通过牵引供电系统向电网注入较大的谐波电流，同时也会引起母线电压波动和三相电压不平

3、衡等问题，严重影响电力系统的电能质量。因此，当一个变电站带有电气负荷时，就要综合考虑电气化铁路这一特殊负荷对变电站及供电系统的影响，必要时应采取相应的措施予以治理。   解决以上问题最常用的办法就是在负载侧或变电站装设可根据系统无功状况进行跟踪补偿的静止型动态无功补偿装置（SVC）装置。目前，在高压电力系统中目前常用的SVC装置主要由两种：（1）TCR+FC型（简称TSVC）：晶闸管控制电抗器+滤波电容器装置；（2）MCR+FC型（简称MSVC）：磁可控电抗器+滤波电容器装置。   其中TCR（Th

4、yristorControlledReactor）型SVC装置在我国应用较早，目前已有很多在电力系统及工况企业用应用，其优点为响应速度快、补偿方式灵活，缺点是制造成本高、占地面积大、维护及维修工作量大，而且受到可控硅阀组技术的限制，只能应用在35kV及以下的电力系统中。而MCR型SVC是基于磁阀式可控电抗器(MagneticValveControllableReactor，简称MCR)技术的SVC，其由磁阀式可控电抗器（MCR）加滤波电容器装置（FC）构成。与TCR型SVC装置相比，MCR型SVC具

5、有成本低、占地面积小、谐波发生量小、基本免维护等优点，而且由于MCR独特的结构和与油浸式电力变压器相同的制造工艺，所以，结合高压并联电容器或滤波装置在高压系统中成功应用的经验，MSVC装置具有可直接应用于6~500kV甚至更高的任何电压等级系统中的条件。MSVC装置弥补了TSVC装置许多固有的缺陷，所以，近年来该技术在我国取得了长足的进步并得到了广泛的应用。   电气化铁路的牵引变电所通常是由电力系统的110kV或220kV电网供电，由三相变压器降压至27.5kV，然后接入接触网，因此，对于电气化铁

6、路供电系统电能质量的治理只能通过在27.5kV侧分散设置多个单相SVC装置和在110kV侧集中设置1个三相SVC装置两种方式来实现。由前面的分析可以看出，若在在110kV侧治理，最理想的方式就是采取MCR+FC模式。   为解决在110kV电网侧治理电气化铁路负荷对电能质量造成的危害，2007年12由张家口供电公司和我公司共同立项，针对张家口地区由于电气化铁路等不对称波动负荷和冲击负荷造成的电网电能质量问题，研究综合治理解决方案。以阎家屯变电站为试点，采用基于110kV磁控电抗器（MagneticC

7、ontrollableReactor，MCR）技术的新型SVC控制方式，研制适合变电站运行特点的110kVMCR型动态无功补偿兼谐波治理装置。2.系统状况及解决方案2.1系统状况       张家口供电公司220kV阎家屯变电站的主要负荷为电气化铁路，主变110kV侧一段母线专线给牵引站供电，由于电力机车为大功率单相冲击性负荷，使得电压波动、闪变、三相电压不平衡度、谐波电压和谐波电流等多项电能质量指标超过国家标准限值，给电网造成了严重污染，影响了其它负荷的正常使用。   目前变电站共有3台220kV

8、/110kV/35kV主变压器，其中1#和3#主变容量为180MVA，2#主变容量为120MVA，1#主变接#4母线，3#主变接#5母线，2#主变备用，110kV和220kV母线均分列运行；110kV#5母线带电铁负荷，110kV#4母线带风电负荷，本项目设置的110kVMSVC接于#5母线运行。   为分析系统电能质量状况并为方案设计提供参考数据，我公司对张家口阎家屯220kV变电站110kV侧专线给牵引站供电的母线进行了连续监测，电能质量测试结果如下：表1 电能质