茶坞配电所自闭供电系统无功补偿研究

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1、茶坞配电所自闭供电系统无功补偿研究摘要：本文对铁路电力系统使用无功补偿方式的现状进行了分析，对无功补偿装置不同类型的特点和优缺点做了简要介绍和比对，在此基础上，对茶坞配电所自闭线路现有无功补偿方式和存在的问题进行了分析，提出了茶坞配电所自闭线路无功补偿解决方案。Abstract：Thispaperanalyzedthecurrentsituationofreactivepowercompensationmodeinrailwaypowersystem,andintroducedandcomparedthef

2、eaturesandadvantagesanddisadvantagesofdifferenttypesofthereactivepowercompensationdevice.Onthisbasis,thewayofreactivecompensationfortheself-closingpowersupplysysteminChawudistributionsubstationandtheexistingproblemsareanalyzed,andputsforwardthesolution.关键词

3、：配电所；供电系统；无功补偿Keywords:distributionsubstation；powersupplysystem；reactivepowercompensation中图分类号：TM761文献标识码：A文章编号：1006-4311(2016)01-0112-031概述大秦铁路自1988年开通以来，得到了快速发展，铁路电力设备和线路也发生了较人变化。目前，大秦铁路电力系统电力线路基木由架空线路和敷设电缆两种方式构成，现有的无功补偿方式为传统固定式静态电容器补偿。存在的问题是补偿模式选择不合理，欠补

4、偿或过补偿经常发生，设备用电利用率下降的同时也彫响电力线路供电质量。茶坞配电所地处山区和平原衔接区域，在自闭馈出的两条供电臂上，输电线路也有很大区别。延茶供电臂穿越燕山山脉隧道众多电缆是此段输电线路主要部分，茶大供电臂在华北平原架空线是此段输电线路主要部分，自闭线路在实际运行中功率因素较低，绝大部分时间呈容性状态。国内电力系统电力无功补偿技术发展迅速，为铁路电力无功补偿方式的选择和设备的选型提供了良好的技术环境。无功补偿方式在铁路配电系统有多种运用，不同系统或不同设计部门在无功补偿的方式和补偿设备的选型上，

5、各不相同，各有偏好。本文依据当前无功补偿研究成果结合茶配自闭线路设备分布和实际供电情况，总结出适用于茶配的无功补偿方案，为大秦线电力配电所无功补偿方案的设计和设备的选型提供基础研究和参考。2无功补偿在高速铁路电力供电系统的应用现状2.1补偿方式高速铁路配电所馈出贯通线路，一般采用10kV全电缆沿铁路线两侧敷设的方式，对于馈岀线路大量使用电缆的高速铁路配电所常用的补偿方案一般有以下模式，具体如下：①将无功动态补偿装置集屮设置在配电所母线段，这种补偿方案在实际安装方式又有两种模式，模式1：在1ORV贯通母段上安

6、装无功补偿装置,这种模式能够很好地补偿贯通线路上的电容电流，同时贯通线调压器也不穿越容性电流。模式厶在10kV电源母段上安装无功补偿装置。这种模式在补偿贯通线路电容电流的同时也提高了电源侧的功率因数，存在的不足是容性电流会穿越贯通调压器。不管那种模式都存在占用较大安装空间的缺点。①将固定式电抗器安装在配电所贯通馈出端进行补偿，可以做成单台大容量电抗器集中补偿，也可以做成小容量电抗器多台集中补偿，存在的不足是占用较大空间，不能根据用电负荷的变化进行更随性补偿，馈线上会流过比较大的容性电流。②在区间将小容量的固

7、定电抗器分散设置在贯通线路上，在配电所将小容量的动态无功补偿装置集屮设置在母线段。这种方式的优点是利用铁路电力远动控制系统进行及时跟随性投切，能够及时补偿馈线上的容性电流同时提高了电源侧的功率因数。2.2动态无功补偿装置的类型2.2.1静止无功功率补偿器（SVC）①晶闸管控制电抗器（TCR）O晶闸管控制电抗器+固定电容器补偿方式，由于品闸管的触发角a可以连续调节，通过品闸管触发角a的改变，电抗器的感抗发生变化成为连续可调节的电感器。同时装置并联上电容器（FC）后，除具有良好的滤波效果，也使得总的接入的补偿容

8、量为TCR与并联电容器无功功率抵消后的净无功功率，可以连续跟踪负载的变化。②自饱和电抗器。口饱和电抗器主耍有可控饱和电抗器（MCR）与自饱和电抗器（SR）。MCR的饱和程度通过改变可控硅触发角来改变直流励磁的大小，改变铁芯的饱和度，绕组的感抗得到改变，达到控制无功电流的大小，以并联电容器和快速响应的磁饱和式可控电抗器组成无功功率补偿装置，能够快速补偿电力系统无功功率。③晶闸管投切电容器(TSC)。晶闸管投切电容器