略论牵引动力交流传动对电气化铁路供电系统的影响

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1、第&$卷第&期铁道机车车辆P?S-&$G?-&&’’$年*月L.KMF.NM6C6O6JKPQRC.L.TU-&’’$#######################################################################"!!!!!!!!!!"铁!路供电技术!!"!!!!!!!!"!文章编号：!’’)%$)*&（&’’$）’&%’’(+%’+略论牵引动力交流传动对电气化铁路供电系统的影响高道行（中国南车集团株洲电力机车有限公司技术中心，湖南株洲*!&’’!）摘要分析了牵引动力的交流传动新

2、技术对牵引供电系统的影响。指出牵引动力采用交流传动后，由于它有功率因数高，谐波电流小，再生制动功率大的特点，可增加供电网的供电能力，在同样牵引负荷条件下，可以增加供电臂的长度，减少变电所设置的数量。同时牵引变电所内的功率因数补偿装置和滤波器的容量可大大降低，甚至可以考虑不设置功率因数补偿装置和滤波器。再生制动的应用则可进一步减少牵引变电所的安装容量和供电网的能耗。因此采用交流传动后可以减少电力牵引供电系统的投资并大大降低线路的运行费用。提出了在新型牵引动力条件下，对原有的牵引供电系统设计规范进行修订的必要性。关键词电气化铁路供

3、电；牵引动力；交流传动中图分类号：,&##-&文献标志码：.&’世纪$’年代末期开发的机车交流传动技术，式发展的需要，铁道部已采用技贸接合的方式，引进从一开始就显示出它的巨大技术优势。近年来由于大国外的先进技术，在国内制造出一批交流传动的电力功率可控半导体变流元件和微机控制技术的发展，机机车和电动车组。通过这次技术引进，将会大大缩小车交流传动技术已经日趋成熟、经济、可靠。目前世我国交流传动机车车辆和国外先进水平的差距。可以界各国新采购的机车车辆，从城市轻轨、地铁到铁路肯定，我国铁路牵引动力交流传动化的时代即将到来。干线的电力或

4、内燃动车组、内燃机车、电力机车，几今后新建的电气化铁路，特别是电气化客运专线，乎都采用交流传动技术。可以说牵引动力交流传动化将会采用新型交流传动电力机车和电动车组作为牵引是铁路机车车辆牵引动力的发展方向，是铁路现代化动力。因此在设计电气化铁路的供电系统时，应充分的主要内容之一。考虑机车车辆交流传动的特点。为了早日实现牵引动力现代化，以满足铁路跨越本文从机车车辆的角度，初步分析交流传动对电表!我国生产的典型交流传动电力机车的主要技术参数机车型号/0!/0&（奥星）12/#12/!312/&45*.6789:;<=>?@制造厂西门

5、子株洲大连3东芝株洲3西门子大同3阿尔斯通株洲株洲生产台数&’#（(’）（#(’）#A（&）!&用户铁道部铁道部铁道部铁道部哈萨克斯坦乌兹别克斯坦轴式&（B?%B?）B?%B?C?%C?&（B?%B?）B?%B?B?%B?%B?轴重3>&#A&&!&#A&&#A&&’-+&#最高速度3;D·E%!!&’&!’!&’!&’&!’!&’额定功率3;F(*’’*)’’$&’’"(’’*)’’(’’’额定牵引力3;G*(!&’(#$’（*’’）*"#-$（+#!-$）&’(*!’起动牵引力3;G$’’（$(’）&(*+&’（+$’）(

6、))（$(’）&(**+’额定速度3;D·E%!+’)*$’（(+）$’（(+）)*+&-+恒功速度范围+’H!&’)*H&’’(+H!&’(+H!&’)*H&’’+&-+H!&’再生制动功率3;F(*’’**’’$&’’"(’’**’’+#’’最大电制动力3;G*(!!+’#$’（*’’）*(!!+’&)+牵引变流器元件IJ6IJ6KIBJKIBJIJ6IJ6注：表中括号内的生产台数为订单数；轴重&#A&表示加押车铁后轴重由&#>增至&+>；其他括号内的参数为&+>轴重时的数据。高道行（!"万方数据#$%）男，江苏宜兴人，教

7、授级高级工程师（收稿日期：&’’(%’"%’!）44铁道机车车辆第);卷!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!图!交流传动系统变流器原理图的脉冲系列，如图)所示。因此可以通过脉宽调制的气化铁路供电系统的影响。方法，使#!的数值和相位满足图/的相量图（相量符!交流传动电力机车的优点号见图!），以保证在任何负载情况下，机车电网侧的我国已经生产了一定数量的交流传动电力机车，电流电压$和#0同相，即基波的102!!为!，从而使表!为

8、我国几种典型交流传动电力机车的主要技术参机车的功率因数接近!。数。采用四象限整流器脉宽调制不仅可以使机车电网与传统的交直传动相比，交流传动电力机车、动侧功率因数接近!，而且原边电流的谐波分量，特别车组具有明显的优点。就电气化铁路的供电系统而言，是三次谐波分量也大大降低。目前在