并联补偿讲稿.ppt

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1、电气化铁道并联综合补偿及其应用马庆安1什么是无功补偿？为什么要无功补偿？输电线路功率损耗及电压损失？有功功率损耗以作为参考相量，则+=电压损失若在负荷端加无功补偿设备，设补偿容量为，则从负荷节点向负荷看去的负荷功率为。这样，线路的功率损耗和电压损失分别为在实际使用时，为降低电容器组投入瞬间的冲击电流以及为防止和系统阻抗在谐波下发生谐振，电容器组要串联一个电抗器，其大小一般为电容器组电抗的0.12左右考虑滤除3次谐波0.04～0.05考虑滤波5次谐波……CL因此，补偿设备还有滤除谐波的作用。2补偿的

2、必要性(1)功率因数低的不良影响额外占有供、变电设备（主要是变压器和输电线）的容量增大了电能损失额外增加了用户用电点的电压损失(2)谐波的危害可能使电力系统的继电保护和自动装置产生误动和拒动使各种电气设备产生附加损耗和发热，使电机产生机械振动和噪声谐波电流在电网中流动，作为能量，最终要消耗在线路及各种电气设备上，从而增加损耗对周围的通信系统产生干扰大大增加了电网中发生谐波谐振的可能(3)三相电压不平衡也会造成许多危害电机承受三相不平衡电压时，定子、转子铜耗和转子铁耗会增加，使电机产生附加发热，并引起

3、二倍频的附加振动力矩三相电压不平衡将引起以负序分量为启动元件的多种保护发生误动作电压不平衡使换流设备产生附加的谐波电流变压器三相负荷不平衡不仅使负荷较大的一相线圈因绝缘过热导致寿命缩短3基本的无功补偿元件具有饱和电抗特性的无功补偿装置（SR）分为自饱和电抗器和可控饱和电抗器两种。具有自饱和电抗器的无功补偿装置是依靠电抗器自身固有的能力来稳定电压，它利用铁心的饱和特性来控制发出或吸收无功功率的大小。可控饱和电抗器通过改变控制绕组中的工作电流来控制铁心的饱和程度，从而改变工作绕组的感抗，进一步控制无功电

4、流的大小。L（2）真空断路器投切电容器（FC）图1.真空断路器投切电容器原理图……CL(3)晶闸管控制电抗器（TCR）通过调整触发角的大小就可以改变补偿器所吸收的无功分量，达到调整无功功率的效果。图1-1TCR补偿器原理图ThyristorReactor(4)晶闸管投切电容器（TSC）分组投入，通过改变投入的组数来改变补偿设备吸收的无功功率。图4.TSC电路原理图……(5)新型静止无功发生器(ASVG)通过改变其吸收的电流的大小和方向实现无功补偿。GTOC图1-2电压型ASVG补偿器原理图4现阶段的

5、具体补偿措施（1）真空断路器投切电容器（FC）图真空断路器投切电容器原理图……CL（2）固定滤波器（FC）＋晶闸管调节电抗器（TCR）图TCR+FC电路原理图……CLThyristorReactor（3）固定滤波器（FC）＋可控饱和电抗器LCL（4）晶闸管投切电容器（TSC）图4TSC电路原理图……（7）有源补偿器补偿灵活，调节速度快，不会与系统发生谐振；但因电力电子设备价格昂贵，并没有得到广泛应用GTOC（8）无源补偿器＋有源补偿器APF与PPF串联后与系统并联的混合滤波器～非线性负载TrPPF5

6、牵引负荷特性（1）随机波动性（2）谐波含量丰富牵引负荷电流近似波形510152005101520OrderofharmonicIs/A（3）单相独立性即两臂的电流有独立性（4）数字特征T=Tg+T0全日时分＝带电时分＋空载时分带电概率空载概率全日平均电流带电平均电流平均值反映负荷的平均水平日平均有效电流带电平均有效电流平均有效值主要用来计算发热日有效系数带电有效系数6牵引变电所（1）YNd11接线图3-43YNd11牵引变压器原理电路图特点1原边中性点可以大电流接地2可为变电所提供自用电3容量利用率

7、为75％接供电臂(X)(Y)(Z)接供电臂(A)(B)(C)(a)(b)(c)(x)(y)(z)（2）纯单相接线纯单相接线原理特点1原边中性点不能接地2不能为变电所提供自用电3容量利用率为100％(3)V/V接线特点1原边中性点不能接地2能为变电所提供自用电3容量利用率为100％V/V接线原理(4)三相－两相平衡接线特点1原边中性点不能接地2不能为变电所提供自用电Scott接线V/V接线原理(5)三相－两相平衡接线（续）特点1原边中性点能接地2能为变电所提供自用电变形Wood-Bridge接线CAB

8、abca′b′c′（1）直接供电方式特点1牵引网回路结构最简单，成本和维修量小；2钢轨电位较高；3对通讯线路干扰最严重；直接供电方式（基本型）TR变电所机车7牵引供电系统供电方式带回流线的直接供电方式特点1使钢轨中的回流尽可能地由回流线流回牵引变电所；2牵引网阻抗能进一步降低；3能部分抵消接触网对邻近通信线路的干扰；图3-2直接供电方式（带负馈线）NTR（2）BT供电方式特点1使钢轨中的回流尽可能地由回流线流回牵引变电所2牵引网的阻抗比直接供电方式约大50％；3对邻近