牵引变电所谐波对铁路运输的影响及其应对措施

论文摘要

电气化铁道由于其突出的特点,已成为铁路运输发展的主导方向。但电力机车产生的谐波和无功,不仅影响了电网电能质量,而且影响到电力机车的启动运行,对交通运输组织造成影响。因此,牵引供电系统谐波污染治理和无功功率就地补偿引起了学术界和运营系统的广泛关注。本文分析了电气化铁路牵引负荷谐波无功的产生及其特点,以及谐波的危害。介绍了大秦线运输背景及运输组织情况。分析大秦线湖东站区牵引供电系统谐波对电力机车运行及铁路行车组织的影响。通过分析湖东机务段机车启动试验结果,提出针对谐波造成机车启动跳闸的应对措施。通过分析湖东变电所直馈线断路器跳闸情况,提出彻底整治牵引供电系统谐波的必要性。介绍了几种无功补偿装置,如并联电容补偿装置、静止无功补偿装置(SVC)、静止无功发生器(SVG)、有源滤波器(APF)等补偿类型的特点。重点对湖东变电所SVG设备的工作原理进行介绍,对投运后的牵引电网电能数据进行了测试分析,并对谐波治理效果进行评价。

论文目录

• 摘要
• Abstract
• 第1章 绪论
• 1.1 概述
• 1.2 本文的主要工作
• 第2章 电气化铁路牵引负荷特性及其影响
• 2.1 牵引负荷的特性
• 2.1.1 牵引负荷的负序特性及其影响
• 2.1.2 牵引负荷的无功功率及其影响
• 2.1.3 牵引负荷的谐波
• 2.2 电气化铁路牵引变电所谐波对供电设备的影响
• 第3章 牵引负荷谐波对交通运输的影响
• 3.1 湖东变电所谐波对交通运输的影响
• 3.1.1 大秦线铁路运输背景
• 3.1.2 湖东站牵引负荷谐波对运输的影响
• 3.2 湖东站场电力机车试验
• 3.2.1 机车试验内容
• 3.2.2 机车试验方法
• 3.2.3 机车试验过程及结果
• 3.2.4 采取的措施
• 3.3 湖东变电所谐波整治的必要性
• 第4章 牵引负荷谐波的整治方案
• 4.1 滤波装置容量计算
• 4.2 固定并联电容补偿
• 4.3 静止无功补偿装置SVC
• 4.4 静止无功发生器SVG
• 4.5 有源电力滤波器APF
• 第5章 湖东变电所谐波整治方案
• 5.1 SVG基本原理
• 5.2 SVG的工作原理
• 5.3 SVG投运后取得的效果
• 5.3.1 湖东变电所谐波电流允许值计算
• 5.3.2 湖东变电所谐波电流测试值
• 结论
• 致谢
• 参考文献