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电气化铁路与电能质量的那些事儿

3Dmax亚洲NINEBOXmod是一家专门集生产、销售、服务于一体的多元化公司，公司主要产物有试验变压器、3Dmax亚洲NINEBOXmod、直流电阻测试仪、兆欧表、串联谐振、回路电阻测试仪、电缆故障测试仪、变压器变比测试仪、变压器介质损耗测试仪等，我公司拥有20多项产物，也是电力检修仪器的骨感型生产公司，热忱欢迎社会各界的大力支持。

到2013年，我国高速铁路运营里程达到11 028 km，居世界*位。目前我国铁路完成的旅客周转量、货物发送量、货物周转量、换算周转量居世界*位。可以说，我国高速铁路的建设，无论列车高运行速度、行车密度，还是供电负荷大小，都达到世界*。改革开放以来，中国电力工业的发展也取得了举世瞩目的成就。无论是高速铁路、重载铁路，还是城市轨道交通都采用电力牵引，因此，轨道交通的发展离不开电力工业的发展，轨道交通的发展又拉动了电力工业的发展。

我国电气化铁路采用单相工频交流制，接入公用电网。因采用换相接入方式，牵引变电所出口和分区所处均设置电分相。电分相造成列车速度和牵引力损失，列车过分相引起暂态过程对安全运行产生不良影响。同时，由于使用电力系统叁相中的两相分别通过供电臂向电力机车供电，为不对称负荷，造成叁相不平衡，即负序。

我国以前普遍使用的交直型电力机车都是采用相控方式，正常工作时功率因数较低。当导通角不同时，其谐波含量变化较大。相控机车3次谐波电流含有率达到21 %，5次为10 %，7次为5 %，9次为3 % 左右。目前我国广泛采用的交直交型电力机车由于采用了PWM整流方式，功率因数接近1，与交直型机车相比谐波含量大大降低。另外，交直型电力机车已于2006年停产，虽然目前仍有一定保有量，但在一段时间内将退出运营，新建线路均采用交直交型电力机车，谐波问题将得到缓解。

对于负序问题，牵引变压器的接线方式对牵引负荷产生的叁相不平衡有一定影响。目前牵引变电所多采用Vv(Vx)接线，由于其自身特点限制，单纯靠牵引变压器无法消除叁相不平衡。另外一种应用较多的是叁相-两相平衡接线方式，其特点是在牵引负荷满足一定条件下，可将牵引侧不对称负荷变换为电力系统侧叁相对称负荷。但是由于牵引负荷随机车波动剧烈，*条件的几率小，因此阻抗匹配平衡变压器也不能*消除牵引负荷引起的叁相不平衡。

目前，我国高速铁路牵引负荷的负序特点主要为牵引负荷大：客运专线的单列车功率可达23 000 kW;牵引主变安装容量达到63 MVA以上，远期甚至达到120 MVA。还有再生制动对供电系统的负序造成一定影响。一供电臂负荷牵引而另一供电臂负荷再生制动时产生的负序大于两供电臂负荷同为牵引或制动的情况。高速铁路牵引负荷比普速铁路大，但同时电力系统供电能力也不断增强，通常情况下能够满足高铁供电需求。