牵引供电系统对电力系统影响的分析

为了分析牵引负荷对流入电力系统谐波和负序分量的影响,对典型的阻抗匹配平衡牵引变压器接线方式进行了研究。以牵引供电系统的数学模型和基于PSCAD/EMTDC的仿真模型为手段,测出牵引变压器的正序电流、负序电流和电压不平衡度三个参数值,将仿真得到的参数与变压器数学模型计算参数对比,证明在PSCAD平台上建模具有可行性。最后,根据仿真模型确定系统公共连接点处的谐波畸变和负序分量情况,并提出相应的改进措施。     

高速铁路牵引供电系统负序概率模型

为了研究高速动车组作为大功率单相非线性负荷引起的电力系统三相电流不平衡问题,通过对V/v接线牵引变压器负序电流的分析,引入随机过程,建立了牵引变电所负荷和负序电流概率模型。利用统计推断解析和模拟负序电流的概率分布,并进行了仿真分析,得出了V/v接线方式高速铁路牵引供电系统的负序电流与功率因数的影响关系和电流不平衡度的主要分布情况。结果表明,该牵引变电所负荷和负序电流概率模型,具有较强的适应性和适用性,能够比较真实地模拟高速铁路的运行特性和负序电流分布情况。     

牵引变压器结线方式分析及负序电流计算

对我省电气化铁道牵引变电所的三种牵引变压器结线方式逐一进行了分析，并分别推导了负荷电流的计算公式，为定量计算单相牵引负荷产生的负序电流及考核其对电力系统的影响提供了方法。     

工频单相交流牵引负荷产生的负序电流实用计算法

我国电气化铁路,均采用工频单相交流供电制。单相牵引负荷是一种不对称负荷,接入电力系统运行,产生对称的负序电流、电压分量。负序电流给电力系统带来危害,如使发电机过热,某些反应负序分量的继电保护动作不正确等。要分析负序电流的影响,首先要正确地对其计算。本文利用对称分量法的基本原理,结合单相牵引负荷的特点,提出对这种负序电流的实用计算方法。此方法简单,计算精度满足工程要求,已于1984年在成渝铁路电气化工程上使用。並已用BASIC语言编成程序。同时,提出了减少负序电流的措施。     

电气铁道牵引负荷的负序影响及其抑制措施

本文分析了牵引负荷的负序电流对电力系统的不良影响,提出采用阻抗匹配平衡变压器作电气铁道的牵引变压器,并用研制的专用模型的试验数据,证明了该新型平衡变压器对抑制负序影响的有效性。     

阻抗匹配平衡牵引变压器负序分析

三相电压到二相电压间的对称变换可有效减弱负序对电力系统的影响,为此,给出了适用于任意接线牵引变压器的通用负序电流表达式,分析了阻抗匹配平衡变压器的负序特性,讨论了其不同负荷条件下一次侧电流不平衡度,并结合某牵引变电所的一组实测数据将其与YNd11接线牵引变压器进行分析比较,结果表明,阻抗匹配平衡变压器能有效减弱负序电流.     

阻抗匹配平衡变压器的应用

电力牵引负荷是电力系统的一种重要负荷,以单相工频交流电作为牵引动力的电气化铁路,由于自身的工作特点,会使三相供电系统处于不对称运行状态,在系统中引起负序电流,使电力系统的运行受到影响。采用阻抗匹配变压器可有效地解决这一问题。介绍了阻抗匹配平衡变压器的一般原理,对YN／△接线三相变两相阻抗匹配平衡变压器的电压、电流关系及电气化牵引变电所变压器差动保护的实现方法进行了推导,指出了阻抗匹配平衡变压器的一些特点。现场运行表明其适合于在电气化铁路的电力线路上使用。     

电气铁道三类牵引变压器输入电力系统的不平衡谐波分析

本文通过对电气铁道了Y/Δ-11和V/V牵引变压器三相不对称运行和T接(scott)牵引变压器两相负荷不平衡运行的谐波分析,提出了电气铁道输入电力系统不平衡谐波的序谐波和线谐波电流概念并对上述3种牵引变压器进行了计算。(输入系统的负序(基波)电流用谐波电流统一公式计算)。讨论了各次线谐波和序谐波电流以及负序(基波)电流随供电臂机车电流的变化规律。 文中对上述3种牵引变压器输入系统各次谐波电流的特点和负序(基波)电流的大小作了比较。并将国内外其它几种牵引变压器等效为上述Y/Δ-11或T接牵引变压器,以便利用所述公式计算它们输入电力系统的不平衡谐波。     

电气化铁道输入电力系统的序谐波电流的分析

本文对电气化铁道牵引网供电系统为ＢＴ供电方式，牵引变压器为Ｙ／Δ－１１的普通三相变压器，高压侧１１０ｋＶ接入电力系统时依次序换相，低压侧Δ绕组ｃ相固定接地，ａ，ｂ相接供电臂向两侧电力机车供电，同对称分量法和相量图法分析一个或多个牵引变电所供电时，电力系统中的各相相电流和基波负序电流变化的情况，并得出各次三相不平衡的线谐波电流均由序谐波电流组成，都含有正序谐波分量和负序谐波分量的结论。     

动车试验线牵引供电动态平衡补偿装置的研制

为满足新一代高速列车试验,保证牵引变电所供电质量,消除负序电流影响,充分发挥电力系统的输电能力,本文对采用牵引变压器与动态平衡补偿装置(TSC+TSR)结合的牵引供电系统展开研究。在介绍当前试验系统存在问题、三相平衡补偿方案设计及工作原理的基础上,研制开发了TSC和TSR结合的动态无功平衡补偿装置,实现了良好的补偿电流,能无级跟踪牵引负荷的变化,保证了在全负荷范围内三相母线电流的完全平衡对称,提高了系统的安全性能,适应于三相和单相牵引变压器系统。     

牵引负荷产生负序电流的比较及计算

从设计计算上分析了电气化铁道供电变压器的负序电流．Ｙ／△－１１牵引变压器高压侧接入系统采用相序循环可以减少负序电流。针对每个牵引站而言，其负序电流的大小（模值）与相序无关二平衡变压器低压侧单臂供电时，负序电流大小与Ｙ／△－１１牵引变压器相同，双臂供电时，负序电流大小与两臂供电电流的差值成正比，当两臂供电电流相等时，负序电流最小。而Ｙ／△－１１牵引变压器只有在一臂电流是另一臂电流０．５倍时负序电流最小、并用计算机对牵引负荷产生的负序电流在电力系统中的分布作出计算。     

星形-双梯形接线平衡变压器负序及效率分析

由于现有电气化铁道牵引负荷的不对称性,导致电力系统含有大量负序电流,牵引变压器运行效率不高。为了解决上述问题,对星形-双梯形接线三相变两相平衡变压器进行了研究,重点分析其负序特性及效率特性,并在不同负载工况下,探讨一次侧电流不平衡度及变压器运行效率的情况,得出了电流不平衡度为零且变压器运行效率最高的条件。通过MATLAB建模对其负序特性与效率特性进行了仿真研究,结果表明该变压器能抑制负序电流的产生。     

电气化铁路对电力系统谐波的影响研究

提出利用PSCAD仿真软件建立不同接线方式牵引变压器的模型,并在恒电阻负载下验证了模型的正确性。阐述了将模型应用到某17节点电网进行牵引负荷分析,研究采用不同接线方式的牵引变压器时牵引负荷给电网带来的谐波和负序的影响。通过仿真分析得出当电力系统短路容量一定时,5种接线方式下牵引负荷在电力系统侧引起的电压畸变率由大至小依次为:单相接线、Yn/d11接线、V/v接线、阻抗匹配平衡接线和Scott接线,但5种接线牵引变压器之间的电压畸变率差别不大。     

Y/>/▽电力牵引平衡变压器应用的可行性研究

电力牵引变压器是电力系统的一种重要负荷,由于Y//▽电力牵引平衡变压器可以解决一般铁路牵引动力在供电系统中引起的负序电流,在很大程度上能够改善三相供电系统的不对称运行状态。首先介绍了Y//▽平衡变压器的一般原理、接线图,推导了Y//▽平衡变压器三相-两单相侧的电压、电流关系并对不平衡度进行了计算,应用Matlab对Y//▽平衡变压器带单相纯阻性负载供电系统进行建模、仿真。并通过在一台2 kVA的Y//▽平衡变压器样机上验证了应用的可行性和实用性。     

电气化铁路对电力系统安全运行的影响及对策

电力机车为波动性很大的大功率单相整流负荷,可能威胁电力系统的安全运行。本文介绍牵引负荷在电力系统中引起的负序电流对电力系统的影响及降低和限制负序电流的措施;从工程和经济两个角度说明了不平衡谐波对电力系统的危害,并提出了一些应对措施;针对电铁负荷功率因数较低的现象,分析了无功补偿的必要性以及目前存在的问题和解决措施。     

限制电机车负序电流影响的措施

介绍了电力机车单相交流牵引负荷产生的负序电流对电力系统的影响，并分析了对限制负序电流的几种措施。     

基于平衡变压器的三相-单相对称供电条件研究及参数匹配

提出一种在平衡变压器三相变两相的基础上,根据移相原理匹配以无功补偿元件,实现三相系统对单相负荷平衡供电的三相-单相对称供电方式。该供电方式利用平衡变压器输出两相电压的正交特性,从而简化了匹配元件的计算;讨论了其三相-单相变换的拓扑结构,针对纯阻性、阻感性、阻容性3种不同性质的负荷提出了3种不同的接线方式及其匹配元件参数的计算公式;并对由匹配元件参数的误差和负荷在一定范围内变化所引起的三相侧电流负序分量增大情况进行了分析,给出了抑制此负序电流的一种解决办法;最后在一台2 kVA的平衡变压器样机上验证了所推计算方法的正确性和实用性。     

Y/>/平衡变压器运行特性分析与模型试验

该文分析了Y/>/平衡变压器的接线原理,论证了该变压器在不同运行工况时两侧电流的映射关系,在此基础上对该变压器的模型进行了全面的试验验证。试验结果表明:该变压器的理论分析正确,模型的参数和结构设计合理,工艺易于实现;当负荷大范围变化时,原方三相系统的对称性好,副方任一相的输出电压几乎不受另一相负荷变化的影响,抑制负序分量的能力强。应用于电气化铁道做牵引供电变压器时,不仅能较好抑制负序电流对电力系统的影响,而且能提高牵引网的电压水平,有利于电力机车的安全稳定运行。     

Y/>/（△）平衡变压器运行特性分析与模型试验

该文分析了Y/>/(△)平衡变压器的接线原理,论证了该变压器在不同运行工况时两侧电流的映射关系,在此基础上对该变压器的模型进行了全面的试验验证.试验结果表明:该变压器的理论分析正确,模型的参数和结构设计合理,工艺易于实现;当负荷大范围变化时,原方三相系统的对称性好,副方任一相的输出电压几乎不受另一相负荷变化的影响,抑制负序分量的能力强.应用于电气化铁道做牵引供电变压器时,不仅能较好抑制负序电流对电力系统的影响,而且能提高牵引网的电压水平,有利于电力机车的安全稳定运行.     

组合式同相供电系统的网侧功率因数和不平衡度分析

组合式同相供电系统容量配置对补偿效果和工程造价至关重要,在牵引负荷无功和负序全补偿、欠补偿的情况下,分析了单相以及单三相组合式同相供电系统中,补偿后电网侧的功率因数和不平衡度与补偿装置和牵引变压器的容量比、无功补偿度、以及牵引负荷功率因数之间的关系。以补偿后网侧功率因数和不平衡度是否满足国标作为满意补偿的约束条件,分别以补偿装置容量、补偿装置以及牵引变压器容量和最小为目标函数,建立2种优化模型。最后,通过Matlab/Simulink仿真结果验证了建立的目标函数、设置约束条件以及优化结果的正确性。计算和仿真结果分析表明,相同牵引负荷条件下,单三相组合式补偿后的网侧功率因数高于单相组合式;单三相组合式同相供电系统的网侧电流不平衡度高于单相组合式;牵引变压器和补偿装置的容量比为1时,网侧负序不平衡度为0。