VV接线牵引变电所无功补偿效果分析

牵引变电所相控电抗器无功动态补偿方式的研究2100字摘要：本文论述了牵引变电所相控电抗器无功动态补偿装置的基本原理，说明该装置采用的关键技术，并对该装置进行了经济效益评价。

关键词：牵引变电所相控电抗器无功动态补偿▲▲ 一、引言近几年来，因牵引变电所功率因数不能满足电力部门规定的0.9标准，我局被迫交纳功率因数电费较多。

自1990年4月实行两部制电价以来，牵引变电所开始交纳功率因数调整电费，我局已累计交纳功率因数电费6000多万元。

▲为了减少牵引变电所功率因数电费支出，降低运输成本，提高电气化铁路经济效益，我局与有关单位共同研制牵引变电所相控电抗器无功动态补偿装置，在包兰线白银西牵引变电所投入现场运行，取得较好的补偿效果。

2005年，本科研项目荣获甘肃省科技进步二等奖。

▲▲ 二、白银西牵引变电所改造方案为了掌握电容补偿装置补偿状况，对该所牵引供电系统的进行现场实地测试。

根据测试结果，牵引变电所每相有功负荷约为6000kW，无功负荷为4480kVar，若要使平均功率因数达到0.95，考虑现行最大牵引负荷，每相需要补偿无功容量为2900kVvar。

白银西变电所27.5kV母线上均设有AFF33―2240kVar三次滤波器各一套，在最大牵引负荷的情况下，功率因数要提高到0.95是不够的，需在27.5kV母线每相上各增加1组AFF33―2240kVar的滤波电容器，与原有AFF33―2240kVar的滤波电容器一并投入运行。

通过理论计算，并考虑负荷的发展，相控电抗器的额定容量确定为3600kVA，采用单相分别补偿，即A、B相母线各安装一套相控电抗器，其容量规格相同，分别对A、B两相母线进行动态补偿。

▲▲ 三、装置技术原理1. 装置基本原理牵引供电系统无功功率平衡公式可用下式表示：Qn=QV-QC+QTCR （1）式中，Qn：系统提供无功功率；QC：滤波电容器产生恒定的容性无功；QV：电力机车产生的感性无功；QTCR：相控电抗器TCR产生连续可变的感性无功。

关于牵引变电所动态无功补偿方案研究作者：赵宁来源：《硅谷》2013年第04期摘要本文对牵引变电所的几个常见动态无功补偿方案进行了分析，并且结合实际提出了笔者的一些看法。

关键词动态无功补偿牵引变电所无功补偿中图分类号：TM922 文献标识码：A 文章编号：1671—7597（2013）022-127-1目前电力部门求电气化铁道的牵引供电系统功率因数从0.85提高到0.9，而且实行“返送正计”，也就说补偿过度也视为欠补偿，因此，提高铁路供电网络的功率因数是非常重要的。

电气化铁路通常采用在牵引变电所设置并联固定电容的方式补偿无功功率，但是这个装置不能够随着牵引负荷的变化而调整，所以对于列车对数少的电气化铁路，功率因数仍旧不能满足相关要求。

动态无功补偿方案则能够很好的解决这个问题。

1 牵引变电所动态无功补偿方案1.1 动态无功补偿设备目前动态无功补偿设备中较先进的是静止无功发生装置（SVG），使用的比较多的是静止无功补偿装置（SVC）系列。

国际大电网会议定义SVC有七个子类，分别是机械投切电容器（MSC），机械投切电抗器（MSR），自饱和电抗器（SR），晶闸管控制电抗器（TCR），晶闸管投切电容器（TSC），晶闸管投切电抗器（TSR）。

在我国SVC装置则主要是指晶闸管控制电抗器和晶闸管投切电容器。

1.2 牵引变电所动态无功补偿方案牵引变电所无功补偿方案多种多样，但是其目的都是为了补偿无功功率，提高功率因数，滤除谐波，从而减少设备容量和功率的耗损，提高供电质量。

1.2.1 晶闸管调节电抗器（TCR）+固定滤波器（FC）这种动态无功补偿方案主要由TCR和FC组成。

晶闸管调节单抗器虽然可以快速的调节无功功率，但是TCR本身就是谐波源，所以需要固定滤波器来滤除其产生的谐波和负载产生的谐波。

TCR主要是由反向并联的晶闸管与补偿电抗器串联组成，通过调整晶闸管的触发角，就可以调节通过电抗器的电流大小，从而TCR回路产生的感性无功功率。

变电站无功补偿技术分析随着经济的发展和科技的进步，国家电力建设也在不断向前发展，电网的负荷在不断增加，电力系统中存在的质量问题等也逐渐突出，给人们的生活工作带来了影响，因此，现在对变电站无功补偿的要求比较紧迫。

本文主要针对变电站中出现的问题讨论了变电站中无功补偿以及谐波治理的重要性，并对几种先进的无功补偿方式进行了讨论。

关键字：变电站无功补偿谐波治理1. 引言随着我国经济的不断发展和现代科学技术的不断进步，对电力要求越来越高，电网的负荷也在不断增加，我们对于电网的要求也越来越高。

轧机、电弧炉对电网产生的冲击，以及电力电子技术的广泛应用，使得电网的非线性负荷不断增加，并且出现了电压波动闪变、电压波形畸变以及三相不平衡等的问题，降低了电网的电能质量、增加了网络损耗等较多的不好影响。

所以说，电网的无功补偿以及谐波治理的问题是目前电网中最主要的问题之一，对于电网中电能质量的提高、电网的安全运行、减少电网损耗以及节能、提高电网效率等有着十分重要的作用。

2. 无功补偿技术分析无功补偿简单的说，就是电网发出来的有功功率和无功功率，无功功率太大会增大电能损耗，而一般负载如电机类的负载是感性的，工作时需要消耗无功功率，所以现在一般就需要给电网无功补偿，现在常用的是电容补偿，利用电容发出的无功给负载提供无功功率，这样既能减小电网的损耗，还能提高设备的使用效率。

无功功率就是不消耗电能的用电设备所消耗的功率，它存在于电网与设备之间，是电网和设备不可缺少的能量部分。

在电力系统中，无功功率用来建立磁场，作为交换能量使用，他们由电能转化为磁场，再由磁场转化换为电能，对外部电路不做工。

但是无功功率并不是无用之功，没有这部分功率，就不能建立感应磁场，电动机变压器等用电设备就不能正常工作，对无功补偿的补偿原则是既不能少补，也不能补偿过量。

很多电气设备的无功功率比较大，所以要对它进行无功补偿，把这样的无功功率补偿进去以后，能提高功率因素，改善用電质量。

牵引变电所无功动态补偿装置补偿效果比较与评价钮承新【摘要】文章针对兰州铁路局管内牵引变电所功率因数低导致调整电费支出较多的问题，开展牵引变电所无功补偿装置技术改造，将牵引变电所固定电容无功补偿分别改为降压式、晶闸管相控电抗器、有级调压式、磁控电抗器无功动态补偿方式，有效提高牵引变电所功率因数。

各种无功动态补偿装置改造后的经济效果不同，有必要比较牵引变电所无功补偿装置改造后的效果，合理对待牵引变电所无功补偿装置改造中存在的问题，正确评价牵引变电所无功动态补偿装置技术经济效果。

通过牵引变电所无功补偿技术改造，使牵引变电所功率因数达到0．9以上，有效减少牵引变电所电费支出。

%In view of the low power factor of traction substation in Lanzhou railway administration,leading to the adjust-ment of electricity spending,the technical renovation has been made for traction substation reactive power compensation equipment,namely change the fixed traction substation capacitor reactive power compensation respectively to the buck type,thyristor phased reactor,step of surge tank type,magnetic control reactor reactive power dynamic compensation mode,and effectively improve the traction substation powerfactor.However the economic effect after renovation of vari-ous reactive power dynamic compensation device is different,it is necessary to compare the effect after renovation of trac-tion substation reactive power compensation device,problems existing in renovation of traction substation reactive power compensation device shall be reasonably treated and the technical and economic effect of traction substationreactive pow-er dynamic compensation device is given a correct assessment.Through traction substation reactive power compensation technology renovation,traction substation power factor reaches 0.9 or above.This has effectively reduced traction sub-station electricity expenses.【期刊名称】《高速铁路技术》【年(卷),期】2013(000)003【总页数】5页(P13-17)【关键词】变电所;无功补偿;效果;评价【作者】钮承新【作者单位】兰州铁路局安全监管办公室，兰州730000【正文语种】中文【中图分类】U223.5+31 前言牵引变电所一般采用固定式并联电容补偿装置用于无功补偿，由于大多数线路采用交直型电力机车，自然功率因数较低。

电力牵引供电系统课程设计专 业：电气工程及其自动化 班 级： 姓 名： 学 号： 指导教师：兰州交通大学自动化与电气工程学院年 月 日指导教师评语平时（30）报告（30）修改（40）总成绩1课设题目1.1原始资料已知供电臂最大负荷电流max 470A I =,要求补偿的电压损失C 2100V U ∆=，采用CY0.6-10-1标准电容器。

分析牵引变电所串联电容补偿原理及补偿效果并进行串联电容补偿计算。

2 牵引变电所串联补偿原理及补偿效果2.1基本原理为便于分析，设牵引变电所装设单相结线牵引变电所，则牵引供电系统等效电路图如图2.1。

TX CX R jX +I图2.1 牵引供电系统等值电路图①补偿前，牵引供电系统的电压损失为：()T cos sin U I R X X ϕϕ∆=++⎡⎤⎣⎦()V②补偿后，牵引供电系统的电压损失为：()'T C cos sin U I R X X X ϕϕ∆=++-⎡⎤⎣⎦()V由式①和②可得牵引负荷电流通过串联电容组时的压损为：'C C sin U U U IX ϕ∆=∆-∆=-()V (2-1)2.2补偿效果由于容抗C X 的符号与感抗T X 、X 相反，能抵消T X 和X 的一部分，总电抗值减小，由其造成的电压损失也减小，因此提高了牵引供电系统的电压。

由于牵引负荷电流通过电容器组时产生的电压损失C U ∆为负值，则表示在牵引馈线中串联电容器组使供电臂电压得到补偿，并且与馈线电流成正比。

馈线电流越大，补偿越大；馈线电流等于0，则补偿为0；实现无惯性补偿电压。

串联电容器组的补偿作用如图2.2所示。

补偿前补偿后UCl图2.2 串联电容器组补偿作用3 串联电容补偿的主接线串联补偿装置的容抗与牵引网的感抗串联，虽然使牵引网电压得到补偿，但也是牵引网短路时回路总阻抗减小。

因此，如果不对串联补偿装置采取相应措施，牵引网短路时的稳态值可能增大，当该短路电流流过串联补偿电容时，电容器上的电压可能升高到危及板间绝缘的数值。