关于电气化铁路系统电压不平衡的问题和解决办法(英文)

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一种用SVG平衡电气化铁路单相负荷的方法

一种用SVG平衡电气化铁路单相负荷的方法

一种用SVG平衡电气化铁路单相负荷的方法摘要:采用两套SVG(Static Var Generator)进步电气化铁路电能质量的平衡电气化铁路单相负荷的一种方法。

关键词: SVC,TCR和FC,无电压冲投运方法1.引言电气化铁路是当前我国重点发展的交通方式,它已显示出无比的优越性。

到2020年我国铁路总长为100.00KM,电气比率为50﹪,而承担的运量比重为80﹪以上。

当前电力机车的供电和趋运方式具有以下特点:①不对称性,产生负序电流,引起电网三相不对称;②非线性,产生谐波,引起电压波形畸变;③冲击性,引起电压波动;④功率因数低。

而且由于电力机车的负载能力和运行速度的不断进步,功率水平也会大幅度进步,对电网的冲击也会相应加大。

随着电气化铁路在全国的逐步发展,如何使其对电力系统的影响降为最低,成为了必须认真思考和努力解决的题目。

传统的方法是在110kV侧加装补偿装置,如FC等。

但由于电气化铁路的负荷随机性,仅仅用FC的效果很不理想。

假如采用TCR等SVC补偿器,由于接进电压太高,TCR需通过变压器才能可靠工作。

同时,TCR在工作时还会产生大量的谐波,必须配套相应的FC才能充分发挥其作用。

所以,整个系统造价很高,占地面积很大,补偿功能也很单一。

“静止无功发生器”,也称为静止同步补偿器(Static Synchronous Compensator -STATCOM),是一种并联型无功补偿装置,可以解决已存在的题目。

2.系统组成原理2.1系统组成用SVG平衡电气化铁路单相负荷的方法是采用两套结构相同的静止无功发生器,分别接于低压侧的左右桥臂上再分别连接设于左右桥臂的固体滤波器FC1、FC2。

SVG1或SVG2采用两电平功率单元并联多重化的方式实现大容量和低开关波纹,功率单元采用标准模块形式,输进端(交流侧)接于变压器低压侧,输出端(直流侧)接于直流母线,采用直流母线互联的形式构成整体结构。

系统组成见图1:图1系统组成图系统原理电路见图2:图2 系统原理电路图图2中的IGBT1正负母线之间并联突波电容C1,IGBT2正负母线之间也并联突波电容C2,同时在正负母线之间的电力电容C4起到储能和稳定直流侧电压的作用。

铁路电网故障处理流程

铁路电网故障处理流程

铁路电网故障处理流程(中英文版)Title:铁路电网故障处理流程Title: 铁路电网故障处理流程When a fault occurs in the railway power grid, it is crucial to address the issue promptly to ensure the safety and efficiency of train operations.The following is a general process for handling railway power grid faults:当铁路电网出现故障时,及时解决问题对于确保列车运营的安全性和效率至关重要。

以下是一般处理铁路电网故障的流程:Reporting the Fault: The first step in dealing with a fault is to report it.Personnel on duty should immediately report the fault to the power supply department or control center.报告故障:处理故障的第一步是报告。

值班人员应立即向供电部门或控制中心报告故障。

Fault Identification: Once the fault is reported, the power supply department or control center will send personnel to investigate and identify the location and nature of the fault.故障确认:一旦报告故障,供电部门或控制中心将派出人员前往调查,确定故障的位置和性质。

Fault Isolation: After identifying the fault, the next step is to isolate it to prevent the fault from affecting the normal operation of the powergrid.This may involve switching off affected sections of the grid.故障隔离:在确定故障后,下一步是隔离故障,以防止故障影响电网的正常运行。

铁路电力供电系统电压异常情况分析

铁路电力供电系统电压异常情况分析

铁路电力供电系统电压异常情况分析摘要:铁路电力系统在不正常运行状态下,会出现三相电压不平衡或(和)不对称现象。

因此,分析其各种电压值及其它相关信息,对正确、及时地处理故障有着积极的现实意义。

关键词:铁路;电力;故障;分析Abstract: there will be three-phase voltage unbalance or asymmetry when the railway power system not in the normal operation state. Therefore, to analyze its various voltage values 愠渀搀other relevant information will have a positive and practical significance for deal with the fault accurately and timely.Key words: railway; electricity; failure; analysis中图分类号:U223.6 文献标识码:A文章编号:1. 引言一般情况下,铁路电力供电系统的电源直接来自电力系统,三相电能是对称和平衡的,即无负序和零序电量。

但是由于电网故障以及结构、负荷等的变化,特别是发生故障时,会引起系统出现异常:三相电压电流不对称、不平衡。

铁路电力供电系统出现不正常或故障运行情况时,都会间接或直接地威胁电力供电安全,因此只有严格地分析各种运行方式下线电压、相电压、零序电压和负序电压的变化及其它相关信息,才能正确地区分出单相接地、相序异常、变压器高压缺相、电压互感器一次或二次侧熔丝熔断等情况,从而采取有针对性的措施,正确、及时地处理故障。

2.各种异常运行状况下电压的理论分析2.1单相接地在我国,6~35KV电力系统中采用中性点不接地或经消弧线圈接地的运行方式,又称小电流接地系统。

高速铁路综合维修技术专业《名词术语 5》

高速铁路综合维修技术专业《名词术语 5》

名词术语的定义以下名词术语的定义适用于标准。

1.1 供电电力牵引供电系统〔traction power supply system 〕由牵引变电所、牵引网以及其他辅助供电设施组成的供电系统。

牵引网〔electric traction network 〕由馈电线、接触网和回流回路构成的供电网络。

电气化干扰〔electrification interference 〕电气化铁路产生的静电感应和电磁感应等影响。

1.1,4 直接供电方式(TR供电方式) 〔direct feeding system 〕由牵引变电所直接向牵引网供电,牵引电流只由钢轨和大地流回牵引变电所的供电方式。

带回流线的直接供电方式(TRNF供电方式〕【direct feeding system with return conductor (TRNF feeding mode)】增设与钢轨并联的架空回流线的直接供电方式。

吸流变压器供电方式(BT供电方式〕【booster trans-former feeding system(BT feeding mode ) 】牵引网中设置吸流变压器回流线,使牵引电流根本沿回流线流回牵引变电所的供电方式。

自耦变压器供电方式(AT供电方式〕【autotrans-former feeding system (AT feeding mode)】牵引供电系统中设置自耦变压器和自耦变压器供电线(AF线),由牵引变电所和自耦变压器所共同向牵引网供电,并由AF线回流的供电方式。

换相连接〔phase alternating connection〕为改善电气化铁路对电力系统的负序影响,相邻牵引变电所与电力系统连接时所采用的相序轮换接入方式。

供电臂〔feeding section〕正常工作状态下由牵引变电所任一馈电线供电的接触网区段。

单边供电〔single-end feed〕电力机车从一个牵引变电所获得电能的供电方式。

双边供电〔double- end feed〕电力机车同时从两个牵引变电所获得电能的供电方式。

电气化铁路轨道电路分路不良原因分析及解决措施

电气化铁路轨道电路分路不良原因分析及解决措施

电气化铁路轨道电路分路不良原因分析及解决措施摘要:本文介绍了铁路轨道电路分路问题的基本内容,分析了铁路轨道电路分路的不良危害。

在探讨铁路轨道电路分路不良问题产生的主要原因的基础上,结合相关实践经验,分别从对轨道进行清理等多个角度,提出了铁路轨道电路分路不良的防治对策,希望对铁路轨道电路分路不良问题的处置有所帮助。

关键词:铁路轨道;电气化铁路;电路分路;不良原因;措施前言随着社会经济的不断发展和交通运输行业的迅猛进步,铁路行业获得了迅猛的发展与进步,铁路运输速度以及运输效率得到了显著提升,在我国交通运输系统中所发挥的作用和价值也越来越大。

从铁路轨道运行实际状态来看,轨道电路分路不良问题一直以来都是影响铁路安全运行的重要因素,因此,必须要加强对铁路轨道电路分路不良问题的研究与分析,通过采取针对性的解决措施提高铁路轨道电路运行的稳定性,保证铁路运输行业的持续稳定发展。

一、铁路轨道电路分路不良问题的危害铁路运营系统作为基础的设施,轨道电路的运行质量以及运行效率直接影响着铁路系统的正常工作。

从实际情况来看,轨道电路分路不良问题在各种铁路区段都时有发生,严重影响铁路的正常工作,甚至会造成重大安全事故,威胁乘客的生命财产安全。

轨道电路分路不良问题发生概率相对比较高,一旦出现轨道电路分路不良现象会导致列车进入相应区段信息无法显示或者显示错误信息的现象出现,影响列车的正常调度和安全运行。

首先,在列车调度过程中,如果出现轨道电路分路不良问题,车辆在道岔通行的过程中由于信号故障,工作人员会错误地认为列车已经通行完成而错误地进行道岔操作,使得列车脱轨的概率大大提高,容易引发重大的交通安全事故。

其次,当铁路轨道电路分路不良故障出现时,如果车站的值班人员并没有对相应的路段进行空闲确认,而是错误地开放信号,极易引发列车碰撞事故造成重大伤亡。

从目前来看,铁路轨道电路分路不良问题是世界性的难题,影响铁路列车运行的安全性和可靠性。

浅谈10千伏线路电压不平衡的原因及处理方法 姜英文

浅谈10千伏线路电压不平衡的原因及处理方法 姜英文

浅谈10千伏线路电压不平衡的原因及处理方法姜英文摘要:10kV配网的线路边长,分布范围广,处于较为复杂的运转环境中。

配网线路能否安全高效运转会影响到客户整体用电。

目前10kV配网服务于大量的用电客户,其线路分布相对复杂,各种内外干扰性因素都可能对其安全运行带来不良影响,必须加大配网整治力度,及时发现故障问题,采用科学的方法解决与处理。

本文主要就10千伏线路电压不平衡的原因进行探讨分析,并提出科学的预防与解决对策,以供参考。

关键词:10千伏线路;电压不平衡;原因及处理方法;前言:配电网的正常运行直接关系着人民群众的用电安全,正常的运行对整个社会的生产生活有十分重要的作用,同时配电网的正常运行也是我国社会发展的重要保证。

但是,因为配电线路中10千伏线路电压不平衡问题,会对配电网的运行产生极大的影响。

随着科技的发展和电力企业技术的不断更新,配电设备在不同的电压条件下,出现了不同的配电线路,共同组成了我国电力企业的配电网组织。

在高压领域,10千伏线路的优势非常明显,因为其所跨的里程最长,导致10千伏线路的故障也最多,电压不平衡就是其中最常见的故障之一。

1 电压不平衡故障的特点对于10kV配网系统来说,一旦出现单相接地故障,系统只能够维持正常工作2小时,所以用电客户依然能够正常用电。

近年来,随着整个社会用电需求量的上升,配网建设规模也在持续扩大,10kV架空线路回路数也急剧上升,线路长度增加,使得电网对地电容、电流也迅速上升。

每逢单相接地故障发生,接地电弧则可能出现电弧过电压现象,也就是电压值急剧升高现象,此时配网绝缘度较弱的部分则可能被击穿,从而出现相间短路问题,甚至破坏电气设备,出现故障停电问题。

致使10千伏配网电压不平衡故障的原因分为外部和内部,外部因素是最重要的因素,比如我们生活中常见的狂风暴雨和雷电等自然因素的侵袭,内部因素有,电气设备在运转时本身有的故障导致出现接地和短线。

要向快速确定故障的位置,有效的解决故障,这就需要工作人员的专业知识和实践经验,分析出故障的特点和性质,经过精确的识别和判断,再去快速的解决故障。

电气工程中的电力系统不均衡问题与调控

电气工程中的电力系统不均衡问题与调控

电气工程中的电力系统不均衡问题与调控引言:电力是现代社会生活的基本需求,它为各个行业的正常运作提供了保障。

然而,在电力系统运行过程中,不均衡问题经常出现,给电力系统的稳定运行带来了很大的挑战。

本文将深入探讨电气工程中的电力系统不均衡问题,并对其调控方法进行阐述。

一、电力系统不均衡问题的来源1.1 负荷变化引起的电压不平衡问题电力系统中的负荷经常会发生变化,当负荷发生变化时,可能会导致电能的分配不均,进而引起电压的不平衡。

例如,当某一区域的负荷突然增大时,该区域的电压可能会下降,而相邻区域的电压则可能会升高,从而导致电力系统的不平衡。

1.2 电力设备的不一致性引发的电流不平衡问题电力系统中的各项设备具有不同的参数和状态,如发电机、变压器、线路等,它们之间的差异性可能会导致电流的不平衡。

例如,如果一个发电机的参数与另一台发电机有所不同,那么在运行时,它们输出的电流可能会不一致,从而引起电力系统的不均衡。

1.3 非线性负载对电力系统的影响现代电力系统中广泛应用的非线性负载设备,如电力电子设备、电视、电脑等,其负载特性复杂,导致谐波产生。

由于负载谐波引入了额外的电流和电压成分,这可能导致电网的频率偏离、电压失真等问题,从而对电力系统的运行产生不均衡的影响。

二、电力系统不均衡问题的影响2.1 电力系统损耗增加电力系统的不均衡会导致系统内的电能流失增加,造成电力系统的损耗增加。

例如,在电力系统中存在电压不平衡时,会导致感应电动机的额定功率无法完全发挥,从而增加系统的损耗。

2.2 电力系统的电压波动电力系统中的不平衡问题容易引起电压波动,从而影响系统的稳定运行。

电压波动不仅对设备的正常运行产生影响,而且还可能导致设备的过电压、过电流等问题。

2.3 系统容量下降电力系统的不均衡问题会导致电能在系统内的分配不均,从而造成系统容量的损失。

例如,在负荷不均衡的情况下,某些线路的负载过重,而其他线路的容量则没有充分利用。

基于电气化铁路三相电压不平衡问题及治理研究 黄碧蓉

基于电气化铁路三相电压不平衡问题及治理研究 黄碧蓉

基于电气化铁路三相电压不平衡问题及治理研究黄碧蓉摘要:文章介绍电铁供电系统概况及负荷特性,分析三相电压不平衡超标的问题,通过相间无功补偿调整三相电压不平衡方法进行了 ETAP仿真验证,最后指出通过在相间加装电容器组可以有效降低三相电压不平衡。

关键词:高铁;三相电压;不平衡,电能质量;治理引言铁路电气化具有运输能力大,综合能源利用率高,节能减排等明显优点,随着科学技术和国民经济的快速发展,我国铁路电气化进入了一个非常快的发展时期。

但是,电气化铁路牵引负荷由于其单相运行、整流供电、负荷变化等原因,对所接入的电力系统带来功率因数低、三相电压不平衡、谐波超标、电压波动等严重的电能质量问题。

列车运行具有快速流动性,其负荷是波动性很大的大功率单相整流负荷,电气化铁路(以下简称电铁)负荷既是谐波污染源,向供电电网注人谐波电流,还具有冲击性和不平衡的问题,导致电网三相电压不平衡。

三相电压或电流不平衡会对电力系统和用户造成系列的危害,主要有以下几个方面:①引起旋转电机的附加发热和振动;②引起以负序分量为起动元件的多种保护发生误动作;③电压不平衡使发电机容量利用率下降;④变压器的三相负荷不平衡,使负荷较大的一相绕组过热,还会因磁路不平衡造成附加损耗;⑤增大对通信系统的干扰,影响正常通信质量。

为了分析电铁牵引负荷引起的三相电压不平衡情况,有必要对电铁牵引负荷进行统计分析,收集分析投运的电气化铁路电能质量数据,并通过建模进行仿真分析和提出预防措施。

1 电铁供电系统概况及负荷特性电铁的牵引供电一次系统主要包括牵引变电站和接触网。

牵引变电站建在铁路沿线,根据牵引负荷、接触网的供电能力,要相隔一定距离设立。

为保证可靠供电,牵引变电站供电方式|般为双线双变、两路供电,互为热备用。

每个牵引变电站有两个供电臂,当一个牵引变电站全停时,其两侧接触网臂供电负荷及半径增大、电压降低,但设计已作考虑不致机车停运,只会影响行车密度和通行速度,经铁路合理调度影响会进一步减小。

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VOLTAGE UNBALANCE PROBLEMS AND SOLUTIONS FOR ELECTRIFIED RAILWAY SYSTEMS
Farhad Shahnia1, Rasoul Esmaeilzadeh2
1East Azarbayjan Electric Power Distribution Company, Tabriz, Iran. (E-mail: farhadshahnia@) 2Azarbaijan Regional Electric Company, Tabriz, Iran. (E-mail: rasoul_zadeh@)
Fig. 3. Typical load profile of an AC electrified railway
In this paper, the voltage and current unbalance problems of the power network due to the AC electrified railways are studied and their impacts such as voltage unbalance and current negative sequence distribution factors are calculated. Several methods are proposed and studied for reducing the voltage unbalance problems of AC electrified railways and the unbalance factor and negative sequence contribution factor of such systems are calculated. By comparing the unbalance factors for the different solutions, the best method is chosen.
from traction currents through the transformer
configuration used in the traction substations. The
currents Ia, Ib and Ic as the unbalanced feeding currents of the traction substation can be converted to three
Scott Leblanc
Voltage Unbalance Factor
εv
=
SL SS
εv
=
S L2
+ α 2 S L1 SS
εv
=
S L2 − S L1 SS
Possible changes of network configuration, whether it is the changes within the traction supply system due to load transferring or the daily, weekly or seasonal changes in the utility grid, should be carefully considered in the voltage unbalance calculations.
traction substations are designed so that that when loads on the zones of a traction substations are the same and equal i.e. when I1=I2 as shown in Fig. 2, the unbalance impact injected to the utility grid will be minimized except for the low-cost configuration case in which the zones are of the same phase. A typical load profile of a high-speed railway is also shown in Fig. 3.
network is fixed for any current negative sequence injected to the network. Therefore, assuming I2G as the
current negative sequence flowing into that generator and I2PCC as the current negative sequence injected to the
balanced currents of I+, I- and I0 based on the theory of symmetrical component.
It should be noted that the generators in the closest
power stations are fsequences
3. Negative sequence factor
The electrical equivalent circuit of the traction power
supply system is shown in the appendix. The traction
loads seen from the utility side can be directly derived
that is injected to the power network from the connection
point of the main traction substations. The percentage
contribution from each generator in the AC power
2. Unbalance factor
The maximum voltage unbalance factor should be calculated at the connection points of the main traction
substations to the utility network, which is dependant to the loading characteristics of the traction system. This calculation should be done for controlling and limiting the unbalance magnitude and duration. Most utilities around the world use the voltage unbalance factor as a simple measure to limit the unbalance injections at the connection points of the traction substations. Table 1 shows the formulae for calculating the voltage unbalance factor injected from the traction substations to the utility grid for some transformer configurations.
Abstract—Voltage and current unbalance problems of power networks due to AC electrified railway systems are studied and their influences such as the voltage unbalance factor and the current negative sequence contribution factor injected to the network are calculated. Several methods can be used for reducing the power quality unbalance problems which have been proposed and the best of them is chosen by comparing the results of their unbalance and current negative sequence contribution factors. Index Terms— Electrified railway, Power distribution system, Voltage unbalance, Current negative sequence.
1. Introduction
AC electrified railway systems are used widely around the world as a significant means of mass and public transportation. Such railway systems are usually fed by specialized traction substations which the main designs of them include the selection of a single phase 25 kV or two phase 2x25 kV systems which feed the train sets through the transformers and autotransformers in the traction substations, respectively. The schematic diagram of the power supply of AC electrified railways is shown in Fig. 1.
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