电气化铁路牵引负荷对电网电能质量的影响
牵引变电所运行电能质量分析
牵引变电所运行电能质量分析牵引变电所运行电能质量分析摘要:随近年来着我国电气化铁道的迅速发展，由电力牵引引起的电能质量问题越来越引起人们的关注。
电力牵引是指在电气化铁路上行驶的电力机车，它是单项大功率非线性负荷。
相对于电力系统其它负荷，电力机车由于存在功率大、分布广、冲击力强、三相不对称等特性，因此在其沿铁路移动用电过程中必然会有较大的负序电流和高次谐波注入电网，从而影响电网电能质量。
本文主要分析电力牵引负荷产生负序电流和高次谐波的规律，并提出对应的治理措施，这对于保证电力系统正常运行和提高铁路部门的经济效益都有十分重要的意义。
关键词：牵引变电所电能质量引言随着我国电力市场的不断完善，电力部门不仅要满足用户对电力数量的不断增长的要求，还必须满足较高电能质量的要求，为用户提供安全、可靠、清洁的电力能源成为电力部门获取利润的先决条件，也是实现良好社会效益的唯一手段。
因此，电能质量的好坏直接关系到包括电力工业在内的工商业系统，乃至整个国民经济的发展前景，对于我国这样的发展中国家更具有不可忽略的现实意义和战略意义。
为了保护电网的安全运行和用户的安全用电，迫切需要加强对电网电能质量进行监测和综合分析，掌握电网的电能质量水平和状况，依照国家标准进行在线评估采用统计规律。
从而使电能质量指标参数供给广大电力工作者、用户以及决策领导层进行分析应用，采取防范措施，限制强干扰源，从而确保电力系统的安全、可靠、经济运行，保护电力用户的合法效益。
一、电能质量的基本概念电能质量描述的是通过公用电网共计用户端得交流电能的品质。
理想状态的公用电网以恒定频率、正弦波形和标准电压对用户供电。
在三相交流电力系统中，各相的电压和电流应该处于幅值大小相等，相位互差120度得对称状态。
由于系统各元件（发电机、变压器、线路等）参数并不是理想线性和对称的，负荷性质各异且随机变化，加之调控手段的不完善以及运行操作、外来干扰个各种故障等原因，这种理想状态在实际中是不可能存在的，由此就产生了电网运行、电气设备和用电中的各种问题，为尽量减少、避免这些问题，就需要对电力系统运行参数及电能参数有一定的限制，由此也就引起了电能质量的概念。
电气化铁路牵引供电对电网的影响及其应对措施探讨
【 要】 摘 随着广珠铁 路和广珠轻轨铁路的建设 ， 电气化铁路和 牵引供 电将对 电网的运行和维护造成 一定 的影响。 由于 牵引供 电系统 的特
殊性 ． 波电流 、 谐 谐波电压以及无功功率的消耗将严重影响 电力系统的稳定性 ， 下面就 牵引供 电的影 响因素进行论 述 ， 最后对 牵引供 电中谐 波
３ 加强对电气化铁路谐波危害性 的认识及加强监督管 理涉 及电网安全稳定运 行和广大用 户利益的重要 的工 作 ．随着广珠铁路 和广珠轻轨接人工 程的 日益 临 近． 我们应高度重视 。 采取必要措施加强对这项工作的组织领导 。 当 应 组织专门团队 ． 究处理 电气化铁路谐波管理和治理 中的可 能出现的 研 重大问题 ． 以确保对 电气化铁路谐波管理工作顺利进行。 ３ 提前介入 ． 预控 ． ２ 做好 对电气化铁路谐 波管理 和治理工作 ． 涉及 电网安全稳定运行 和广 １ 电气化铁 路牵引供电 系统对电网的影响 因素 大用户利益 ， 我们设计 、 、 发规 生技 、 安全 、 调度 、 电等有关业务部 门 ， 用 １１ 谐 波 影 响 ． 必须要求业 主方 提供准确 的电气 化铁路谐波 的计算 和谐波抑制措 施 电气化铁路一 般采用两相一地的运行方式 ． 牵引机车又是单相大 和解决方案 。 功率整流负荷 ． 其用 电会产生大量 的谐 波与负序 。 如不能 在电气化铁 ３ 加强监管 ． ． ３ 全程监控 路牵 引变 电站得到及 时治理 。 将注入 电力 系统 。 影响全 网 ． 波及用户 。 谐波与负序是电能质量的两项指标 我们应加强对电气化铁路谐 由于 电气化铁路牵 引机车沿铁路移动用电 ． 其产生的危害性远 比其他 波与负序的检测工作 ． 并将其纳入正常 的电能质量监督体 系进行 考核 任何谐波源设备更为严重 ． 为广泛 。 更 据不完全统计 ， 自电气化铁路投 管理 ， 将其 纳入供用电合 同。 以便为今后 电能质 量监督 、 电气化铁 路 运三 十多年 以来 ．电铁谐波 与负序已引发过 ２ ０ Ｗ 发 电机 跳闸 ， ０Ｍ 山 谐波 的治理 、 电气化铁路谐波危 害事件 的分析提供法律的依据 今后 ， 西、 河南 、 贵州等 电网大面积停 电或系统解 列 ， 网产生局部谐 振 ， 电 发 电网发生安全运行事故或重大电气设备损坏事故 时． 要把 电气化 铁谐 电机转子损 坏 ． 继电保护非正常频 繁启 动 ． 用户 电动 机和电容器大量 波作为重要的诱发原因加 以分析 确系 电气化铁路谐波负序造成的 对 烧坏 ， 小火电厂不能就近并 网等一系列的危害 ， 使社会 、 电力部 门和用 事故 ． 我们要依法追究 户蒙受 了巨大的经济损失 『 ２ ＿ ３ 要加强电气化铁路对 电网产生其他干扰与影响问题的研 究 ． ４ １ 无 功 影 响 ． ２ 电气化铁路是专线双 电源供 电的用户 ． 一方面它对供 电可靠性提 电气化铁路牵引机车是单相大功率电感负荷 ． 消耗大量的无功功 出了较高的要求 ， 另一方面它对 电能质量 、 电保护及 自动装 置、 继 电能 率． 功率因数很低 ． 而且牵 引负荷变化极大 ． 出现最大和最小运行方式 计量准确性 、 系统无功补偿等产生 严重干扰与影 响 ． 不仅直接威胁 到 的频率 多 ． 大运行方式多 台机车 同时启动时无功缺额 大 ， 最 出现 比较 电网安全 ． 而且增加我们预防的工作量 和投入 。 对此 ． 我们必须认 真研 多 的欠补偿 ． 小运 行方式无机车通过 时 ． 最 牵引变 电站 的无 功补偿会 究予 以解决 。 避免采用降低保 护灵敏度或退 出保护等方式来消除电气 注入 电网 ， 如果不采取措施及时治理 ， 将严重影 响电网电能质量 。 化铁路对继电保护的干扰 与影响 ： 要研究采用频带特性适合 电气化 铁 路计量用的 电能表 ， 以利提高电能计量准确性 。 ２ 电气化铁路牵引供 电谐波抑制及无功补偿的原则 ３ 谐波抑制和无功补偿 的技术措施 ． ５ ２１ 电气化铁路 谐波的治理原则 ． 在牵引变电站装设先进 的谐波抑制和无功补偿装置 电气化铁路 电气化铁路是公用 电网的一个用户 电气化铁路用 电必须严格遵 牵引负荷变化极大 ， 在轻载时形成无功倒送进相无功 。必须 在谐 波源 守《 电力法》 电力行政法规和 国家为公用电网制定的技术标准 。对谐 头牵引变电站加装先进的谐波抑制装置和无功补偿装置如 Ｌ 、 ｃ调谐 滤 波问题应依法治理 ， 国家标准治理 ． 依 我们应公平对待一切用户 ． 在治 波器 、 静止无功补偿器 ｆ ｃ或是有源 电力滤波装 置ｆＰ 或 Ｓ Ｃ￣ 源 ｓ ） ｖ ＡＦ Ｖ） 理上不搞双重标 准。对 电气化铁路谐波应坚持谁产生谁治理 。 谁危害 滤波器装 置 ， 即由电力 电容器 、 电抗器和电阻器适 当组合而成 的滤 波 谁负责的原则。为从源头对 电气化铁路谐波进行有效治理 ， 凡新建的 装置 ［ ５ ］ ｃ 电气化铁路供电工程在可行性研究阶段 ． 应要求业主方同步进行谐波 防止电气化铁路注入 电网的谐波出现局部放大的问题 电力 系统 问题 的研究 ． 出谐 波治理方案 的有关 文件 ． 提 并将 以文件作 为可行性 运行方式改变而出现最小运行方式 时． 必须充分估计 电气化铁路产 生 研究报告 的组成部分一 报我局生技及规划 、 计部 门、 设 调度 中心等有 的干扰与影 响对 电网安全运行 的威胁 ． 系统频率特性 变化时 ． 在某些 关部 门审批 。 条件下可能和系统发生谐 振或产生谐波放大 ． 引发事故 静止无 功补 ２ 电气化铁路 无功 的补偿原则 ． ２ 偿器虽然可 以根据无功功率需求量 自动进行补偿 ． 适合抑制快速变 化 无功功率按照分层 分区的控制原则 ． 力求 就地平衡 ． 不得 向电网 的畸变负荷（ 如电力机 车） 所产生 的电压波动和闪变 ． 但是 也必需注 意 注入无功。牵引变电所应充分发挥无功补偿设 备的调压作用 ． 切实做 它们 自身所产生的谐波影 响 好无功补偿设备投切管理 。 保证电压在控制范围内运行。牵引变电所 主变高压侧功率 因数应保持在 Ｏ ５以上 用户所安装 的电力 电容器 ４ 结 论 ． ９ 组， 应根据电网实际存在 的情况 ， 采取加装串联电抗器等措施 ， 防止投 电气化铁路具有速度 快、 运输能力强 、 节约能源 、 牵引性 能好 等优 切 电容器过程 中发生谐波放大 ． 电力设 备安全运行＿ 保证 ４ ＿ 。新建 电气 点 ， 随着珠 三角一体 化建设和公共 交通建设的 紧迫性 ， 电气化铁路 及 化铁路供电工程 必须有谐波抑制及无功补偿措施 ． 并与工程实行 同时 牵引供电必将得到越来越 广泛 的应用 。由于电气化铁路 的负荷特殊 ． 设计 、 同时施工 、 同时投运 的“ 同时” 三 原则。 所产生 的谐 波、 不仅影响到 电铁 牵引站的供 电可靠 性 ． 负序 对当地 电
浅谈我国电铁牵引负荷负序电流危害及改善措施
浅谈我国电铁牵引负荷负序电流危害及改善措施摘要：由于电气化铁路的电力机车是移动性的单相整流带冲击的负荷，当其接入电网运行时，在电力系统中将产生较大的谐波和负序分量，如不采取措施加以治理，将对电气设备及电力系统的安全经济运行造成严重的威胁。
分析我国电铁牵引负荷负序电流危害，概述我国电力牵引现行电能质量改善的措施。
关键词：电铁牵引负荷、负序电流、危害、改善措施一、电铁牵引负荷负序电流对电力系统危害（一）对同步发电机的危害负序电流对发电机影响最大的是转子的附加损耗与发热，其次就是附加振动。
在电力系统中三相平衡时即三相电流为零时，发电机定子三相电流所产生的旋转磁场与转子转速相同，均为同步转速，而且方向也一样，所以定子旋转磁场与转子旋转磁场相对静止。
在这种情况下，发电机转子励磁绕组中只有正常的励磁电流。
但是当系统中存在有负序电流时，负序电流与正序电流的作用却截然不同。
负序电流流过发电机定子绕组时将产生负序旋转磁场，其转速与转子的转速相同，均为同步转速，但方向与转子的旋转方向相反。
相对于转子而言，转速为同步速的2倍。
这种负序旋转磁场以2倍的速度直接扫过转子绕组和转子本体表面，从而在转子励磁线圈、阻尼线圈及转子本体中感应出2倍同频率的电势，并引起涡流。
涡流将引起励磁线圈、阻尼线圈及转子其他部分的附加发热，产生额外的热量和能量损失。
同时，由于负序旋转磁场感应出来的电流频率高，集肤效应较为严重，这个电流极不容易渗透到转子的深处，而集中在转子本体利各个部件的表面。
负序旋转磁场在转子方面所感应出来的2倍工频环流直接越过汽轮机转子的槽楔与齿，以及槽楔和齿与护环的许多接触面。
而这些地方的接触电阻较高，可能出现局部高温现象，会降低转子部件金属材料的强度和线圈绝缘强度，尤其护环在转子本体上嵌装处的局部发热是特别危险的。
因为护环是应力最大的部件．其机械强度稍有消弱，就可能引起严重的后果。
单相电铁牵引负荷，引起发电机的不对称运行。
电气化铁路对电网的影响及对策
电气化铁路对电网的影响及对策电气化铁路是指将传统的蒸汽机车、内燃机车替换为电力机车，并通过铺设电缆或接触网供电。
电气化铁路具有运营效率高、能耗低、环境友好等优点，但也对电网产生了一定的影响。
本文将就电气化铁路对电网的影响以及相关对策展开讨论。
首先，电气化铁路对电网的影响主要体现在以下几个方面：1.能源需求增加：电气化铁路使用电力机车替代传统机车，因而对电能的需求量会大幅增加。
特别是对于大规模铁路电气化项目来说，需要消耗大量的电力资源，对电网能源供应提出了更高的要求。
2.电网负荷变化：由于电气化铁路的使用，会引起电网负荷的变化。
电力机车的启动和瞬时加速需要大量电能，导致电网负荷瞬间增加。
此外，电气化铁路的顶峰小时负荷与传统火车线路不同，可能会对电网的负荷平衡产生一定的影响。
3.输电线路需求增加：电气化铁路需要一定的供电线路来为电力机车提供电能。
这就要求在原有的电网基础上，增加或改造供电线路，以满足电气化铁路运营的需求。
针对电气化铁路对电网的影响，可以采取一系列的对策来解决：1.提供足够的电力资源：针对电气化铁路对电能需求的增加，电力系统要增加相应的电力资源，包括建设新的发电厂、扩大电力系统容量等。
此外，可以推广利用清洁能源，如风电、太阳能等，减少对传统化石能源的依赖。
2.加强电能储存技术研发：为了避免电气化铁路的瞬时负荷对电网稳定和平衡产生不利影响，可以加强电能储存技术的研发和应用。
通过储能设备，将低谷时段的电能储存起来，在高峰时段释放，以平衡电网负荷。
3.优化电网结构：对于电气化铁路而言，可以优化电网的结构以适应其特殊负荷需求。
可以增设专门的供电线路，优化变电站配置等，以提高电网的可靠性和稳定性。
4.加强智能电网建设：智能电网具有实时监测、分布式调度等特点，可以更好地适应电气化铁路的需求。
通过智能电网的建设，可以实时监测电网各项指标，并进行相应的调整，以满足电气化铁路运行的要求。
综上所述，电气化铁路对电网产生了一定的影响，尤其是在能源需求增加、电网负荷变化、输电线路需求增加等方面。
电气化铁路负荷特性及对电能质量的影响与建议
关键词 ：电气化铁 ：ｅ ｌ ｅ ｃ ｔ ｒ ｉ ｉｅ ｆ ｄ ｒ ａ ｉ ｌ ｗａ ｙ ｓ ； ｌ ｏ ａ ｄ ｃ ｈａ ｒ ａ ｃ ｔ ｅ ｉｓ ｒ ｔ ｉ ｃ； ｐｏ ｗｅ ｒ ｑｕ ａ ｌ ｉ ｔ ｙ； ｈ ａ ｒ ｍｏ ｎ ｉ ｃ ｗａ ｖ ｅ； ｎ ｅ ｇ ａ ｔ ｉ ｖ ｅ ｓ ｅ ｑｕｅ ｎｃ ｅ
潘 美 容 Ｐ ＡＮ Ｍｅ ｉ — ｒ ｏ ｎ ｇ ； 杨 利 兵②ＹＡ ＮＧ Ｌ ｉ — ｂ ｉ ｎ ｇ ； 杜 雅 飞①ＤＵ Ｙ ａ — ｆ ｅ ｉ
（ ① 国网山西省 电力公 司客 户服务 中心， 太原 ０ ３ ０ ０ ０ ８ ； ② 国网忻 州供 电公 司， 忻州 ０ ３ ４ ０ ０ ０ ） （ （ ￣ ） Ｃ ｕ ｓ ｔ ｏ ｍ ｅ ｒ Ｓ ｅ ｒ ｖ ｉ ｃ ｅ Ｃ ｅ ｎ ｔ ｅ ｒ ｏ ｆ Ｓ ｔ ａ ｔ ｅ Ｇ ｒ ｉ ｄ Ｓ ｈ ａ ｎ ｘ ｉ Ｅ ｌ ｅ ｃ ｔ ｒ ｉ ｃ Ｐ ｏ ｗ ｅ ｒ Ｃ ｏ ｍ ｐ ａ ｎ ｙ ， Ｔ ａ ｉ ｙ ｕ ａ ｎ ０ ３ ０ ０ ０ ８ ， Ｃ ｈ ｉ ｎ ａ ：
Ａｂ ｓ ｔ ｒ ａ ｃ ｔ ：Ｔ ｈ ｅ ｃ ｈ ａ ｒ ａ ｃ ｔ ｅ ｉｓ ｒ ｔ ｉ ｃ ｓ ｏ ｆ ｍｏ ｄ ｅ ｍ ｅ ｌ ｅ ｃ ｔ ｉ ｒ ｉ ｆ ｅ ｄ ｒ ａ ｉ ｌ ｗａ ｙ ， ｌ ｉ ｋ ｅ ｓ ｉ ｎ ｇ ｌ ｅ — ｐ ｈ ａ ｓ ｅ ｐ ｏ ｗ ｅ ｒ ｓ ｕ ｐ ｐ ｌ ｙ ａ ｎ ｄ ｉ ｍｐ ａ ｃ ｔ ｌ ｏ ａ ｄ ｈ ａ ｖ ｅ ｉ ｎ ｅ ｖ ｉ ｔ ａ ｂ ｌ ｅ ｉ ｍｐ ａ ｃ ｔ ｏ ｎ
ｈｅ ｔ ｇ Ｔ ｉ ｄ ｐ ｏ ｗ ｅ ｒ ｑ ｕ ａ ｌ ｉ ｔ ｙ ． Ｉ ｎ ｏ ｒ ｄ ｅ ｒ ｔ ｏ ｉ ｍｐ ｒ ｏ ｖ ｅ ｔ ｈ ｅ ｓ ｔ ａ ｂ ｉ ｌ ｉ ｔ ｙ ａ ｎ ｄ ｒ ｅ ｌ ｉ ａ ｂ ｉ ｌ ｉ ｔ ｙ ｏ ｆ ｔ ｈ ｅ ｒ ａ ｉ ｌ ｗ ａ ｙ ｏ ｐ ｅ ｒ ａ ｔ ｉ ｏ ｎ ， ｈｅ ｔ ｅ ｌ ｅ ｃ ｔ ｉ ｒ ｉ ｆ ｅ ｄ ｒ ａ ｉ ｌ ｗ ａ ｙ ｓ ｈ ｏ ｕ ｌ ｄ ｂ ｅ ｒ ｅ ｏ ｒ ｇ ａ ｎ ｉ ｚ ｅ ｄ
电气化铁路负荷对河南电网电能质量的影响
２
杜 习周等 ： 电气化铁路负荷对河南电网电能质量 的影响
２ １ 年第 ２期 ０１
谐振 现象 。 振 频率 的谐 波 电流会 放 大 。谐 波 电流 谐
析． 测试 结果 可归 纳为 以下几个 方 面 。 ２１ 牵引 站注入 的谐 波电流 ．
越 大 ， 功功 率 越大 ， 率 因数 越低 ； 波 电流波 形 无 功 谐
其 中韶 山型 机 车为交 一 型机 车 ，整 流桥 脉 动 数 为 直
失 败 、 电 站 直 流充 电模 块 烧 毁 、 户侧 保 护 误 动 变 用
２ 电铁谐 波 主要 是奇 次谐 波 ， 谐 波含 量 大 。所 有 ， 且
作跳 闸等故 障 。因此 ， 电气 化铁 路负 荷 的大量接 入 ，
ｔ ｅ ｅ ｅ ｔｉ ｅ ａｌ ｙ ｔａ ｔ ｎ ｌ ａ ｅ ａ ｓ ｆ ｉ ｉ ｇｅ ｐ ａ ｅ ｏ ｅ ａｉ ｎ，ｅ ｔ ｅ ｏ ｒ ｓ ｐ ｌ ｌ ａ ｈ ｌ ｃｒｆ ｄ ｒ ｉ ｉ ｗａ ｒ ｃ ｏ ｏ ｄ ｂ ｃ ｕ ｅ ｏ ｓ ｓｎ ｌ－ ｈ ｓ ｐ ｒ ｔ ｉ ｔ ｏ ｒ ｃｉ ｒｐ ｗｅ ｕ ｐ ｙ，ｏ ｄ ｉ ｆ
带来 严 重 的 电能 质量 问题 ， 电网安 全稳 定 运行 面 临
牵 引站 电铁谐 波 电流均存 在 超标情 况 ， 中 ３至 ｌ 其 ３
次 的谐 波含 量较 大 ， 次谐 波 电流 占基 波 电流 百分 各
风 险 。
含量 的最 大值与平 均值 如表 １ 所示 。通过 与 中 国电
摘 要 ： 路 电 气化 具 有 运 输 能 力 大 ， 合 能 源 利 用 率 高 ， 能 减排 等 明 显 优 点 ， 着 科 学技 术 和 国 民经 济 的 快 速 发 铁 综 节 随
电气化铁路电能质量问题
电气化铁路对电网电能质量的影响及治理措施1.电气化铁路带来的电能质量问题电气化铁路是当前我国重点发展的交通方式，它可以提高铁路运输能力、改进铁路运营，同时也有利于实现资源的合理分配、降低运营成本、保护生态环境等，因此，和其它牵引方式相比，电气化在铁路运输中显示出无可比拟的优越性。
国务院批准的《中长期铁路网规划》明确，到2020年，我国铁路总里程将达到100000km，其中电气化铁路为50000km，铁路电气化率约为50％，承担的运量比重在80％以上。
电气化铁路由接触网、铁道及电力机车构成，当然还包括各运行机构、指挥自动化系统及其他相关部分。
和传统的蒸汽机车或柴油机车牵引列车运行的铁路不同，电气化铁路是指从外部电源和牵引供电系统获得电能，通过电力机车牵引列车运行的铁路。
它包括电力机车、机务设施、牵引供电系统、各种电力装置以及相应的铁路通信、信号等设备。
它具有下述优点：可广泛利用多种一次能源功率大；速度高；效率高过载能力强运输成本低无烟气排放污染；可靠性好不受外界条件限制在山区和高寒地区电力机车功率发挥更好。
电气化铁路的牵引动力是电力机车，机车本身不带能源，所需能源由电力牵引供电系统提供。
牵引供电系统主要是指牵引变电所和接触网两大部分。
变电所设在铁道附近，它将从发电厂经高压输电线送来的电流，送到铁路上空的接触网上。
接触网是向电力机车直接输送电能的设备。
沿着铁路线的两旁，架设着一排支柱，上面悬挂着金属线，即为接触网，它也可以被看作是电气化铁路的动脉。
电力机车利用车项的受电弓从接触网获得电能，牵引列车运行。
牵引供电制式按接触网的电流制有直流制和交流制两种。
直流制是将高压、三相电力在牵引变电所降压和整流后，向接触网供直流电，这是发展最早的一种电流制，到20世纪50年代以后已较少使用。
交流制是将高压、三相电力在变电所降压和变成单相后，向接触网供交流电。
交流制供电电压较高，发展很快。
我国电气化铁路的牵引供电制式从一开始就采用单相工频(50赫)25千伏交流制。
电气化铁路电能质量问题
电气化铁路对电网电能质量的影响及治理措施1.电气化铁路带来的电能质量问题电气化铁路是当前我国重点发展的交通方式，它可以提高铁路运输能力、改进铁路运营，同时也有利于实现资源的合理分配、降低运营成本、保护生态环境等，因此，和其它牵引方式相比，电气化在铁路运输中显示出无可比拟的优越性。
国务院批准的《中长期铁路网规划》明确，到2020年，我国铁路总里程将达到100000km，其中电气化铁路为50000km，铁路电气化率约为50％，承担的运量比重在80％以上。
电气化铁路由接触网、铁道及电力机车构成，当然还包括各运行机构、指挥自动化系统及其他相关部分。
和传统的蒸汽机车或柴油机车牵引列车运行的铁路不同，电气化铁路是指从外部电源和牵引供电系统获得电能，通过电力机车牵引列车运行的铁路。
它包括电力机车、机务设施、牵引供电系统、各种电力装置以及相应的铁路通信、信号等设备。
它具有下述优点：可广泛利用多种一次能源功率大；速度高；效率高过载能力强运输成本低无烟气排放污染；可靠性好不受外界条件限制在山区和高寒地区电力机车功率发挥更好。
电气化铁路的牵引动力是电力机车，机车本身不带能源，所需能源由电力牵引供电系统提供。
牵引供电系统主要是指牵引变电所和接触网两大部分。
变电所设在铁道附近，它将从发电厂经高压输电线送来的电流，送到铁路上空的接触网上。
接触网是向电力机车直接输送电能的设备。
沿着铁路线的两旁，架设着一排支柱，上面悬挂着金属线，即为接触网，它也可以被看作是电气化铁路的动脉。
电力机车利用车项的受电弓从接触网获得电能，牵引列车运行。
牵引供电制式按接触网的电流制有直流制和交流制两种。
直流制是将高压、三相电力在牵引变电所降压和整流后，向接触网供直流电，这是发展最早的一种电流制，到20世纪50年代以后已较少使用。
交流制是将高压、三相电力在变电所降压和变成单相后，向接触网供交流电。
交流制供电电压较高，发展很快。
我国电气化铁路的牵引供电制式从一开始就采用单相工频(50赫)25千伏交流制。
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电气化铁路牵引负荷对电网电能质量的影响
作者：于希军王鹏举武丙顺
来源：《中国新通信》 2018年第21期
【摘要】电气化铁路牵引负荷在接入电网后，给电网带来一定负面影响，让电网的电能质量出现明显的问题。
基于此，本文首先分析了电气化铁路牵引负荷带来的影响，然后提出了在
电气化铁路中，对于牵引负荷的治理措施。
【关键词】电气化铁路牵引负荷电能质量影响分析治理措施
引言：电气化铁路负荷接入电网所带来的影响日益明显，若不加以治理，将会影响到电力
系统以及电力用户。
我国已经运行的牵引变电站中，已经出现了由于变电站谐波和负序带来了
发电机故障、电容器故障以及继电保护误动作的情况。
因此，电气化铁路负荷一旦大量接入必
然影响电网安全，必须要对牵引负荷的而影响展开分析。
一、电气化铁路牵引负荷的影响
1、谐波。
现有的直交流型电力机车是属于单相整流的非线性负荷，形成的是3 次、5 次
以及7 次主要谐波电流，其中 3 次谐波电流最大，在严重的时候能够达到20% 以上额定电流。
也就是在电力机车运行过程中注入谐波电流，将会造成公共连接点出现电压畸变。
牵引负荷所
产生的谐波电流注入电网，一旦电网出现短路受到较大阻抗的时候，一定会引起PCC 点上谐波
电压出现超标的情况。
2、负序。
牵引负荷是一种大功率的单相负荷，电网则是三相的，在单相负荷以及三相电源键存在电气结构差异，也决定着牵引站中拓扑结构在三相上的不对称性。
交直流型机车以及交
直交流型机车，在运行过程中都难以避免形成负序电流，形成系统电压出现三相不平衡。
根据
测试统计结果，电力机车在运行的过程中，电网注入一定负序电流大约占据了47% 正序电流，
将会引起PCC 点出现三相不平衡，在部分站点中会出现三相不平衡的严重超标。
如京沪铁路的
沿线牵引站注入了超量的负序电流，但是引起的PCC 点三相电压在不平衡程度上达到了95%。
3、对电能质量的影响。
在电气化铁路负荷中接入电网后，对电能质量进行评价，电气化铁路负荷带来的电能质量问题主要体现在谐波和负序上，从而对电力系统以及电力用户产生影响：（1）将会引发发电机损耗和振动，让发电机在容量上的利用率有所降低，对发电机的安全运行产生危害。
（2）将会引发电容器出现局部放电，让电容器的介质出现老化，造成系统发生谐振，造成电容无法被投运。
（3）将会引发继电保护以及自动控制装置出现误动作，影响到电网的安全运行。
（4）让变压器利用率有所下降，让电网线路受到损耗。
（5）将会引发电力系统中原
本直流设备出现不相等的脉冲间隔，影响到整流器稳定性。
（6）导致逆变器无法连续换相，无法进行正常工作，甚至造成换相设备损坏。
（7）影响到计量设备精度，造成半导体变流设备形成附加谐波电流。
二、对于牵引负荷的治理措施
1、普通电气化铁路方面。
对普通电气化铁路中，是以110kV 作为电网主要供电，要想最
大程度上控制负序电流，需要使用平衡变压器供电，同时在接入系统之后对电能质量的评估需
要使用无功补偿的装置技术。
例如：在牵引变电站中，存在谐波以及电压波动出现超标的情况，要使用单相SVC 治理，治理措施包含晶闸管投切滤波器以及控制电抗器以及磁控电抗器等等。
对于谐波、电压波动以及负序超标情况中，使用三相SVC 展开治理，可以采用电臂侧以及系统侧的安装方式。
2、高速铁路方面。
在高速铁路中，使用了交- 直- 交流型的电气机车，机车所产生的功率因数比较高，谐波比较小[1]。
由于电气机车的牵引功率比较大，在牵引站的负荷也比较大，处于这些方面的考虑，需要给高速公路接入220kV的电网，需要优先使用牵引供电方式，这样能够从根本上缓解负序带来的影响。
在接入110kV 电网之后，可以对高速铁路牵引站加以普通电气化铁路治理措施进行治理。
例如：在电力系统具有能够轮流换相的条件的时候，铁道部门需要使用轮流换相的方式接入到系统中，同时根据接入系统之后对电能质量的评估结果，使用必要无功补偿装置相关技术展开治理。
若系统并不具备轮流换相条件的时候，需要使用平衡变压器或者接线方式等技术展开治理。
3、磁悬浮交通方面。
由于磁悬浮交通是三相的对称负荷，符合特性和脉冲整流器类似，对电力系统能够产生一定的影响，主要是高次谐波，如5 次、7 次、11 次一级13 次谐波。
还有就是在运行的过程中，会由于负荷发生变化，造成无功冲击的出现。
建议使用谐波滤波器以及无功功率补偿装置的技术展开治理工作。
三、结论
综上所述，本文先是分析了电气化铁路牵引负荷的影响，牵引负荷产生的谐波和负序都对电能质量存在一定影响，造成发电机、电容器、继电保护以及变压器出现故障，危害到电网安全。
然后提出了对于牵引负荷的治理措施，在普通电气化铁路方面，使用单相SVC 和三相SVC 对谐波、电压波动以及负序超标的情况展开治理；在高速铁路方面，使用轮流换相的方式接入到系统；在磁悬浮交通方面，使用谐波滤波器等进行治理。
参考文献[1] 纪麟凡. 浅析电气化铁路负荷对电网电能质量的影响及其治理措施[J]. 科技风,2018(04):153-154.。