高速电气化铁路对电力系统的影响
电气化铁路对电力系统的影响分析
电气化铁路对电力系统的影响分析摘要：二十一世纪后科学技术快速发展，铁路的发展逐步变得电气化，增加了电气化铁路运营里程。
就其对电力系统产生的影响分析，电气化铁路具有很强的波动性与移动性，其负荷最突出的特点就是最大功率单相整流带冲击，正是因为这个特点让其接入到电网后电力系统中产生了大量三相不平衡的谐波与负序电流，因而直接影响了电力系统运行的可靠性与稳定性，给电流系统正常运行产生威胁，还可能造成较大经济损失。
为此，接下来本文就电气化铁路对电力系统的影响这个课题进行如下论述，之后提出改善措施。
关键词：电气化铁路；电力系统；影响对我国而言，铁路与电力建设属于一项重要的基础设施，近年来我国经济快速发展，铁路建设事业同样得到跨越式发展，在此背景下电气化铁路在国家铁路建设中发挥着不可替代的作用[1]。
供配电工程的支持是电气化铁路发展的基础，然而就当前我国电气化铁路供配电工程分析仍然存在诸多问题，在此背景下国家铁路建设应高度重视提高电气化铁路的可靠性与安全性。
在此背景下笔者结合相关经验就这个问题进行分析。
一、电气化铁路对电力系统的影响1.对电气系统产生的影响1.1发动机涡轮发电机转子属于较为敏感的一个部件，由于涡轮发电机转子的负温升与谐波与定子相比更大，因此过热就会对转子组件的安装产生影响，且顺序反向电流流过发动机后就会出现法相磁场[2]。
反向此项出现反向同步转矩问题，反向同步转矩出现附加震动。
此外，其还会让电动其出现噪声与振动，长时间的振动很容易损坏机械。
对靠近牵引站以及远离电源的异步电动机需要将定子绕组缠绕在敏感的位置，具有制造方便、价格便宜等特点，对部分大功率、转速低的机械设备等则可以应用同步电机。
1.2输电线路当前阶段我国在线运行的电力发动机的负荷以单相大功率整流负荷为主，运行过程中随意性较强，导致出现大量的负序电流与谐波，之后其通过牵引变电站进入到电力系统中，无形中增加了电力系统的损耗，造成巨大的能量损失，容量利用率不断降低，这一定程度上直接影响电网电能质量，并不利于电力系统稳定、经济甚至是安全运行。
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
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
电气化铁路对电力系统的影响分析
电气化铁路对电力系统的影响分析摘要：科学技术的发展迅速带动了电气化铁路的发展。
由于强电流集束效应的存在，使得电气化铁路牵引供电变电系统中的牵引供电网结构较大，负荷也不同于一般负荷。
不能计算系统的电流分布、牵引网的阻抗、短路电流等，计算过程复杂且结果不准确。
电力铁路的重点是改造铁路供电系统，三相工频交流电压通过电力系统与单相工频交流电压相连，三相工频交流通过牵引变压器转换成单相工频交流，然后由机车供电。
电力牵引供电、电气化铁路变电系统发生故障的概率大，牵引车和变电所三相交流电转换成单相交流电，这必然会造成三相电力系统的非对称运行。
负序电流将干扰小容量三相电源，系统的负序电压可使该线路上其他负载的电源中断而不发生故障，并干扰该线路第二侧的保护装置。
采用遗传算法确定牵引变电所的最佳位置和分区，确定牵引供电臂的合理长度，从而达到牵引网电能损耗最小的目的。
虽然该算法能获得牵引变压器的容量，但由于牵引供电和转换系统中数据量大，计算复杂度高。
在牵引供电变电系统中，采用多导线电气化铁路牵引供电，可获得瞬时电流，但是，由于运行位置和速度的差异，还不能充分反映列车运行过程对结果的影响。
基于大数据分析，提出了电气化铁路牵引供变电系统的设计方法，借助大数据分析技术，充分发挥高效搜索特性。
关键词：电气化铁路；电力系统；影响分析引言随着物联网及5G通信技术的快速发展，两者结合应用于高速铁路，加快推进了中国高铁向智能化方向发展的速度。
牵引供电系统是高速铁路实现智能化运行的重要组成部分之一，而智能化牵引变电所又是牵引供电系统实现智能化运行的核心。
我国目前智能化牵引变电所的应用仍处于起步阶段，当前运行的电气化铁路绝大部分以普通型的牵引变电所为主，设备不够智能，运行状态以人工判断检修为主，整个供电系统故障判断及故障后恢复仍然以人工为主。
随着中国电气化铁路的快速发展，人工成本逐年增加，智能化铁路是铁路发展的必然趋势，要实现铁路智能化运行，智能化牵引变电所的应用是必不可少的环节。
电气化铁路牵引供电系统的仿真及影响研究
电气化铁路牵引负荷具有非线性、冲击性、不平衡性等特点，这些特点导致 了谐波的产生。具体来说，非线性是指牵引负荷中的电力电子设备（如整流器、 逆变器等）的功率因数低于1，这使得电流波形发生畸变；冲击性是指牵引负荷 在启动、加速和制动过程中的瞬时功率变化较大，使得电网承受瞬时冲击；不平 衡性是指牵引负荷的三相电流不平衡，导致电网电压发生波动。
参考内容二
随着科技的不断发展，高速铁路已成为现代交通运输的重要方式之一。而牵 引供电系统作为高速铁路的关键部分，直接影响到列车的运行安全和效率。本次 演示将对高速铁路同相AT牵引供电系统进行深入研究，探讨其结构、功能及其应 用。
高速铁路牵引供电系统主要是由牵引变电所和接触网两部分组成。牵引变电 所将电网的高电压转换为适合列车使用的低电压，并通过接触网向列车供电。同 相AT牵引供电系统作为一种先进的牵引供电技术，在高速铁路中得到了广泛应用。
在结论与展望部分，我们将总结本次演示的主要内容，并指出其中的关键点。 我们将讨论目前数字建模及仿真还存在的研究空白，以及未来可能的研究方向。 例如，可以考虑更加精细的模型，引入更多非线性元素和不确定因素，或者结合 和机器学习等技术进行模型优化和预测等。
总之，高速铁路牵引供电系统数字建模及仿真是一项复杂而重要的工作。通 过这一方法，我们可以更准确地预测和优化系统的性能，提高高速铁路的运行效 率和安全性。本次演示已初步探讨了这一主题，未来还有许多值得深入研究的方 向值得我们进一步探讨和挖掘。
研究方法
本次演示采用理论分析和仿真实验相结合的方法，对电气化铁路牵引供电系 统进行深入研究。首先，建立牵引供电系统的数学模型，包括变压器、整流器、 逆变器和电机等关键部件。然后，利用仿真软件对模型进行数值计算和分析，通 过调整参数值来研究不同设置下的系统性能。
高速电气化铁路对电力系统运行的影响
高速电气化铁路对电力系统运行的影响宋 莹 南京工程学院电力学院摘 要：高速电气化铁路作为一种高效便捷的交通方式已被全世界各个国家所广泛采用，我国在近些年在高铁发展上有了令人瞩目的成绩，但由于其特殊的供电方式及谐波含量丰富，使得电气化铁路对电力系统中的电网运行有着较大的影响，本文通过分析高铁接触网的三个特点并结合国外的运行经验提出相应的解决方法。
关键词：电力系统 接触网 谐波 功率因数 负序功率电气化铁路具有速度快、运输能力强、供电距离长、节约能源与造价、牵引性能好等优点，因而具有广阔的发展前景，是世界以及我国铁路发展的方向，广泛地应用于铁路运输之中。
2010年全国铁路营业里程达到9万公里以上，电气化率均达到45%以上。
根据国务院批准的《中长期铁路网规划》，到2020年，我国铁路总里程将达到10万公里，其中电气化5万公里，主要干线铁路将实现电气化。
铁路电气化率约为50%，承担80%以上的运量。
其中，将建成以京沪、京广、京哈、沪涌深及徐兰、杭长、青太及沪汉蓉“四纵四横”客运专线（高速铁路）1.2万公里，客货混跑快速线路2万公里，形成我国铁路快速客运网，但由于其特殊的供电方式及谐波含量丰富对电力系统运行也有着非常严重的影响。
一、接触网对电力系统的影响目前我国高速电气化铁路采用的牵引制式是国际上较为先进的单相工频交流牵引方式。
单相牵引负荷是一种不对称负荷,接入电力系统运行时容易产生对称的负序电流和电压分量，其负序功率较大，负序电流会给电力系统运行带来很多不利的影响，如会使得电机的定子绕组过热，较大的负序分量会使得电力系统的继电保护装置动作从而切断电源造成损失。
电力机车大多采用的是全波整流的供电方式，假设平波电抗器有无限大的电感，于此同时整流变压器的线圈又无漏磁通，则其应从电网中所取用的原边电流波形应是方波，通过傅氏变换可将电流方波分解为N次谐波，故谐波含量比较丰富。
电力系统中的无功补偿方式主要是采用并联电容器组，当谐波电流叠加到电容器的基波电流上时，便会使得电容器上的有效值增大，并使得电容器本身的温度升高，甚至过热而影响到电容器的使用寿命，同时由于谐波电压的叠加可能导致电容器内部发生局部放电，使得电容器损坏，除此之外并联电容器对谐波电流还有放大的作用，装设电容器之后 ,系统谐波阻抗发生了变化 ,对于系统负荷来说既可为感性也可为容性 ,在特定谐波的作用下,并联电容器可能与系统发生并联谐振,使等效谐波阻抗达到最大值，这样就会使得电力系统中无功补偿的效率很低。
浅析电气化铁路对电网的影响及对策研究
浅析 电气化铁路对 电网的影响及对策研究
张 震 ， 张道 国２
（． １ 国核 电力 规 划设 计研 究院 ， 京 １０ ３ ； 北 ００ ２
２ 电力工程咨询院有限公司， ． 山东 济南 ２０ １ ） ５ ０３
摘 要： 电气化铁路 牵引负荷是波动性很大的 大功 率单相整 流 负荷 ， 消耗 电能的 同时向 电力 系统 注入 大量 的 在
与 就业指导讲座 纳人 素质学分考核 ， 充分调动学生积极 性。 实行平时（ ０ ３ ％）＋能 力 （ ０ ）＋考 试 （ ０ ） ３％ ４ ％ 的结构 性考
核， 期末考试采用试卷法 和 口试 法 ， 试卷一般 以开卷考试为
主。
［］ ３ 谢爱林． 大学生职 业生 涯规 划教 育 的 日常渗 透 ［］ 论 Ｊ．
好 的基础 ， 而培养出更多 的社会 主义合格人才 。 从
参 考 文 献
［］ ４ 闫静 ， 张莉． 理想求职与职 业生 涯规 划 ［ ． Ｍ］北京 ： 时 新
代 出版 社 。０ ５ ２０ ．
［］ ５ 丁旭 ， 王磬 ， 大 学生职 业生 涯规划教 育 学科 建设 刍 等． 议 ［ ］社 会科 学论坛 ，０８ （ ） Ｊ． ２ ０ ，５ ． ［ ］ 曼 ， 良涛． ６赵 喻 大学生全 程职业 生涯规划 与职业能 力培 养体 系建 设 论 纲 ［ ］ 劳动 、 业和 社 会 保 障， ０６ Ｊ． 就 ２０ ，
从整个 供电网络来看 ， 近年来 随着 电气化 线路 的不 断 增 长和电力系统容量 的增加 ， 负序 电流对 系统 的影响得 使 到缓解 ， 但是从单个变 电站来看 ， 为电气化 铁路 负荷 的电 作
［］ ３ 臧宏志 ， 安 ， 兵． 车组 投运 对 电 网电能 质量 的 吴成 赵 动 影响 ［］ 山 东电力技术 ， ０ ，６ ． Ｊ． ２ ７（） ０
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高速电气化铁路对电力系统的影响
发表时间：2017-10-23T18:04:51.973Z 来源：《电力设备》2017年第15期作者：李小月[导读] 文章将针对电气化铁路的供电方式进行介绍，以及其接入大电网后，如何影响电力系统的运行，并对此提出建议和改进措。
（国网河南省电力公司淇县供电公司河南鹤壁 456750）摘要：近年来，我国铁路事业发展迅速。
随着科学技术的不断发展和进步，全世界电气化铁路也在飞速的发展，营业里程每年都在增加。
电气化铁路的电力机车特点是具有极大的波动性和移动性，其负荷特点是大功率单相整流带冲击，在接入大电网后运行，大量的负序分量和谐波在电力系统中产生，影响电网接入点的稳定性和可靠性，如不采取措施加以治理，将严重威胁电力系统的安全和经济运行。
文
章将针对电气化铁路的供电方式进行介绍，以及其接入大电网后，如何影响电力系统的运行，并对此提出建议和改进措。
关键词：高速电气化铁路；电力系统；影响引言
近年来，随着科学技术的发展和新型材料的应用，我国电气化铁路得到空前发展，为我国铁路运输业提供了巨大的推动力。
但是，在电气化铁路系统日渐完善的同时，其对电力系统的影响也更加明显，由于电气化铁路系统中，电力机车带有冲击性负荷，如果将其接入电网，必然会在电力系统中产生巨大的谐波电流，如果并未实施科学且合理的治理措施，必然会严重威胁电力系统运行的安全性和平稳性。
一、电气化铁路概述
电气化铁路的电网长期存在的谐波含量高、功率因数低和负序等问题，也严重影响了电气化铁路的发展，电气化铁路就是电化铁路，是由电力机车或动车组这两种铁路列车（即通称的火车）为主，所行走的铁路。
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。
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。
二、电气化铁路供电系统电气化铁路相较于传统铁路，其带动列车运行的电力机车缺乏自带能源，电能供给主要依靠牵引供电系统，该系统主要包括接触网和牵引变电站，前者主要采取的供电方式包括：吸流变压器供电方式、带回流线的直接供电方式和自耦变压器供电方式等。
现阶段，在我国普速电气化铁路中，带回流线的直接供电方式较为常见，而自耦变压器供电方式则多应用于诸如客运专线等高速电气化铁路中；牵引变电站的建设主要集中在铁路沿线，根据铁路的电气化区段，充分考虑接触网供电性能和牵引负荷等情况，在铁路沿线设置多个牵引站，每两个牵引站之间的距离固定。
并且在具体供电过程中采取双线双变的供电方式，具体分成两路供电，二者互为热备用，并且每个牵引变电站拥有两个供电臂，如果有一个变电站出现供电故障，则通过接触网网臂在相邻变电站的作用下完成供电，此时会对行车密度以及速度产生影响，但不会导致停运，如进行合理调度，必然会减少不良影响。
三、电气化铁路对于电力系统的影响（一）对旋转电机的影响电气化铁路的单相交流供电容易对旋转电机的转子和定子产生不良影响。
旋转电机的转子和定子都是旋转电机的敏感部位，容易因局部过热产生损坏或故障。
对汽轮发电机而言，转子的谐波和负序温升相对于定子较大，存在着突出高温部位，容易过热受损。
而对于异步电动机而言，定子绕组在谐波和负序电流的影响下温升受到影响，也容易发生过热烧毁。
（二）对电力变压器的影响电气化铁路产生的谐波电流，在电气系统中的变压器绕组，可能会产生较大的附加损耗，在该损耗的过程中，因为损耗相当大，还会加大引起外壳或内层部分紧固件的发热，容易导致电力变压器局部过热，从而造成变压器的老化加速，对使用寿命造成不利影响。
此外，负序电流还会造成三相电流的电力系统的电流不对称，导致电力变压器的容积利用率不足，未达到额定容积。
（三）对输电线路的影响电气化铁路对于电力系统中输电线路的影响主要是来自谐波的影响，单相电流导致的较大谐波会发生系统谐波共振，甚至放大谐波，极大增加谐波网损，可达到相当大的程度。
负序电流也会对输电线路产生影响，但损害相对较小，其在流过电力线路时并不作功，但会降低电力线路的输送能力。
四、抑制措施
（一）主动治理措施
在进行设计时，将牵引网容量增加，从而根据电力系统的电能质量的标准，使其对用户和系统的影响尽量减小；换相接入牵引变电所的进线，可使因牵引网单相供电产生的负序显著减少；牵引变压器应尽量选择平衡接线变压器，因为其对三相不平衡影响最小；采用交直交型电力机车，可使功率因数接近1，而且机车谐波含量明显减少，但负序的影响不能消除；为减少负序，采用平衡牵引变压器。
（二）抑制电铁谐波
（1）使变流器多脉冲化，一方面可以使谐波的次数减少，另一方面也使谐波含量也大大减少，进而能够大幅减少流入系统的谐波电流。
（2）借助整流变压器绕组移项来抑制高次谐波。
（3）保证铁路生产、生活用电与电铁供电严格分开，电铁牵引变专线用电。
（4）在电力机车上安装3、5、7次滤波装置和有源滤波器。
在电铁牵引两个供电臂均安装滤波器，同时调节两个供电臂中的有功电流，从轻载相到重载相转移部分有功电流，保证两供电臂负载平衡。
（三）降低和限制负序电流
根据上述计算结果，可以采取以下措施：①能够合理安排线路上的列车运行，促使负载能够近似均衡分布在电铁沿线。
②在牵引变电站高压侧接入系统中采用换相连接。
但此方法会造成电网中负序电流波动。
同时由于必须在电网中使用电分相，既影响电力机车的提速，又降低供电的可靠性。
③使用专用的高对称效应变压器，促使变电所三相负载均衡。
④对牵引站供电电源作合理安排，使每一个保证有主供电电源和备用电源，进而避免牵引站产生的负序电流过于集中。
⑤采用对称补偿技术。
（四）安装有源电力滤波器（APF）
有源电力滤波器相比于无源滤波器，动态响应快、对各次谐波能很好的治理。
电气化铁路有较高的牵引网电压等级，直接接入有源电力滤波器较难，因此选择接入降压变压器，其选用单相接入混合型结构应用于主电路拓扑，从而使有源逆变器的容量减小。
结束语
综上所述，目前我国高速电气化铁路采用的牵引制式是国际上较为先进的单相工频交流牵引方式。
单相牵引负荷是一种不对称负荷，接入电力系统运行时容易产生对称的负序电流和电压分量，其负序功率较大，负序电流会给电力系统运行带来很多不利的影响，如会使得电机的定子绕组过热，较大的负序分量会使得电力系统的继电保护装置动作从而切断电源造成损失。
参考文献：
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