接触网应急处置论文参考文献

安全是铁路运输永恒的主题，是改革发展的保证，是企业生存和发展的生命线，也是铁路做好一切工作的重要前提。下文是我给大家整理收集的关于2017年铁路安全管理毕业论文的内容，欢迎大家阅读参考!2017年铁路安全管理毕业论文篇1 浅谈高速铁路牵引供电安全管理 摘要：高铁牵引供电安全管理是一项较为复杂且系统的工作，其在确保高铁安全运营方面具有不可替代的地位和作用。因此加强对其的研究是非常有必要的，对此本文分析了高速铁路牵引供电安全管理的相关方面，从而为为高速铁路牵引供电安全技术奠定了平稳发展的安全基础。 关键词：高速铁路;牵引供电;安全管理 1、高铁牵引供电系统的负荷特性及安全管理的特点分析 1.1、高铁牵引供电系统的负荷特性 高铁牵引供电系统的负荷特性与普通铁路存在着非常明显的区别： (1)负荷波动频繁。负荷大小与供电臂运行的列车数量、线路坡度及列车运行速度等有关。高铁牵引变电所的负荷会随着两供电臂内列车的数量及其负荷状态随时出现波动。 (2)牵引负荷大。高铁列车具有速度快、高峰时段密度大等特点，而空气阻力会随着速度提高成倍增加，此时的列车牵引力需要克服空气阻力运行，这使得牵引负荷较大，高速列车单车电流可达600～1000A，而普速列车电流一般不大于300A。 (3)高铁列车在高速运行的过程中，常常需要克服空气阻力行进，如果列车想要维持高速行驶，就必须持续从接触网获取电能，这使得列车本身的负载率相对较高，并且受电时间较长。 (4)功率因数高。采用交-直-交动车组，功率因数在0.95以上。 1.2、安全管理特点 高铁牵引供电安全管理的特点主要体现在以下四个方面： (1)动态性。高铁的牵引供电负荷具有非常明显的移动性和不确定性，并且负荷常常处于不平衡的状态，这使得各种安全问题的发生存在动态变化，一旦出现行车事故或是供电间断，势必会造成巨大的经济损失和严重的负面影响。 (2)反复性。由于牵引供电设备全部设置在露天的环境当中，设备的运行受温度变化和气候条件的影响相对较大，从而使得季节性安全问题反复发生。 (3)复杂性。牵引供电系统的接触网具有非常明显的复杂性，如环境复杂、气候变化无常、没有备用设备等等。 (4)独特性。高铁牵引供电的冲击性负荷非常频繁，且谐波含量较大，同时运行环境的污染也比较严重，这对牵引供电安全管理提出了较高的要求。为此，必须采取有效的措施提高牵引供电安全管理水平，这对于确保高铁安全、稳定、可靠运营具有非常重要的现实意义。 2、牵引供电系统面临的主要安全问题 目前牵引供电系统面临的主要问题有：谐波问题、负序电流问题、功率因数问题、机车过分相问题、接地问题、继电保护问题、弓网关系问题、绝缘配合问题、电磁兼容问题。 1)谐波电流注入供电系统将会对通信系统、控制系统的可靠性带来不利因素，降低用电设备的运行效率。 2)负序电流可以降低用户电能的利用率，引起用户旋转电机转子表面温升过高。 3)机车过电分相时中性段断电出现过电压现象，过电压水平有时能达到击穿接触导线绝缘子的数值，出现的电弧有可能烧损接触网吊弦;机车重新带电时，出现过电流现象，过电流水平可达到机车正常运行电流的5~7倍，过流有可能损害设备的正常寿命、影响继电保护动作正确性。 4)接触网系统是无备用系统，机车通过受电弓与接触网滑动连接，取得电能。机车在运动过程中，存在不同方向的振动，这些振动通过受电弓传递到接触网，接触网随之振动。良好的弓网关系是接触网振动特性和受电弓振动特性一致，两者之间为一个随动系统，使接触网和受电弓保持良好的接触。 5)高压设备的带电部分与设备外壳、大地之间需要绝缘，不同电压等级、不同相别的高压设备之间也需要绝缘。绝缘配合，就是在一个供电系统中，由于存在众多的绝缘部分，通过对各部分绝缘水平(耐工频电压、冲击电压能力)的选择，在满足系统绝缘水平要求的前提下，达到一个技术指标和经济指标的合理水平。绝缘配合问题是近年来电气化铁路研究的重要课题之一，之所以引起重视，是因为在不同的环境下，如果不考虑绝缘配合问题，接地技术措施的应用难以达到预期效果。 3、影响牵引供电系统安全的主要因素 影响牵引供电系统安全可靠的主要因素可分为设备因素、供电质量因素、外部影响因素、系统运行因素、管理因素等几部分。在每部分大因素当中还有很多小因素，本文主要将各类影响因素列表如下，见表1： 表1牵引供电影响的因素 4、加强牵引供电安全管理的措施 现代社会，高速铁路已经成为一种先进、重要、快速的运输手段，保障牵引供电系统的正常运转非常重要。 4.1、强化高速铁路专业人员技能，提高安全技能 想要达到电气化高铁牵引供电体系的安全要求，确保电气化高铁运行的安全有效进行，保障牵引供电体系的正常化运转，一是强化高铁安全专兼职人员培训。组织安全管理人员培训班，进行安全法律法规、安全管理技能知识培训，促进高速铁路牵引供电的安全管理。二是组织高铁维护人员的培训班，加强安全管理知识学习，提高其安全技术能力;定期组织高铁技术业务研讨班，分析维护高铁安全工作中存在问题，提出解决问题的思路，使各班组安全管理的经验、教训资源共享，达到共同提高的目的。三是强化员工的高铁安全意识培训。将安全培训与培训基地建设相结合，将员工培训与安全培训相结合。将安全培训内容纳入员工技能培训的课程中，一体培训、一体考核，严格安全培训准入制度。 4.1.1、增强过程监控力度 对于工作人员的管理要加大监控的力度，若遇到问题，必须及时进行改正，避免后期再在同样的事情上犯错误，继而产生不必要的损失。同时加大考核力度，一定要对工作人员进行定期或者不定期的考核，一定要保证工作人员不能怠慢工作，用严格的规范标准要求自己，出现问题时，在尽量减少损失的前提下，保障问题的圆满解决，追究问题人员的责任，提高工人人员的警惕性、工作的严谨性，这是保障安全的重要手段。 4.1.2、增强创新管理意识 对人员的管理方面，要注重不断增强创新意识，加强管理制度的规范性，不断更新管理条例，运用新的管理手段增强团队意识，还要注意在不增加劳动强度的大前提之下，提升管理的水平和电气化高铁牵引供电体系的安全性以及稳定性，进而使机车的营运质量得到提升。 4.2、规范完善台账精细化管理 规范和完善各种设备台账履历，梳理细化设备台账格式和内容，做到及时更新，使台账具有可追溯性和时效性。对设备发生的变化，要明确台账更新的流程和相关责任，以点带面，提高高速铁路安全技术资料管理水平。 4.3、提高牵引供电设备质量 想要达到电气化高铁牵引供电体系的安全性和可靠性，就要利用先进的装备、信息化手段不断加强管理，保障设备的安全性，例如在高铁运行的牵引供电系统的管理过程中，可以采用SCADA系统(数据采集与监视控制系统)对现场的运行设备进行监视和控制，进而逐渐提升设施的安全性和可靠性。为了确保没有工作人员值班依然可以正常营运，在体系里可以使用远动视频装备来进行管理，这样不但可以保障机械的正常运转，还能够有效减少人力资源的浪费。同时还可以运用电阻测试仪、红外成像等高科技设备进行监控，这对于提升设施的监测标准和确保营运的有序性及安全性都是非常重要的。 4.3.1提高“天窗点”设备检修利用率 接触网设备的检修维护主要利用列车运行途中不铺化列车运行线或调整、抽减列车运行为营业线施工和维修的时间进行。成立组织机构，加强领导，逐级负责的原则，制定“天窗”管理办法，用制度约束落实，加大天窗管理、认真考核天窗兑现率，使天窗利用率达到100%。同时加强设备检修，考核设备检修，提高行车设备运行质量 。 4.3.2绝缘清扫 为确保高速铁路牵引供电设备在雪、雾等恶劣天气下的正常运行，防止出现大面积绝缘子污闪。根据所建立高速铁路重污区台帐，合理组织人员进行绝缘清扫，按照瓷质绝缘子必须进行一次人工清扫，复合绝缘子采用小型水冲洗机、水冲洗列冲洗，水冲洗作业漏冲洗的绝缘子进行人工清扫的原则。一是瓷质绝缘子采用停电人工清扫结合带电水冲洗列冲洗。二是复合绝缘子采用停电小型水冲洗或带电水冲洗列冲洗。水冲洗作业漏冲洗的绝缘子要补充进行人工清扫。做到一片不漏、一棒不漏、不留死角。 4.3.3主导电回路测温 根据设备运营单位制定测温计划，并结合设备的实际运行情况利用测温仪器对牵引供电设备主导电回路、接续点、上网点、电缆接头线夹等处所进行检测，参照所测环境温度和设备温度进行对比，及时发现设备隐患，预防设备故障，确保牵引供电设备安全运行 4.3.4检查补偿装置及线岔卡滞、坠砣a值超标、线索张力过大、电连接及隔开引线过紧过松、上网点连接状态不良、附加导线间距不足、附加导线对地距离不满足规程要求等安全隐患，组织设备管理单位通过步行巡视、上网检查、添乘巡视等方式对线索驰度进行检查。 4.3.5根据高铁速设备的特点和季节天气的变化，要有针对性的开展防鸟害、危树整治、防洪、防雷击、防风、防冰柱、防寒、防断、防磨、电缆等专项检查，通过开展专项检查，全面提升高速铁路设备运行质量。 4.5、编制事故应急预案 由于牵引供电系统本身的特殊性，常常会出现各种突发性事故。为此，必须编制科学合理、切实可行的安全应急预案，这是处理突发事故的根本保障。一是完善抢修预案，对抢修预案进行模块化管理，制定各种突发情况下的具体安全应对措施。二是有针对性地制定演练项目，将非正常应急处置纳入常态化管理，增强应急处置的实效性。三是定期组织应急演练，要按照“一处一案、一事一案”的要求，全面提高抢修效率，缩短抢修时间;不断提高应急抢修能力。四是是对抢修工料具，储备的应急物资进行经常性的检查、维护、保养，确保其完好、可靠。 4.6、加强接触网的全面管理 接触网因为是大型的现场定制工程组合的设备设施，他的性能和安全可靠性是否能完善的发挥，完全取决于设计制造和现场施工。所以应做好建设和管理的各个环节，来保证此设施的安全稳定。 总之，牵引供电系统是电气化铁路的重要的组成部分，确保其安全是非常重要的，因此需要引起我们的重视，对此本文分析了高速铁路牵引供电安全管理，以期提供一些借鉴。 参考文献 [1]曹江华.浅谈高速铁路牵引供电安全管理[J].西铁科技,2014,02:17-18. [2]戚广枫.高速铁路牵引供电安全技术发展及展望[J].中国铁路,2012,11:18-21. [3]王蔚.高速电气化铁路牵引供电安全管理研究[D].西南交通大学,2011. 2017年铁路安全管理毕业论文篇2 浅谈铁路中间站安全管理 【摘 要】随着铁路改革和发展，铁路技术设备装备水平日益提高，列车速度提高、行车密度增加、牵引质量加大，面对新时期运输组织变化给安全管理带来的新情况、新变化、新问题，表现出了不适应当前改革发展步伐加快的节奏，安全管理面临着诸多问题，如何解决新时期铁路中间站安全管理，从安全风险管理的新思路入手，进行了有益的探讨。 【关键词】中间站;安全;风险;管理 安全是铁路运输永恒的主题，是改革发展的保证，是企业生存和发展的生命线，也是铁路做好一切工作的重要前提。积极探索高速、重载、新形势下的铁路安全管理是每一个管理者重要的职责。中间站作为铁路车务站段管辖的最基层群体，是铁路运输的重要环节，在保安全、保稳定、保畅通方面有着非常重要的作用。铁路部分中间站均处在地理位置比较偏僻的地方，远离机关，环境较差、交通不便、生活困难，诸多困难因素叠加，给中间站管理带来很大难度，因此，搞好中间站的安全管理工作是我们当前需重点研究解决的课题。 1.中间站管理存在的问题 1.1安全工作缺乏高标准。 高标准是做好工作的前提和基础，既是目标要求，也是质量要求;既是源头性要求，也是结果性要求。一些中间站之所以没能实现安全目标，甚至在安全上打了败仗，关键就是标准不高，满足于过得去，不求过得硬，使本车站的安全工作在低水平上徘徊，许多问题发展成顽症，同类事故反复出现。具体表现在：一是标准认识模糊不清。尽管这几年我们反复强调标准问题，但直至现在，一些干部职工对作业标准、技术标准、设备标准含糊不清，高标定位成为了一种口头禅。二是标准执行不够彻底。经过多年的整章建制，从路局到站段已形成了一整套安全管理制度标准，在确保运输安全中发挥了重要作用。但在日常工作中一些中间站缺乏执行制度标准的严肃性、自觉性、持久性，不按标准办事，结果引发了事故。 1.2人员素质不适应 近年来，随着铁路体制改革的不断推进，新技术、新设备的逐步投入使用，再加上培训教育机制跟不上，导致整体职工素质已越来越不适应新形势下安全运输生产的要求。一是有些站长已跟不上新的管理步伐，新的管理知识贫乏，新技术知识掌握的不深，不能更好的指导车站各岗位的作业，造成车站关键作业把控不住。二是有些职工没有牢固树立“安全第一”思想，安全意识淡薄，责任心不强，作业行为不规范;技术业务水平较差，特别是新技术知识掌握的少，非正常情况作业应急处置能力不强，习惯性作业比较普遍，简化作业程序用语，违章作业习以为常，给安全生产造成一定的安全隐患。 1.3安全管理不适应 长期以来，受传统管理的影响，安全管理还停留在固有的管理模式上，管理往往还是粗放式的、静态的、被动式的，没有做到与时俱进，安全风险管理还基本上是初浅的，管理方法还比较简单，缺乏预见性，管理思路没有理清。主要表现在：①管理理念落后，主动管理滞后，不能严抓细管，有部分站长存在“不出事故就是安全”的片面认识，淡化了预防为主，消除隐患的思想;②有部分站长缺乏进取精神，好人主义和形式主义严重、作风漂浮、责任心不强，对职工违章作业、简化作业程序视而不见，使职工在作业中养成了习惯成标准的风气;③站长一日工作发挥得不好，对车站的班前点名及交接班会抓得质量不高，甚至有的简化交接班会，深入各岗位检查作业情况没有抓住主要问题，表面化现象较多;④不注重技术业务培训学习，应付多，解决实际问题的少，基本上是流于形式;⑤安全隐患的超前防范落实的较差，关键作业程序控制乏力。 1.4安全风险管理控制不力 有些站长对安全风险管理思路不清、认识模糊，缺乏科学管理手段，只重视结果，不重视过程。一是对自站的关键作业，特别对特殊时期及阶段的重点工作不能及时的进行排查，更缺乏超前研判的能力，对排查出的风险源点的针对性控制措施制定的也不严谨、不细致，缺乏可操作性。二是对各项作业的关键部位和环节控制不力，不能认真落实规章制度和作业标准，把不住重点，如施工作业组织、非正常情况接发列车、调车作业、停留车防溜和接发有特殊要求的列车不能严格按规定进行卡控关键作业程序，对反复出现的惯性问题，纠偏力度小，跟踪落实差，构成对安全生产的严重威胁。 2.提高车站安全管理控制能力的几点建议 车站安全管理，主要是指在车站各个生产过程中，通过采取各种安全措施，严格执行规章制度和作业标准，遵守劳动纪律和作业纪律，强化过程作业控制，消除不安全因素，从而防止发生人身伤亡事故和行车事故的一系列实施和监督手段。 2.1提高人员素质，打牢安全基础 安全生产是一项复杂的系统工程，要搞好这项系统工程必须打下一个牢固的基础，这个基础就是人员素质。只有人员素质不断提高，才能不断适应铁路发展的要求，安全生产才有可靠地保证。 2.1.1中间站站长既是中间站安全管理的组织者，又是安全生产活动的指挥者和普通参与者。中间站的安全工作是经常的、大量的、细致的，这些工作都离不开站长，同时站长还必须亲自参与并监控特殊情况下的关键作业程序，中间站站长本身的素质如何，对整个车站的安全生产管理有举足轻重的影响。为此，提高中间站站长的综合素质至关重要。车务站段应加强中间站站长的培训管理，注重培养后备站长，给他们提供一个提升的平台，必要时可引入竞争机制，选拔出称职合格的中间站站长;同时可组织各站站长走出去、请进来，互相交流学习，拓宽思路，取长补短，博采众长，有效提高他们的管理水平和技术业务水平。 2.1.2随着技术设备装备水平的不断提升，行车组织的变化，对行车主要工种人员的技术业务素质也要求越来越高，不适应新形势下铁路安全运输生产的要求已逐步显现。因此要大力开展技术业务培训工作，创造浓厚的学习氛围。要针对新技术、新设备和新要求，组织形式多样的培训活动，注重实效，选树好技术业务能手和尖子，做到以点带面达到全面提高的目的。通过职工综合素质的提高，真正做到班组管理规范、职工业务过硬、安全有序，从而使安全生产步入良性循环发展的轨道。 2.2 加强基础建设，强化班组管理 抓企业管理，首先必须从基础抓起，抓基础也必须从班组抓起，所以班组管理是安全管理的出发点和落脚点。一是根据中间站管理要求，并结合自站实际情况，进一步完善、补充、制定各项管理办法、规章制度和考核制度，重点要加强《站细》的修订完善工作，逐步建立以《站细》为主体，各种作业办法和措施为延伸的规章制度体系，做到规范合理、重点突出、针对性和可操作性强，为安全生产提供制度保障。二是行车班组长既是行车指挥者，又是行车组织者，所以应选拔责任心强、技术熟练、以身作则、敢抓敢管，在工作中能起组织和带头作用的职工为班组长，使班组整体技术业务技能和班组长的行车组织指挥能力得到进一步提升。三是坚持开展班前预想、班中互控、班后分析总结活动，做到针对性的提前预防、作业中互控关键作业程序和班后的滚动提高。四是落实岗位作业标准，提高标准化作业水平，强化自控、互控、联控制度。五是以建设自控型班组为抓手，加强整章建制工作，进一步规范班组管理，落实自控型班组实施办法，培育一支素质过硬、自觉遵章守纪的生力军，为确保安全生产奠定坚实的基础。六是建立安全生产激励机制，实行安全联防经济责任制，落实个人保班组，班组保车站，车站保站(段)的包保责任制，实行层层包保，层层定责，以责考绩，奖功罚过，奖优罚劣，充分调动起全员安全生产的积极性。 2.3加强安全管理，强化作业过程控制 2.3.1狠抓过程控制，确保安全管理各环节全面受控 所谓作业全过程控制是指在整个作业过程中，所有参加作业的有关人员通过自控，明确控制项目、内容、办法及有关责任人员，实现作业岗位控制和程序控制，使作业全过程的每个环节都置于控制之下，进而保证作业安全质量的过程，所以严格标准化作业也就是作业程序的控制。 过程控制要立足于“预防为主、抓小放大、防患未然、防微杜渐”的理念，变重结果为重过程，变处理为预防。严格执行“自控、互控、联控、监控”制度，坚持以自控为核心，以互控、联控为重点，以监控为关键，对安全实行全员、全方位、全过程的动态控制是安全管理的控制中心，也是安全控制的有力保证。 2.3.2加强安全风险管理，强化关键环节控制 在铁路运输的生产过程中，某一环节失控都可能导致行车事故的发生，就是说控制与失控同在，安全与事故并存。所以我们要把握安全与事故的内在联系，系统分析，排查研判。要结合自身安全生产的实际，根据本单位的生产组织、设备设施、人员素质的特点，人身安全等风险作为重点，把可能导致事故的管理风险、作业风险、设备风险作为关键，进行全面排查研判，全方位识别风险源和风险点，重点进行有效防控。一是加强重点作业的控制。对车站各项作业过程中薄弱部位、薄弱环节应加强安全控制。如施工作业组织、非正常情况接发列车、调车作业、停留车防溜和接发有特殊要求的列车等均需我们进行重点卡控。二是要加强安全隐患的超前防范，重点抓好苗头性、倾向性和规律性问题的防范和控制，同时要对惯性问题和倾向性问题的整改落实，尽力解决难点、关键问题。 2.3.3树立安全管理的理念，确保安全持续稳定健康发展 安全生产得之于严，失之于宽。严格有效的管理是确保安全生产的前提。安全管理是个系统工程，涉及到方方面面，要分清主次，抓住主要矛盾，要敢于管理、善于管理。把科学管理的理念渗透到日常工作中，继续深化安全风险管理，按照“问题在现场，原因在管理”的思路，大力强化管理基础，解决重点、难点问题，推动各项安全工作严格落实，确保安全有序可控。 3.结束语 在铁路不断改革发展的新形势下，抓好中间站安全管理至关重要。面对中间站诸多实际困难，应进一步理清管理思路，以大力推进安全风险管理为突破口，加强风险排查、研判和控制。以加强安全源头管理、强化现场作业控制、严格安全检查监督为手段，采取针对性的控制措施，确保中间站运输安全生产的健康发展。 猜你喜欢 1. 铁路安全管理论文 2. 铁路施工安全论文 3. 铁路运输安全管理论文 4. 地铁安全管理论文

电气化铁道电能质量综合控制研究摘 要:作为典型的非平衡负载,电气化铁道的牵引负载给公共电网带来的谐波、负序和无功等电能质量问题不容忽视。静止无功补偿装置(SVC)是一种减小甚至消除无功、谐波以及其他电能质量问题的有效方法。以静止无功补偿器(SVC)为基础,对电气化铁道的电能质量问题的综合控制进行研究。关键词:电气化铁道;电网;电能质量;综合控制1 前言中国的电气化铁道总里程已经突破2·4万公里,跃居世界第二。电气化铁道具有运载能力强、行车速度快、节约能源、对环境污染小等优点,在现代国民经济发展中起着举足轻重的作用。但是,由于电气化铁道牵引负载所具有的随即波动性和不对称性,其给公共电网带来的诸如负序电流、谐波以及无功功率等电能质量问题也引起了极大的关注。研究如何利用有效手段治理电气化铁道牵引负载所带来的一系列电能质量问题,确保电网中其他电力设备的安全经济运行具有重大意义。2 电气化铁道牵引供电系统2·1 概述我国的动力供电电网电压一般为110kV或者220kV,通过牵引变压器转换为27·5kV作为牵引动力机车的供电。现在普遍流行的牵引变压器种类主要有单相牵引变压器、Y-D11牵引变压器、阻抗匹配牵引变压器、Scott变压器等。我国电气化铁道采用工频交流50Hz三相供电单相用电,其负荷牵引电力机车的功率大,速度、负载状况变化频繁,且具有不对称的特性,导致牵引电网具有功率因数低、谐波含量高、负序电流大等特点,不但自身损耗大,而且对公共电网及铁路沿线的其他电力设备也带来严重危害,必须采取有效措施加以治理[1]。2·2 单相变压器牵引供电网采用单相牵引变压器的牵引供电系统拓扑结构如图1所示[2]。单相接线牵引网采用单相变压器供电,供电方式又分为单相接线方式和V-V接线方式。单相接线牵引变压器的原边跨接于三相电力系统中的两相;副边一端与牵引侧母线连接,另一端与轨道及接地网连接。牵引变压器的容量利用率高,但其在电力系统中单相牵引负荷产生的负序电流较大,对接触网的供电不能实现双边供电。所以,这种结线只适用于电力系统容量较大,电力网比较发达,三相负荷用电能够可靠地由地方电网得到供应的场合。另外,单相牵引变压器要按全绝缘设计制造。而单相V-V接线将两台单相变压器以V的方式联于三相电力系统每一个牵引变电所都可以实现由三相系统的两相线电压供电。两变压器次边绕组,各取一端联至牵引变电所两相母线上。而它们的另一端则以联成公共端的方式接至钢轨引回的回流线。这时,两臂电压相位差60°接线,电流的不对称度有所减少。这种接线即通常所说的60°接线。2·3 三相Y-D11变压器牵引供电网采用三相Y-D11牵引变压器的牵引供电系统拓扑结构如图2所示[2]。三相Y-D11结线牵引变压器的高压侧通过引入线按规定次序接到110kV或220kV,三相电力系统的高压输电线上;变压器低压侧的一角c与轨道,接地网连接,变压器另两个角a和b分别接到27·5kV的a相和b相母线上。由两相牵引母线分别向两侧对应的供电臂供电,两臂电压的相位差为60°,也是60°接线。因此,在这两个相邻的接触网区段间采用了分相绝缘器。3 SVC静止型动态无功补偿装置3·1 SVC的发展静止型动态无功补偿装置SVC是一种先进的高压电网动态功率因数补偿装置。它通过提高功率因数来节约大量的电能,同时又起到减少电网谐波、稳定电压、改善电网质量(环境)的作用。20世纪70年代以来,以晶闸管控制的电抗器(TCR)、晶闸管投切的电容器(TSC)以及二者的混合装置(TCR+TSC)等主要形式组成的静止无功补偿器(SVC)得到快速发展。SVC可以看成是电纳值能调节的无功元件,它依靠电力电子器件开关来实现无功调节。SVC作为系统补偿时可以连续调节并与系统进行无功功率交换,同时还具有较快的响应速度,它能够维持端电压恒定3·2 SVC的工作原理及在电网中应用TCR+TSC型SVC的基本拓扑结构见图3。它由1台TCR、2台TSC以及2个无源滤波器组成,在实际系统中,TSC及无源滤波的组数可根据需要设置。TCR的工作原理是通过控制与相控电抗器连接的反并联晶闸管对的移相触发脉冲来改变电抗器等效电纳的大小,从而输出连续可变的无功功率。图3中两个晶闸管分别按照单相半波交流开关运行,通过改变控制角α可以改变电感中通过的电流。α的计量以电压过零点为基准,α在90°~180°之间可部分导通,导通角增大则电流基波分量减小,等价于用增大电抗器的电抗来减小基波无功功率。导通角在90°~180°之间连续调节时电流也从额定到0连续变化,TCR提供的补偿电流中含有谐波分量[3]。TSC的工作原理是根据负载感性无功功率的变化通过反并联晶闸管对来切除或者投入电容器。这里,晶闸管只是作为投切开关,而不像TCR中的晶闸管起相控作用。在实际系统中,每个电容器组都要串联一个阻尼电抗器,以降低非正常运行状态下产生的对晶闸管的冲击电流值,同时避免与系统产生谐振。用晶闸管投切电容器组时,通常选取系统电压峰值时或者过零点时作为投切动作的必要条件。由于TSC中的电容器只是在两个极端的电流值之间切换,因此它不会产生谐波,但它对无功功率的补偿是阶跃的。TCR和TSC组合后的运行原理为:当系统电压低于设定的运行电压时,根据需要补偿的无功量投入适当组数的电容器组,并略有一点正偏差(过补偿),此时再利用TCR调节输出的感性无功功率来抵消这部分过补偿容性无功;当系统电压高于设定电压时,则切除所有电容器组,只留有TCR运行。4 电网电能质量综合控制与治理4·1 谐波抑止与无功补偿利用SVC动态无功补偿装置对牵引供电系统的谐波和无功进行综合治理的关键是SVC最大无功补偿量的确定和滤波器支路的设计[3]。SVC最大无功补偿量Qsvc应该和设计线路牵引负荷的大小相适应,应该按电气化铁道牵引负荷的最大有功需求以及补偿后对装设地点功率因数或在最大无功冲击时的最大电压损耗的要求来确定,具体可以按照式(1)、(2)来计算。QSVC=(tanφ1-tanφ2)Pmax(1)式中,φ1、φ2分别为补偿前后110kV电源测功率因数角;Pmax为电铁负荷最大有功需求。QSVC=Qfmax-ΔU%Xs(2)式中,Qfmax为装设地点最大无功冲击;ΔU%为装设地点最大电压损耗要求;Xs为系统阻抗。要想达到理想的谐波抑止效果,必须综合考虑FC滤波支路的设计,既要保证装置的安全运行,又要达到预计的理想效果。在实际设计中,首先需要根据供电臂中所含的谐波分量来确定FC滤波支路的组成。由于在电力牵引负荷的谐波中, 3、5、7次谐波占了很大的比重,所以FC滤波支路一般由3、5、7次单调谐滤波器构成。当最大无功补偿容量和滤波支路的组成确定后,如何将需补无功容量合理分配到各滤波支路中,这是非常重要的问题。如果各滤波支路的容量分配不合理,一方面会使设备安装总容量偏大,另一方面有可能因为某此滤波回路补偿功率偏小而发生过负荷,对设备安全运行造成影响。一些著名的电气公司采用的一些算法如下[6]:如西门子公司的无功功率补偿按式(3)分配Qc(h)=QSVCIh/h∑Ih/h(3)式中,Qc(h)是第h次滤波支路分配的补偿容量;Ih为供电臂第h次谐波电流。BBC电气公司按照式(4)分配无功功率Qc(h)=QSVC∑Ih(4)AEG电气公司则按照式(5)分配无功Qc(3)∶Qc(5)∶Qc(11)∶Qc(13)=2∶2∶1∶1 (5)式中,Qc(3)、Qc(5)、Qc(11)、Qc(13)分别为第3、5、11、13次滤波支路分配的补偿容量。4·2 负序电流补偿牵引电力机车产生的大量负序电流给电网中其他的电力设备的安全、经济运行带来极大影响。SVC静止动态无功补偿装置在补偿负序和末端电压上有着相当高的效率。工程应用上可以选择在电网系统和负荷上都安装SVC[5]。在电网系统端安装应用SVC来补偿负序电流的原则是参照斯坦梅茨法则(Steinmetz′s laws)。不管采用哪一种牵引变压器,负序补偿的实现分为如下两步:(1)电力因数修正。通过安装电容器件,使得每相负荷都为电阻性。(2)参照斯坦梅茨法则(Steinmetz′s laws),AB相的电阻性负荷G,与BC相的电容性负荷G/ 3以及CA相的电感性负荷G/ 3互相对称。电流环路图和相位图分别如图4、5所示:从图5可以明显看到线电流I·A,I·B,I·C是对称且正序的,BC相和CA相之间的阻抗负载也可以做到类似的对称,因此系统中的所有负序电流都可以被补偿而消除。现在问题的关键是如何随着牵引负荷的起伏动态地控制补偿需要的电容和电感器组。急于数字信号处理器(DSP)的固定电容(FC)和晶闸管控制的电抗器(TCR)的组合得以广泛应用,如图6所示。得益于DSP对数据信息的快速处理,补偿所需的电容和电感参数可以被快速、精确计算得到。5 结论与展望本文提出的基于静止动态无功补偿装置(SVC)的电气化铁道牵引电网电能质量综合控制与治理原理与方案具有重要的工程意义。电气化铁道的电能质量是一个突出且严峻的课题与难题,要求我们不断探求新的综合补偿方法,来综合控制与治理影响电能质量的无功、谐波、负序等因素,以提高电网电能质量,确保电网安全、经济运行。参考文献[1] 李群湛.电气化铁道并联综合补偿及其应用[M].北京:中国铁道出版社, 1993.[2] TB/10009-2005铁路电力牵引供电设计规范[S].[3] 王兆安.谐波抑止和无功功率补偿[M].北京:机械工业出版社,1999.[4] 铁道部电气化工程局电气化勘测设计院.电气化铁道设计手册牵引供电系统[M].北京:中国铁道出版社, 1988.[5] 安鹏,张雷,刘玉田.电气化铁道对电力系统安全运行的影响及对策[J].山东电力技术, 2005, (4): 16-19.[6] 马千里.动态无功补偿装置在牵引变电所的应用[J].电气化铁道, 2008(4).