高速铁路接触网施工技术毕业论文

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在工程中为了配合线路施工，接触网过渡工程依据线路改造的实际情况，采取了多种不同的过渡施工技术。我为大家整理的接触网新技术论文，希望你们喜欢。 接触网新技术论文篇一 接触网过渡施工技术与分析 摘要：在工程中为了配合线路施工，接触网过渡工程依据线路改造的实际情况，采取了多种不同的过渡施工技术。为配合轨道改建工程创造施工开通条件，并保证接触网改造施工顺利进行。文章首先分析了轨道线路改建工程的类型，重点介绍了接触网过渡施工技术以及接触网过渡的保证措施，以供同行参考。 关键词：接触网;过渡方法;技术 一、接触网过渡工程概述 铁路电气化工程的建设中，接触网过渡工程主要是区间和站场内的线路曲线半径改造和更换道岔工程引起的过渡工程。由于两个支柱影响铁路接触网线改造，改造完成后的轨道，开通新的接触网必须同步，使接触网项目必须配合轨道改建工程，同时确保工程建设顺利进行接触网。接触网施工与铁路运输密切配合是保证铁路正常运输秩序不受施工的影响的重要条件，也是线路改移能够顺利实施的前提。接触网过渡工程方案必须依据建设单位的总体施工部署，结合既线运输繁忙程度，严密组织、精心安排接触网的过渡工程和新建工程。 接触网过渡工程主要是为满足线下土建工程和轨道工程施工，以及安全行车要求而采取的临时措施，而过渡措施中设置的接触网设备在正式工程完工后将拆除(或部分拆除)。接触网临时过渡工程以"永临结合、节约投资、方便施工"为指导思想，以保证列车畅通、保证行车安全、保证施工质量为基本原则。 二、接触网改造工程过度方法 2.1接触网施工条件及过渡模式 由于接触网改造工程方案是依附于线路施工单位的施工方案来实施，接触网改造工程全部要在施工点内完成，就要求接触网施工单位施工前要详细调查，做仔细的施工准备工作，以保证接触网的过渡工与既有线的拔接工作在停电内完成，并且在施工天窗结束前必须是接触网满足正常通车要求。接触网改造过渡施工采用过渡软横跨还是单支柱模式，具体视拔道量而定。前提是接触网过渡方案要依附于线路施工改造步骤，并以其为依据。根据接触网过渡工程特性以往工程的施工经验，接触网的过渡工程主要有以下几种情况： (1)当线路拔道量小于2m时，采用既有线路直接拔移法就位。此时，接触网采用单支柱过渡或直接就位施工。 (2)当线路拔道量在2m及以上时，线路采用预铺线路法施工。此时，接触网采用过渡支柱或软横跨临时悬挂，以便拆除既有支柱，为线路施工单位提供场地。在线路已预铺完毕的地段，按设计要求重新组立接触网支柱，安装网上设备，并在线路两端拔接线前将该段新架设的接触网调整到位。同时接触网进行接火和调整，以确保转线结束后能及时安全地开通接触网。 (3)过渡段的过渡支柱与既有线路中心距离保持5m以上的间距，确保线路与接触网施工作业时互不干扰。 (4)过渡段接触网恢复时。要考虑线路纵断面的变化因素，以便精确安装和调整接触悬挂。 2.2接触网过渡施工方法 (1)线路拔距0～0.5m时，按接触网技术标准，在最小限界不小于2.5m、最大限界大于3.5m时，可考虑利用既有支柱。线路拔接施工区段位于线路转接点附近。转线前3～5d(具体视工作量大小而定)，以线路中心桩为准测量支柱限界，预配腕臂，利用停电点，将腕臂暂时顺线路固定在支柱上，且用铁丝捆牢，以避免风摆。倒线当天，利用停电点，将该区的接触悬挂倒换到新设腕臂上，完成细调后开通，拆除既有接触网，确保弓网关系和行车安全。 (2)线路拔距在0.5～2m时，须新立接触网支柱，既有接触网采用单支柱或软横跨过渡，先将既有接触悬挂(含附加悬挂)倒换到过渡支柱或软横跨上，拆除既有支柱，组立新设支柱，安装新设腕臂。倒线当天，利用停电点，将接触悬挂拔至规定位置。转线结束后，再将改建区段的接触网逐渐倒换到新设的支柱上，拆除过渡支柱或软横跨。 (3)线路拔移量大于2m时，按新建工程施工流程组织施工，只是在两端拔接时候按照上述方法在两端转线拔接。 三、接触网过渡施工技术 接触网过渡工程具体方案包括六部分，它们分别是区间曲内拨转、区间曲外拨转、区间双线同时拨转、站场过渡施工方案、区间上下行换侧施工方案和新建网与既有接触网接通方案等。而区间曲内拨转和区间曲外拨转的施工方案是相同的，所以下面就只介绍区间曲内拨转。 (1)区间曲内拨转 新设支柱位于改建区段新铺线路外侧并在区间内拨转时，在转线前按照相关要求进行安装，为确保转线当天接触网就能够顺利开通，转线当天应该将接触网移到新支柱上。然后，对该改建区段触网进行细调和倒锚，该段附加悬挂还要进行两次跨越和换边，这样就可以确保回路贯通。最后，拆除既有支柱，清理施工现场。 新设支柱位于改建区段新铺线路内侧并在区间内拨转时，为了不影响既有接触网拨移和线路的铺设，新设支柱不能先期组立，而是要增加临时支柱进行过渡。这就要求先在线路外侧增加临时支柱，并悬挂接触网，然后再拆除既有支柱。转线当天，为保证接触网的顺利开通，要将接触网从临时支柱转移到新的正式支柱上。与上述方法一样最后是对该路段触网进行细调和倒锚来适应变长的接触线索。由此可见这是一种更加合理、简洁，符合施工实际情况和需要的方案。 (2)区间双线同时拨转 区间双线同时拨转看似是要结合区间曲内拨转和区间曲外拨转提出的一种方案，实际上它们之间是有很大差别的。区间双线同时拨转采用临时软横跨过渡的方式进行施工，先进行临时的过渡软横跨的施工及安装，然后将上、下行既有线接触网悬挂到临时软横跨上。接着为线路预铺和接触网拨移提供场地，将上、下行既有支柱拆除。在转线当天时为保证接触网的顺利开通，要将接触网从临时支柱转移到新的正式支柱上。然后还是对该段接触网进行细调和倒锚，再拆除临时的软横跨，清理检查现场。 (3)站场过渡施工方案 当出现既有支柱影响线路铺设时，由于要正常行车既有线路无法拆除，新建支柱这时候不能承担悬挂网的重量，接触网工程就会需要临时过渡。此时的施工方案是：在站前施工单位能够现场交桩时，用立单支柱的方法过渡。而现场不能立单支柱的时候，应该在线路较远处实施软横跨过渡。站场咽喉区改造的时候，有的区段的既有接触网线索长度不够，新线索暂时无法架设，这时可以临时做接头加长线索长度来保证行车需求，这时也需要将接触网工程进行临时过渡。具体方案是：站场咽喉区在道岔更新改造时，接触网宜采用小范围的临时过渡。利用既有支柱、拨移既有接触网、延长既有接触网锚段长度和增加临时小锚段是四种过渡方法，接触网施工过渡可以选择其一，也可以把它们相结合使用。 (4)区间上下行换侧施工方案 在进行区间曲线改造的时候，既有下行线路经过转线然后成为了改造后的上行线路的一部分，这样的上下行换侧的情况是经常发生的。在区间换侧处施工过渡有三种类型的方案：①短距离地拨移既有接触网，利用既有线接触网来改变换侧现象;②用延长既有接触网的方法来解决延长线索长度不足问题;③首先将正式接触网架到位，然后让其与既有接触网重合，到转线当天再将重合部分安装到位。 结束语：由于电气化铁路工程接触网施工比较复杂，并且牵扯到的相关单位又多，因此实际进行接触网既有线改造施工过渡时，一定要经过详细的现场调查，结合设计要求以及其他各专业的施工方案，这样才能保证制定出的过渡方案切实可行并且安全可靠。 接触网新技术论文篇二 接触网悬挂施工技术研究 摘 要：随着社会经济的不断进步，我国的高速铁路建设也随之加快了步伐，接触网悬挂工程得到了新的发展。接触悬挂施工技术的主要是对质量控制进行严格的把关，尤其是利用高铁线路电力牵引供电专业的特性，对施工过程加强监督。文章将针对接触网悬挂技术的相关要点进行分析，并对隧道内部打孔灌注、汇流排安装等施工工艺进行理论层面的介绍和实际操作上的建议。 关键词：接触网悬挂;施工技术;质量监督;高速铁路;工程 接触网悬挂施工技术主要应用于高速铁路和地铁工程中，具有较好的安全性，以及维修工程较小的特点。文章将结合实际案例对施工过程中的难点进行剖析，并对接触网刚性悬挂施工工艺的流程进行简单的介绍，为该行业的发展提供参考、借鉴的依据。 1 接触网悬挂的类型 接触网是高速铁路在运行过程中必不可少的一项架空设备，是牵引供电系统中最难以控制的环节，技术相对薄弱。根据我国接触网悬挂工艺的发展来看，最常用的技术主要分为以下几个类型。 第一，复链型悬挂。该工艺的结构较为复杂，零部件相对零散，且首次的投入成本高，维护的费用较为昂贵，对企业而言有着较大的成本压力，因此，尚未得到普及。第二，弹性链型悬挂。该工艺主要依靠弹性吊索进行悬挂工程，对精度的要求较高，施工技术较为复杂，且调试工作比较困难。与此同时，弹性吊索的长度和张力容易受到外界环境因素的干扰，即随着温度的变化而变化，具有变形的可能性。第三，简单链型悬挂。该技术和前两种方式相比，在受流质量上的差距较小，此外结构简单，工程造价成本较低，在增加接触线张力的环境下能够改变受电弓的运行轨道。 2 施工质量控制的关键点和技术要点 接触网悬挂技术的操作要点有以下几个方面：(1)打孔，即使用5mm的钢板作为底座，并设计4个螺栓孔，使用电锤进行一次成型的打孔工作。当发现隧道面出现断裂的情况时可以进行位移处理，但位移距离不能超过0.25m。(2)放线，需要保证导线不能有硬弯。即导线在放出后将被固定在刚性梁柱上，通过放线小车将准备好的导电脂接入到刚性夹槽中，并使用螺栓将其进行固定。(3)调整，主要是对悬挂的位置进行准确性的再次衡量和调节，其重点在于螺栓的防松动热圈需要结实可靠，能够有效地避免因为长期的振动出现的零件脱落，尽可能的提高工艺流程。 此外，在施工质量的控制上，我们要注意以下两个方面，即定位装置安装和承力索及接触线架设。具体而言，定位器的作用就是不阻碍受电弓的通过。当定位器的坡度较高时，电弓在高速的运行状态下会直接造成定位点的硬化，加剧了设备的磨损程度。反之，当定位器之间的间隙较小时，会造成受电弓和接触线之间的摩擦。因此，在定位安装的过程中，我们要对其高度和间距进行科学的设计和安排，实现工艺上的优化。接触线的架设需要根据材料的物理属性、机械的性能和加工工艺进行确定，此外，架线张力的偏差要尽可能小于8%，并且保持匀速的运作。在材料的选择上，铜镁的硬度较大，优于其他的材料，成为首要选择。与此同时，在施工的过程中，我们一般会要求施工单位按照安装曲线图中的方案进行施工，针对新线的延长通常采取坠砣超拉法，并取得了较好的效果。 3 接触网悬挂施工工艺分析 3.1 隧道内打孔灌注 隧道内打孔灌注主要的操作流程为：施工人员根据测量好的数据绘制悬挂钻孔的类型表，随后，施工组需要核查隧道墙壁上表明的悬挂类型，在确认之后使用冲击钻头和钻孔板，根据事先设计好的钻孔深度进行作业。在使用套版的过程中，我们需要在上面钻一个3-5毫米的槽孔，在取下模板后，通过激光测量定位仪来保证钻孔与隧道墙壁的垂直状态，且需要一个人手握吹尘器将钻孔产生的尘屑吹出。在钻孔完成后我们要对相关数据进行记录，并进行螺栓安装。主要工具如表1所示。 3.2 汇流排安装 汇流排的配置首先需要操作人员对锚段长度进行核查。在完成刚性悬挂的定位装置后，需要在现场完成悬挂段之间的距离测量，并保重视由于温度原因可能出现伸缩预留量。在汇流排安装的长度上，应该根据：汇流排安装长度=(总长度-两终端汇流排长度-n×汇流排长度)的公式进行计算，从而保证汇流排的长度不会过短，即保持最小600mm的距离。此外，短汇流排的安装应该尽可能的接近悬挂定位点，其切割面最好与汇流排的中心形成一个90度的夹角，这样可以使整个截面更为平整。关于预制汇流排，需要使用12米的汇流排进行加工，并根据实际长度进行切割，通过钻孔工具完成最后一道工序。在达到相应的标准后需要对接缝进行检查，保证其没有错位和偏斜。 汇流排的安装(如图1所示)，首先需要在隧道口处安置一个刚柔过度汇流排，并按照图纸增加一个紧力汇流排，此时需要将两者进行连接，即在汇流排的中间安装一个螺栓，且每一个螺栓需要搭配一个弹性垫圈。此外，需要注意汇流排的方向，具体为斜面的小头应该靠近汇流排的平头侧，反之，大头应该靠近开口侧。这时需要接头处保持一个松动的状态，不需要加固螺栓。在汇流排的连接工作中，应该保持两者处于同一个水平面，且开口处较为平滑，依次安装螺旋，做到不偏斜。 除此之外，当我们发现汇流排的槽口处出现变形和损坏时，将不能继续使用。在搬运汇流排的过程中需要小心照看，减少碰撞。 4 结束语 随着科学技术的进步，我们对接触网悬挂施工技术有了进一步的认识。在多次的实验中我们得知，接触网刚性悬挂具有隧道净空小，安全程度高等特点，此外，其维修过程较为便捷，能够减少运营过程中的维护成本，具有较高的认可度，值得推广使用。接触网悬挂技术的成熟对该行业的发展具有重要意义。 参考文献 [1]刘德生.刚性悬挂移动式接触网施工技术浅谈[J].电气化铁道，2007(2). [2]刘国福.对我国发展高速电气化铁路接触网的思考和探讨[J].铁道工程学报，2008(3). [3]王作祥.客运专线铁路接触网悬挂施工技术与质量控制[A].2008年中国铁道学会客运专线工程技术学术研讨会论文集[C].2008(2). 看了接触网新技术论文的人还看 1. 关于电力机车系统论文 2. 铁路电力论文

有关针对铁路通信系统接入网施工技术的应用的分析论文

科技进步带动铁路交通运输行业的发展，从现阶段铁路交通的运输管理、维护操作角度出发，需要优化铁路人机结合的处理方式，保证传输技术、接入方法的先进性。对铁路运输而言，通信系统的重要价值不容忽略，是集信息控制、指挥操作、安全报警等功能为一体的网络平台，对铁路通信接入网的建设处理操作具有重大指挥作用。

一、通信系统接入网施工的特点

1.1 铁路通信系统接入网技术特点

该系统一般包括上层干线传输网、中间长途传输网和下层地区传输体系。其中上层、中间层的传输网络对铁路建设具有关键影响作用。本文主要针对区段、地区传输网的接入网技术进行了探讨。相比于传统电信网，铁路通信网络具有结构复杂、维护难度高、成本大的特点。如音频专线板，增加了通信网络安全运行的维护难度。

1.2 铁路通信系统接入网技术的应用

接入网技术结合网络发展、技术操作为一体，主要包括有线、无线两种形式。当前流行的有线接入网技术主要有以下几种：能够向用户提供多路数字图像信号的非对称数字用户环路技术;高速率数字用户环路技术;混合光纤同轴电缆接入技术;光纤用户环路技术等等。

铁路无线网接入中，加强接入网无线传输媒介的合理控制，实现对用户终端、移动终端的合理掌控。借助移动接入、固定接入法实现操作。现阶段工程应用结果表明，无线接入具有操作简单、建设便捷的优势，取得了广泛的发展前景。传统简单无线列调系统已经无法适应现代化建设需求，为此，需要建立适应铁路发展的无线通信体系。

二、铁路通信系统接入网施工方法

2.1 有线接入方案

第一、金属线接入。该方法包括铜线电缆用户、非加感电缆用户。借助数字信号的特殊处理，实现金属线传输的能力。包括非对称用户环路技术、用户增容技术等。

第二、光纤接入。光纤接入网技术采取光纤作为介质载体。针对企业、事业单位进行较为灵活的接入处理。该体系结构中采用 SHD 自愈形结构，结合 ATM 交换机提供的音频、数据交互型业务的 SHD 技术;光纤环路技术和无源光网络、有源光网络等等。施工处理中，借助主干线系统的传输操作实现对数字传输的有效控制处理。无源光网络借助光功率进行信息分配，对应用户获取其相关信息，施工中需要借助 G652 光纤，工作波长为 1310nm 和 1550nm，拓扑结构主要由树形、总线形、环形和星形。有源光网络一般借助设备进行信息传送处理，在邮件发送往来中较为广泛应用。

第三、混合接入网施工。该方法包括两方面：混合光纤同轴网、不对称数字用户环路技术。前者需要借助调制载波实现控制，系统频率为 750MHz，后者采取 DMT 技术，在多音频线路的编码处理中应用较多。

2.2 无线接入技术分析

无线接入在接入网中的`应用主要是在部分或全部进行无线传输的处理。保证用户具有对应固定终端的服务操作。施工中包括：点对点、一对多的服务形式，包括无线电话、卫星通信等。固定无线接入技术，一般为点点对应的无线服务功能，用户借助地址接入对应系统内部，实现对应多路多点的业务需求，以及本地多点业务分配的需求，还包括无线接入、卫星系统等功能。移动无线技术包括数字无线电话、卫星通信技术、个人通信技术几方面。

三、铁路通信技术接入网的发展分析

信息化时代条件下，通信网络的快速发展带动了铁路安全性的提升，为了保证具有良好的服务功能、通信需求，需要加强列车定位、调度控制处理。保证铁路管理实现智能化、自动化的目标。为此需要加强通信接入网技术的开发，建立对应微蜂窝处理系统和移动系统。国内铁路运行状况方面分析，铁路运输已经从传统的大众化管理延伸至偏远地区的管理控制，部分偏远地区的通信系统尚未完善，为此，需要借助已有的通信系统资源进行规划处理，充分考虑扩容要求。铁路通信息化与公用网络的融合是未来发展的必然趋势，将会促进用户在铁路通信网络覆盖范围内科实现交流沟通，同时在运行的列车上也可满足相应的交流服务需求。为了充分实现这一目标，需要结合国内铁路通信系统现状，进行合理的技术改革优化，加强第三代CDMA技术的全面发展。结语：通信系统的升级优化是当代科技发展的必然趋势，接入网技术已经成为铁路行业的重点，必须加强现代接入网技术的深入研究，旨在提高接入网技术的研究深度，保证铁路运输状况、规划发展建设共同进步。

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).