电气化铁道负序无功补偿器型式和容量的确定

_B=1 MVA，U_B=27.5 kV根据（1）～（7）式，利用牵引变电站的数据资料，我们可以算出补偿装置的三相阻抗如下(采用标幺值取S_B=1 MVA，U_B=27.5 kV)：

Z_AB的变化范围是：容性-j12.7091～-j1.3298；   感性j0.6704～j22.3066

Z_BC的变化范围是：无容性；                    感性j0.3298～j6.1926

Z_CA的变化范围是：容性-j6.2689～-j0.4361;     感性j0.7575～j26.8811

下面分别用TCR并联电容法和变耦电抗法进行计算。

3.1  TCR并联电容法

根据（8）～（15）式可算出各相容量如表1所示.（单位：MVA）

表1  TCR法负序无功补偿器所需元件容量

 

AB相的B_T特性曲线，电容和电感的容量曲线如图6：

B_T特性曲线     电容电感容量曲线

(图中S_L为电感容量，S_C为电容容量，δ为晶闸管导通角。)

图6  AB相特性曲线、容量曲线

3.2  变耦电抗法

以Z_AB为例，在计算中我们取 、N=1、K_L=0，X_L=40.3872.为了使总阻抗X的调节范围满足阻抗Z_AB的变化，K应在0.056～0.368和0.407～0.812之间变化。

X的特性曲线，电容和电感的容量曲线如图7：

图7  总阻抗X特性曲线、容量曲线

此时电感和电容的容量很大，电感最大达到60 MVA，电容最大达到35 MVA，对Z_BC和Z_CA进行计算，同样可得电感和电容的容量高达几十MVA.

 

4  结  论

1．基于序阻抗矩阵提出了构造负序无功补偿器阻抗参数的系统方法，能准确方便地确定补偿装置的型式和容量。

2．根据实际牵引变电站的负荷分析，在现有LC滤波器的基础上装设Δ形TCR并联电容的可调电抗所需的设备容量不大，小于10 MVA.经济性能较好，同时能平滑调节。

3．根据实际分析也证明了变耦电抗式可调电抗不适用于并联补偿。

4．本文所作分析计算都是在稳态下进行的，但电气化铁路负荷是一个动态负荷，而动态补偿问题的解决是由其控制部分来实现的，能否实现完全的动态补偿取决于控制系统的调节算法，本文在此不讨论。

 

参考文献：

［1］王兆安，杨君，刘进军.谐波抑制和无功功率补偿［M］.北京：机械工业出版社，1998.

［2］朱国荣.变耦电抗式可控串补特性研究［D］.贵阳：贵州工业大学，2002.

［3］ C B 罗谢夫，A B 奇尔宁.电力系统不对称状态下电气量的计算［M］.北京：水利电力出版社，1989