电气化铁路对电力系统的影响

孙禹泽 德湘轶（通讯作者） 沈阳工学院

在科学技术水平的不断提高的时代背景下，我国铁路事业得到了快速的发展并促进了电气化铁路的迅猛发展。而不断增多的牵引负荷也是整个电力系统的负荷随之不断的加大，这也对电力系统的平稳运行具有直接的影响。因此，进一步分析电气化铁路对电力系统产生的影响，并提出有效的改善策略对确保电力系统安全平稳的运行具有十分重要的意义。

1 电气化铁路基本阐述

电气化铁路主要是指能为电力货车提供运行的铁路，这需要在铁力的沿线均要设置能够为列车提供电力保障的相应电气化设备。电气化铁路是基于电力机车的产生而出现的，所以列出本身不自带能源，需要铁路沿线的供电系统提供足够的电能保证列车的正常运行。列车所需要的电能是由电力牵引供电系统所提供的，牵引供电系统主要由牵引变电所和接触网两部分组成的。变电所通常是设在铁道附近，将从发电厂经高压输电线送来的电能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 [1]。

2 浅析电气化铁路对电力系统的影响

2.1 负序电流对电力系统的危害

负序电流在列车的运行过程中会对发电机造成影响，从而影响列车的正常运行产生不对称的运行现象，这也会在一定程度上限制发电机的出力。在电力系统中，一般都是由负序分量对机电保护装置进行相应的控制，而由于继电保护装置受到负序电流的影响而导致保护装置产生错误工作。如若负序电流在长时间的作用下，轻则会导致保护装置处于闭锁的状态，中则会导致保护装置无法正常运行。除此之外，负序电流也会对变压器造成一定的影响，这回导致电压器的附加量大大的降低，进而导致电能遭到损失 [2]。

2.2 谐波电流对电力系统的危害

谐波电流对电力系统造成的危害主要表现在三个方面，一是如若流入电器设备的谐波电流较大的话。会导致电气设备产生超负荷的现象，不仅会出现电气设备过热的情况，还会在特定条件的影响导致电器设备出现谐振现象。二是谐波电流会影响计量设备和仪表的精准性，导致计量设备和仪表出现控制错误和产生误差的情况。三是谐波电流会对变压器产生影响，一旦出现谐振的现象会造成变压器的严重损坏[3]。

3 改善电气化铁路对电力系统不良影响相应措施探究

3.1 降低负序电流

想要切实的降低和限制负序电流，首先要对线路上的运行列车进行科学合理的安排，从而保障分布在电气化铁路沿线的负载能够具有最大的均衡程度。其次是要注意变压器的使用，一定要选择专用的且具有高对称效应的变压器，这样才能有效的保障变电所的负载达到均衡的状态。最后是要科学合理的安排牵引站的供电电源，不仅要切实的保障每一个供电电源都有主供电电源，还要保证每一供电电源都具有相应的备用电源，从而有效的避免牵引站出现负序电流过于集中的情况。

3.2 抑制谐波电流

抑制负谐波电流的主要措施有四种，一是通过变流器的多脉冲化有效的减少谐波的次数和谐波含量，从而有效的减少流入系统的谐波电流。二是借助相应的整流变压器通过绕组移项来实现对高次谐波的有效抑制。三是切实的将铁路生活用电和电气化铁路供电进行分离，将电气化铁路的牵引变为专线用电。四是将相应的有源滤波器安装在电力机车上，通过电气化铁路对两个供电臂中有功电流的调节为两个供电臂负载达到平衡提供基础保障。

3.3 设置无功补偿装置

由于现阶段电气化铁路牵引变电站中，在没有机车通过的时变电站会向相应电网发送无功。基于此，电气化铁路牵引变电站中的无功补偿应该充分考虑牵引变电站的实际情况，并将无功补偿和谐波电流等因素进行结合实施动态补偿的模式。这能够进一步促进电力系统的安全性和可靠性取得有效的保障。

4 结论

只有保障电力系统能够安全平稳的运行，才能够进一步推动我国电气化铁路的发展。通过对电气化铁路的进一步阐述，以及对电气化铁路对电力系统的影响展开的分析得知，只有设置相应的无功补偿装置，并有效的降低和抑制负序电流与谐波电流。才能够进一步改善电气化铁路对电力系统所产生不良影响，从而积极促进我国电力系统和电气化铁路共同实现良好的发展。

[1]姚彦东.电气化铁路供电系统及其对电力系统的影响[J].中小企业管理与科技(中旬刊),2017(04):189-190.

[2]朱二中.电气化铁路对电力系统的影响与对策[J].山东工业技术,2016(21):182+179.

[3]李雪峰.电气化铁路对电力系统影响的分析研究[J].通信电源技术,2015,32(04):215-216+240.