電氣化鐵路電能質(zhì)量及其綜合控制技術(shù)(編輯修改稿)
2025-01-26 17:44 本頁面
【文章內(nèi)容簡(jiǎn)介】 ② 由于對(duì)稱補(bǔ)償裝置作用，可以 完全消除系統(tǒng)不平衡，濾除諧波并補(bǔ)償無功 。使變化劇烈、含有大量諧波、低功率因數(shù)的不對(duì)稱單相牽引負(fù)荷， 對(duì)電力系統(tǒng)而言僅相當(dāng)于一個(gè)純阻性的三相對(duì)稱負(fù)荷 。 同相供電系統(tǒng)的優(yōu)點(diǎn)： ③ 可以最大限度地 提高變壓器容量的利用率 ，常規(guī)的供電系統(tǒng)除單相變壓器外，無論是 YNdll接變壓器，還是平衡變壓器（包括 Scott變壓器、阻抗匹配平衡變壓器、三相變四相變壓器等）在實(shí)際中其容量都不能得到充分利用。以 YN dll接變壓器為例，容量利用率只能達(dá)到 76%。但基于 YNd11接變壓器實(shí)現(xiàn)的同相牽引供電系統(tǒng)，變壓器容量的利用率可達(dá) 100%。④ 供電的靈活性和可靠性提高 ，可根據(jù)要求斷開或閉合分段斷路器，實(shí)現(xiàn)單邊或多邊或貫通式供電，使?fàn)恳W(wǎng)電壓損失和功率損失降低。 同相供電的實(shí)現(xiàn)采用 無源對(duì)稱補(bǔ)償技術(shù) 實(shí)現(xiàn)基于 有源補(bǔ)償技術(shù) 實(shí)現(xiàn) 同相供電使用的對(duì)稱補(bǔ)償 就是三相 — 單相系統(tǒng)中無功與負(fù)序的綜合補(bǔ)償。 經(jīng)各種接線變壓器和對(duì)稱補(bǔ)償來構(gòu)成的單相供電系統(tǒng)可統(tǒng)稱為 三相 — 單相對(duì)稱補(bǔ)償系統(tǒng) 。同相供電系統(tǒng)中的變電所分為三種： (1) 全補(bǔ)償 ，它要求實(shí)現(xiàn)對(duì)稱補(bǔ)償，特別對(duì)負(fù)序有極好的抑制能力 (2) 半補(bǔ)償 ，對(duì)補(bǔ)償負(fù)序有適度要求； (3) 不補(bǔ)償 ，只用牽引變壓器。 同相供電系統(tǒng)的牽引變電所的接線方式 ： 線電壓型 能與單相牽引變壓器構(gòu)成同相供電 相電壓型 其他形式， 主要代表是 YNd11接線 線電壓型的同相供電： 一是既有或相似接線，主要是三相 — 兩相平衡接線 ，其中多數(shù)接線具有兩重性，即能實(shí)現(xiàn)線電壓型，也能完成相電壓型的同相供電，如 Scott， Leblanc，（變型） Woodbridge及 YN3d1和 YNλ 等。因?yàn)?，從等效觀點(diǎn)看，其牽引端口要么取之于三相系統(tǒng)的某一相電壓，要么取之于線電壓。 二是特殊接線 ，不論是全補(bǔ)償，還是半補(bǔ)償，它往往追求對(duì)稱補(bǔ)償裝置的容量為最小或盡可能小。（ 1） YNd11接線三相 — 單相系統(tǒng)的對(duì)稱補(bǔ)償 綜合補(bǔ)償所要求的次邊 3個(gè)端口的容性電流為： 為負(fù)序補(bǔ)償度 為 無功補(bǔ)償度且有： 模式 Ⅰ 全可調(diào)補(bǔ)償全可調(diào)補(bǔ)償是一種最完善的補(bǔ)償方式，當(dāng) ，能實(shí)現(xiàn)三相— 單相對(duì)稱補(bǔ)償，使負(fù)序恒為 0，使功率因數(shù)為任意好。全可調(diào)補(bǔ)償要求 3個(gè)端口的并聯(lián)無功補(bǔ)償均可調(diào) 。模式 Ⅱ 半可調(diào)補(bǔ)償（平均牽引負(fù)荷 IT ）情形 1 兩非負(fù)荷端口設(shè)置可調(diào)補(bǔ)償為即時(shí)負(fù)荷倍數(shù) ? 在 負(fù)荷端口設(shè)置不可調(diào)并聯(lián)電容 ，其容性電流由時(shí)平均牽引負(fù)荷 IT確定。? 兩非負(fù)荷端口設(shè)置可調(diào)并聯(lián)補(bǔ)償 ，其電流隨牽引負(fù)荷即時(shí)值調(diào)整。模式 Ⅱ 半可調(diào)補(bǔ)償（平均牽引負(fù)荷 IT ）情形 2 單端口調(diào)節(jié)綜合考慮調(diào)節(jié)過程中對(duì)無功、負(fù)序等技術(shù)指標(biāo)的影響，以 選擇滯后相端口可調(diào)并聯(lián)電容為優(yōu) 。為即時(shí)負(fù)荷倍數(shù) 模式 Ⅲ 不可調(diào)補(bǔ)償（平均牽引負(fù)荷 IT ）此時(shí)， 各端口的并聯(lián)補(bǔ)償因不可調(diào) 而由時(shí)平均牽引負(fù)荷確定。 YNd11接線牽引變電所三種模式的比較① 全可調(diào)補(bǔ)償 （模式 Ⅰ ）有 最完善的技術(shù)性能 ，能使無功（功率因數(shù)）、負(fù)序、母線壓損等得到綜合、理想的補(bǔ)償。② 半可調(diào)補(bǔ)償 （模式 Ⅱ ）中的情形 1除負(fù)序補(bǔ)償 效果略優(yōu) 于情形 2外，無功（功率因數(shù)）、母線壓損等方面的技術(shù)指標(biāo)都不及情形 2，同時(shí)，情形 2比情形 1簡(jiǎn)單， 投資也少 ，故是半可調(diào)補(bǔ)償中的最優(yōu)方式。③ 不可調(diào)補(bǔ)償 （模式 Ⅲ ）的各項(xiàng)動(dòng)態(tài)技術(shù)指標(biāo)無法與可調(diào)補(bǔ)償相比，但其 結(jié)構(gòu)最簡(jiǎn)，投資最省 。 YNd11接線牽引變電所三種模式的選擇 從技術(shù)方面 講，當(dāng)牽引變電所的一次系統(tǒng)較弱時(shí)，往往負(fù)序和壓損較為突出，這種各模式的選取順序往往是模式 Ⅰ、 Ⅱ 、 Ⅲ ； 從經(jīng)濟(jì)方面講 ，投資和收益要權(quán)衡，投資是按模式 Ⅲ 、 Ⅱ、 Ⅰ 依次遞增的，而使?fàn)恳儔浩鞴?jié)容、穩(wěn)定或提高網(wǎng)壓從而增加供電運(yùn)輸?shù)哪芰σ惨来芜f增，從中再選出經(jīng)濟(jì)效益最優(yōu)的模式。 總的看 ，全可調(diào)補(bǔ)償（模式 Ⅰ ）更適用于電力系統(tǒng)較弱或牽引系統(tǒng)需要較大擴(kuò)能的場(chǎng)合，不可調(diào)補(bǔ)償（模式 Ⅲ ）更適用于電力系統(tǒng)較強(qiáng)或牽引系統(tǒng)擴(kuò)能要求不高的場(chǎng)合，半可調(diào)補(bǔ)償（模式 Ⅱ ，主要是其中情形 2）則介于這二者之間。（ 2）特殊接線實(shí)現(xiàn)三相 — 單相對(duì)稱補(bǔ)償系統(tǒng) 采用特殊接線方式完成三相 — 單相對(duì)稱補(bǔ)償，有兩個(gè)目的： 一是尋求無功、負(fù)序完備補(bǔ)償?shù)淖詈?jiǎn)方式和最小容量 二是能與單相接線牽引變壓器相配合，實(shí)現(xiàn)同相供電，以期盡可能利用電力系統(tǒng)承受負(fù)序的能力，簡(jiǎn)化整個(gè)供電系統(tǒng)。 實(shí)現(xiàn)三相 — 單相對(duì)稱補(bǔ)償?shù)奶厥饨泳€方式主要有 不等邊Scott接線、不等邊 YNvd接線、不等邊 V/v接線和 YN2d接線 等。① 不等邊 Scott接線并聯(lián)電容端口 k與并聯(lián)電抗端口 L相互垂直，端口 1放置牽引負(fù)荷。則實(shí)現(xiàn)三相 — 單相對(duì)稱變換的并聯(lián)補(bǔ)償電容器和并聯(lián)補(bǔ)償電抗器容量隨牽引負(fù)荷的變化情況為：② 不等邊 YNvd接線用不等邊 YNvd接線實(shí)現(xiàn)三相 — 單相對(duì)稱變換的接線原理與端口電壓關(guān)系如圖。端口 1仍置牽引負(fù)荷，端口 k和端口 l分別為并聯(lián)電容和并聯(lián)電抗。不等邊 YNvd接線與不等邊 Scott接線的端口電壓關(guān)系完全一致，即補(bǔ)償隨牽引負(fù)荷的變化情況仍為： ③ 不等邊 V/v接線僅當(dāng) （滯后），即當(dāng)牽引負(fù)荷功率因數(shù) 時(shí)， 不等邊 V/v接線能使無功和負(fù)序得到綜合完備補(bǔ)償，其他情況下，對(duì)負(fù)序的補(bǔ)償是不完備的 ，但仍能取得較好的效果。 ④ YN2d接線④ YN2d接線僅當(dāng) （滯后），即當(dāng)牽引負(fù)荷功率因數(shù) 時(shí)， 能使無功和負(fù)序得到綜合完備補(bǔ)償，其他情況下，對(duì)負(fù)序的補(bǔ)償是不完備的，但仍能取得較好的效果。 （ 3）不同接線形式特點(diǎn)比較基于 YNd11接線 三相變壓器實(shí)現(xiàn)的對(duì)稱補(bǔ)償具有如下特點(diǎn)：① 對(duì)稱補(bǔ)償裝置計(jì)算容量不能達(dá)到理
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