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浅析铁道牵引供电系统存在的问题及解决对策
摘要：当前，铁道已成为我们长谈的话题，尽量出现了许多的出行交通工具，但我们的出行仍然离不开铁道。那么铁道的牵引供电系统安全性等一些问题，就引起我们高度的关注和重视。随着我国电气化铁道供电系统建设的高潮，我们迫切需要解决铁道供电系统中存在的问题。加强铁道相关技术方面的研究和探索。由于牵引供电系统是电气化铁道的一个重要部分，是铁道牵引负荷的重要动力来源，牵引供电系统供电质量的好坏，会直接影响到整个铁路运输，严重的还会影响到安全性能问题。因此，研究、分析并解决上述问题，有助于建立高效的铁道牵引供电系统，确保铁路运输事业的顺利发展。
关键词：牵引供电 铁路运输
1. 铁道牵引供电系统存在的问题
目前，铁道牵引供电系统在其运行中存在着些许问题，例如：谐波电流、无功功率以及三相不平衡等，这些问题的存在不仅降低了铁道牵引供电系统的工作效率及工作质量，而且也对电气化铁道的正常、安全、顺利运行造成了极大的威胁。
2.1无功功率和谐波电流
无功功率及谐波电流会对电力网及用户带来极大的危害，应该引起相关部门的关注和重视。由于牵引供电系统是一个会随时发生变化的感性负载，当其承载一定的电压后，会由于变压器以及牵引电机等的一些设备的非线性关系，造成机车电流中产生谐波成分，由于这些谐波在铁道牵引变电所的三相供电系统中分布不具有对称性。当铁道牵引供电系统的牵引负载功率过大，其空间和时间上分布不均匀和不对称时，就会对铁道牵引供电系统的安全运行造成影响。其主要影响表现在：
（1）对电力网设备产生一定影响。无功功率及谐波电流的产生，会引起变压器以及电力线路上的影响，如：损耗程度加大，引起材料发热，缩短绝缘材料的寿命，从而降低了供电设备的功率及容量的利用率。
（2）容易引起供电系统电力网局部出现串联或并联谐振的现象。因为在供电系统牵引变电站的周围，出现串联或并联谐波现象的情况明显要高于其他的地方。且串联或并联谐波的发生，会使许多的电容器组不能正常工作和运行，最终导致负载能力的下降。
（3）会造成继电保护装置的工作不正常。谐波对继电器设备的运行有极大的影响，一旦有谐波干扰，继电器相关特性便会受到一定改变，从而影响到继电器的正常运转。继电器工作不能顺利进行，会对铁道牵引供电系统的安全运行造成极大的威胁。
2.2 负序电流
负序电流的产生主要是由铁道牵引变电所在采用不同基本联接方式完成电压等级变换而引起的，负序电流的产生，除了会导致无功功率之外，还会对整个电力系统以及用户造成不可估量的后果。负序电流的产生，会降低变压器的输出功率，使其不能发挥其高效的运转效率。负序电流的产生，会导致相关部件的发热和震荡，从而危及到机器的安全及顺利运行。因为当发电机中有负序电流流过，且各相的电流不超过额定值，那么就必须要降低发电机的出力，这样才能确保发电机的正常运行。负序电流的产生，会导致电力网输电能力的降低，因为当负序电流流过铁道牵引供电系统时，电力系统不仅不能发挥其功效，而且还会造成电能的损失以及占据输电系统的最大容量，从而减少了输电系统容量的利用率。此外，负序电流的产生，还能引起继电保护装置设备的一些误动作，不仅降低电机的工作效率，而且还造成一定的安全隐患。
2．解决对策
2.1解决无功功率及谐波电流的对策
对于铁道牵引供电系统无功功率及谐波电流的产生现象，牵引供电系统也采用了一些解决对策。首先，可以改善机电车的性能，性能好的其谐波现象出现的概率也会降低。提高机电车的功率因素，可以在机电车上安装功率因素校正装置，其起到的效果也是很好的。其次，对于一些机车产生的无功功率及谐波电流现象，可以使用无源或有源或两者相结合的混合的补偿方法来进行补偿，从而减少或避免无功功率及谐波电流现象的产生。
2.2 解决负序电流的对策
负序电流的产生给铁道牵引供电系统的正常运行及安全性能带来了影响，其具体的解决措施可以采用以下几种，即：（1）选用电压高及容量大的电源供电。铁道牵引供电系统问题的存在，主要是由于不能承受过大的不平衡负荷而导致的。因此，如果使用高电压以及大容量的电源系统对之进行供电，就可以解决负荷不平衡的问题。（2）选用三相——两相的平衡牵引变压器，阻止负序电流的产生，这种变压器的优点在于当变压器两端的负荷完全一致时，变压器原边的三相就会成对称现象，从而减少或消除负序电流的产生。
2.3 采用相序轮换技术
相序轮换技术的主要原理是利用各相所承受的负载及功率因素来达到三相电流的平衡状态，从而解决三相不平衡现象。因为接触网在铁道线路周围被划分为许多供电区域，而每个区域又是由电力系统的三相来供电的，因此，当每个区域供电的负载之和相等，并且其功率因素也相等时，那么电力系统的三相电流就能够达到平衡的状态。尽管如此，在理想的情况下，这种方案是可行的，但在实际情况中，由于各种因素的存在，这种方案实际上很难达到理论上的成功，有时也可能会给列车的正常运行造成诸多的不便及负面影响，给列车带来安全隐患。因此，相序轮换技术不能彻底的解决三相电流不平衡现象，该技术的出现也只是暂时缓和三相电流不平衡带来的诸多负面影响。
铁道运输关系到我国的铁路运输事业的发展，关系到我们民众的日常生活，其牵引供电系统中存在的问题，会对我国铁路运输事业的发展起负面作用，也不利于我们民众的出行。因此，为了解决土地牵引供电系统中存在的问题，除了做好上述提到的对策外，我们更应该致力于对相关技术的研究，用技术来解决当前铁道牵引供电系统中存在的问题，从而为我国铁道牵引供电系统问题的解决以及铁路运输事业的快速、健康发展提供有力的技术指导。
