电气化铁道技术论文

前言：想要写出一篇令人眼前一亮的文章吗？我们特意为您整理了5篇电气化铁道技术论文范文，相信会为您的写作带来帮助，发现更多的写作思路和灵感。

电气化铁道技术论文范文第1篇

论文摘要：介绍了西南交通大学建成的教学用模拟变电所实训基地的结构、功能、特点、实践项目。使用表明，该基地具有国内领先技术水平，完善的教学、培训和科研的综合功能。由于采用最新的远程监控技术，该变电所可作为目前铁路牵引变电所技术改造的参考。

0引言

西南交通大学有部分直接服务于铁路现代化建设的专业，其中“铁道电气化”专业作为教育部、铁道部的重点特色专业而一直受到重视。

分布于铁路沿线的牵引变电所，是电气化铁道供电的枢纽。随着我国电气化铁路和城市轨道交通的发展，变电所综合自动化技术水平的不断提高，对从事牵引变电所设计、运行、管理等方面的专业技术人才的需求数量增加，同时对其掌握知识的广度和深度特别是具有较强的实践动手能力方面提出了更高的要求。因此，在教学环节中，应加强学生理论和实践相结合的能力的培养。在教育部“示范性教学实践基地”基金支持下，2002年西南交大在峨眉校区建成一座集教学、实习、培训和科研为一体的模拟变电所实训基地。

1模拟变电所简介

我校模拟变电所分为两期建成:

I期是与实际变电所相同的开关控制屏柜和继电保护屏柜、中央控制盘、交直流电源盘、以及自行设计的模拟负载电量和故障盘。如图1所示。

Ⅱ期是模拟一段地方电力网或电气化铁路的环境下，一个调度中心使用远动监控系统控制的五个变电所，图2是这五个模拟变电所的一次接线图。该项目综合了地方与铁路、不同主变、不同接线类型的各种变电所，且负载的大小和相位均可调节，其中S”模拟变电所采用了WBH-891型电铁主变微机保护装置、WKH-891型电铁馈线微机保护装置、DQWC-03牵引变电所二次设备测试系统。

模拟变电所中被监控设备的位置状态信号、保护动作信号、预告信号、事故信号等遥信信号通过电缆与RTU (Remote Terminal Unit远方终端)的开关量输人/输出模块相连接，电流、电压等遥测信号将通过信号变送器柜，输人RTU的模拟量输人模块;控制中心下发的遥控命令，通过以太网传输，实现遥信、遥测、遥控的功能。远动监控系统结构图如图3所示。RTU是采用施耐德电气公司的PLC系列中模块式结构的Momentum，其编程软件Con-cept是一个基于Microsoft Windows环境的编程软件套件，具有很强的设计性、可扩展性;主站组态软件iFix支持工业标准，具有开放性、可组态性、兼容性及可开发性。

为了比较和研究，我系的教师正在进行一系列的科研开发，其目标是在模拟变电所二次系统中采用测控、保护一体化的分布式控制系统(DCS)实现变电所自动化管理，其结构图如图4。

2教学实践基地的开发

1)校内学生及现场工程技术人员，可对照变电所各种屏柜，提高阅读二次系统接线图、安装施工图的能力，通过开闭操作、设置故障等项目的训练，可以培养他们对现场运行中出现的故障的分析和处理能力，包括一次设备的故障范围的判断、二次系统的故障判断、查找和处理。

2)变电所基本电器及二次接线方面实训项目n个。如断路器结构、原理;断路器参数的测量与调整;变电所二次接线、电缆的数字编号法以及“相对标志法”的识别;二次接线盘后安装图及实际安装技术;变压器控制、保护盘结构、接线、检测、调试及整套保护联动实验(包括整定计算);在以上各盘设置不同故障(可达几百种)练习查找及消除故障的方法等。

3)运动系统遥测、遥信信号源接线的校正及采集的遥测量的精度实验。

4)利用便携式计算机对遥控设备进行合、分实验，让学生了解远动系统是如何驱动被控设备动作。转贴于

5)利用一般的浏览器访问各RTU中PLC的网页，实时了解该PLC的运行、通信等状态的实验。

6)上位机各种功能的校核实验。通过该实验让学生了解调度员的工作职责、工作内容、iFix软件的各种功能的使用，从而对远动系统有更深层的了解。

7)利用组态软件Concept对PLC进行配置，使学生熟练掌握利用Concept按照所用的PLC型号及设计要求对PLC进行配置;利用Concept对PLC遥控、遥信和遥测功能的编程，使学生熟练掌握Concept编程方法。

8)自动化组态软件iFix系统的安装，熟悉掌握iFix系统软件的运行环境及其安装过程。

9)通过在iFix系统新增6#模拟变电所的实验，使学生了解iFix系统的可组态性及可扩展性。

10)进行继电保护单体测试及数据管理。

11)进行继电保护盘上测试及数据管理。

12)微机保护装置的调试与特性实验。

3实践意义

模拟变电所实训基地自1998年投入使用后，至今已连续培训了五届毕业生和一批现场工程技术人员，经总结，其实践意义在于:

1)为学生提供专业技能训练的条件与场所。能完成供变电工程、继电保护、变电所二次接线、微机监控技术等几乎全部专业课程的大量综合性实验，以及电气设备的实际操作技能、检修调试技术、查找故障及排除方法的实际训练。而且充分利用学校具有的学科优势，以模拟变电所为基地，配合学生专业课和专业基础课学习，开发如电工理论、电气装备、自动化、计算机应用、网络与通讯等领域的多个应用性、研究性实验;同时由于人员和设备的集中，能够按项目组织学生进行综合性实训，尽可能使学生参与以教师为主导的科研活动。

2)对于现场技术和施工人员，很重要的一点就是要能阅读二次回路图纸、熟练地掌握接线、配线工艺，能查找和处理运行故障和设计缺陷。通过实地培训，能大大的提高他们的读图、判断、查找、处理故障的能力。该基地于2000年为乐山电力股份有限公司培训和考核职工283人，取得良好的效果。

3)目前西南地区铁路已完全实现电气化，全区拥有牵引变电所200多座，其中大都为上世纪70~80年代所建，技术水平落后。而我校模拟变电所实训基地的建成，对其技术改造具有借鉴的意义，在应用新技术、新设备和进行技术创新方面起到示范的作用。

电气化铁道技术论文范文第2篇

“节能型电网限流装置”的应用使这一难题得以破解。

“目前，宁夏石嘴山供电局投运的35KV户外电网限流装置每年可节省运行损耗高达390万千瓦时，直接节电经济效益达195万元。到2020年，宁夏电网采用‘节能型电网限流装置’的成本约为2900万元。相比目前应用的断路器而言，仅此一项可节约2.86亿元。宁夏电网的装机水平和电网规模约占全国电网的1%左右，依此计算，若将该装置在全国推广，可节约资金高达286亿元。”

以上精辟判断，出自负责该课题组的宁夏电力科学研究院系统分析室主任黄永宁。

现年48岁的黄永宁，在人生的26年里与“电力系统分析”结下不解之缘。多年来，他以严谨的科学态度和争创一流的职业精神，刻苦钻研、勇于拼搏，填补了宁夏电网系统分析和仿真计算、电能质量数字化分析、相量测试等电网智能分析领域的空白。

功夫不负有心人。2011年9月，黄永宁被荣聘为宁夏电力公司首席技术专家，成为勇立电力科研 “潮头”的领军人。

“宁夏电网必须有自己的电力系统分析软件系统！”

1981年，18岁的黄永宁考入西安交通大学。怀揣奉献电力科学事业的梦想，电机系发电专业成了他开启人生理想的钥匙。

“在大学校园，我常常凝望图书馆门口钱学森先生的高大塑像。在那里，我种下了此生与电力研究相守的‘种子’。每当遇到困难，科学巨匠的奋发精神总激励我前行。他们对祖国、对事业的热忱，不仅在专业学习方面给予我充足养分，更净化了我的灵魂。”黄永宁深情地说。

1985年，迈出大学校门的黄永宁，作为“支边”知识分子回到家乡，进入宁夏电力试验研究所（宁夏电力公司电力科学研究院前身）高压室工作。第二年他又调入刚成立的系统室，主要从事电网电力系统短路、潮流、稳定三大计算系统分析工作。

20世纪80年代中期，信息技术已经开始运用于电力系统各个领域，包括电网调度自动化、电力负荷控制、计算机辅助设计、计算机仿真系统等。然而，宁夏电网由于条件所限，海量的计算工作仍需依赖大量的人力计算。当时，电子计算能够进行电力系统三大计算的设备，离宁夏最近的是西安某科研机构所投运的VAX小型机，高昂的运算费用，往返的时间等巨大的成本使年轻的黄永宁感到“窝火”。他许下承诺：“宁夏电网必须有自己的电力系统分析软件系统！”

1986年年底，黄永宁背起行囊，赴清华大学深造。“那年春节我未能与家人团聚，但那次学习之旅使我真正迈进了智能电力系统计算的门槛，更加坚定了我致力‘电力系统分析’并一生都愿意为之付出的信念。”黄永宁说。

学习期间，他参与了编写程序及使用说明书，使宁夏电网成功引进了清华大学微机版《电力系统三大计算软件包》，填补了宁夏电力系统计算工作的空白。

“繁琐的计算推演，计算机可在下班时间运算。第二天上班时计算机显示出自己想要的结果，甭提多高兴了！”黄永宁的微笑里依然洋溢着昔日的兴奋。

那时，他是宁夏电力界最先接触电脑的“弄潮儿”。他的同事们也从浩瀚的数据计算海洋中解脱出来。当年的黄永宁虽然年轻，但是在大伙的心目中已成为知名的“电力人物”了。

如今，宁夏电科院所使用的电力系统计算分析工具，与当年相比不可同日而语。刚刚建成的“宁夏电力公司电网仿真实验室”是国内目前最为先进的全数字动态仿真系统之一。借助这一平台，黄永宁及其团队将开创宁夏电网电力系统仿真分析工作的全新局面。

“我们要像‘保健医生’一样，让电网运行‘规矩有型’”

又一个喜讯在宁夏电力系统交口相传――黄永宁主持完成的《节能型电网限流装置的研制与应用》科研项目，获宁夏回族自治区科学技术进步奖一等奖，宁夏电力公司科学技术进步奖一等奖，该装置的实用新型和外观设计两项专利获国家专利局授权。

迄今为止，国内外研究应用的超导故障限流器、串联谐振限流器及固态限流器等，采用电力电子器件的限流装置，虽然动作快速但容量有限，价格昂贵，应用量很少，大部分处于试验样机阶段。黄永宁及团队研制的节能型电网限流装置取得了新的突破。在石嘴山供电局投运的35KV户外电网限流装置，每年可节省运行损耗高达390万千瓦时，直接节电经济效益达195万元。

目前，黄永宁及其团队正在推进《户外高压可重复节能电网限流装置研制》科研项目。为克服瓶颈，他创造性地提出了“户外高压可重复节能限流装置”的构想。该装置以较低的成本和极大的节能降耗效果，实现在高压、超高压电网限制短路电流的功能。“这是一项世界领先技术”，黄永宁估算，该限流装置若运用于全国电网，将产生百亿元的经济效益。

“‘短路与谐波’是威胁电网安全的幽灵，必须像医生做手术一样精确诊治。”黄永宁做出剪刀的手势。自从事电能质量分析与测试以来，谐波成为了黄永宁及其团队直面的一大难题。黄永宁说，这一课题做了20多年，我们要像“保健医生”，手拿“手术刀”，让电网运行“规矩有型”。

黄永宁说，谐波是影响电网电能质量的“罪魁祸首”，对电网的污染就像化工厂向清澈的湖泊排污一样。在理想干净的供电系统中，在只含线性元件的简单电路里，流过的电流与施加的电压成正比，流过的电流是正弦波。在实际的供电系统中，由于有非线性负荷，如整流负载、电力机车、轧钢机、电弧炉等存在，当电流流过与所加电压不呈线性关系的负荷时，就形成非正弦电流，造成电网污染。谐波使电能的生产、传输和利用的效率降低，使电气设备过热、产生振动和噪声，并使绝缘老化，使用寿命缩短，甚至发生故障或烧毁。

“作为从事电网系统分析研究电能质量技术监督的一名工作人员，必须结合当地经济社会发展现状，为当地电力建设和用户使用优良电能，扫清一切技术故障。”黄永宁针对高耗能负荷，提出的无功补偿兼带滤波的措施被高耗能厂家广泛应用，使得电网电能质量得到显著改善。

1994年，第一条电气化铁路宝中铁路宁夏段开建，宁夏电网面临前所未有的全新课题。黄永宁开始研究电气化铁路对宁夏电网的影响。当时，他和团队率先在全国使用CHP电力系统谐波分析程序，进行宝中电气化铁道谐波及负序分量计算工作，计算报告《宝中电气化铁道宁夏段谐波分量计算报告》获宁夏电力公司优秀科技论文一等奖。

研究虽有进展，但如何将铁路机车运行过程模拟出来？机车运行过程中会产生多少谐波？带电多长时间？对供电电网有什么影响？一系列崭新的课题面前，黄永宁选择了重回母校“充电“，同时也为了圆梦。

黄永宁说，四年大学生活对自己而言是一场如痴如醉的梦，现在这个梦依然未醒。这一次寻梦之旅其实并不浪漫，面对电气化铁路对宁夏电网影响的整体分析评估，诸多技术难关需要攻克。最终，在导师的指导下，他以该项目为论文选题，如愿拿到了一直心仪的“工程硕士”。

“电网安全只有起点，没有终点”

见到黄永宁时，他正在电网仿真实验室指导同事做线路参数测试，模拟实验电网交直流混合仿真计算分析。偶尔会有争论，但他亲和的语气让实验室气氛融洽。其实，更多时候是他过硬的理论知识令同事们“折服”。

“与同事们探讨问题是一种快乐，争论会产生灵感，使得分析和实验能够走上捷径。”黄永宁笑呵呵地说。

在实验室里与他“交锋”的系统分析专责田蓓，与黄永宁共事7年，是他一手带起来的技术骨干。

2004年，宁夏电力试验研究所与银川电校合并为宁夏电力科技教育工程院。工程院成立后，系统室也进行了重组，只剩黄永宁一人。田蓓等新调入的7位电校老师，具备丰富的理论知识，但实践能力尚需提高。黄永宁的工作便由原来只管专业转变为专业、教培“两翼齐飞”。

田蓓和同事们回忆起当时的情景，感慨万千：“作为一名只教过电力基础课程的年轻职工，转为从事电力系统分析计算，心里完全没底。黄永宁耐心细致的言传身教，让我们很快找到了感觉。”

5年后，黄永宁的团队不仅承担起繁重的教学任务，电网分析专业更是突飞猛进，现已能够承担电网分析、试验方面的各项基础工作和国网公司科研项目，成绩斐然：

完成750kV、±500kV及大机组群接入宁夏电网的前期研究项目――短路电流、过电压计算及其限制措施研究两个子项目，获国网公司科技进步三等奖、宁夏电力公司科技进步特等奖；

推进宁夏电网仿真中心建设，完成宁夏电网动态仿真系统开发及应用。完成了基于ADPSS的宁夏电网主网架数字电网建设及其应用，搭建了详细的宁夏电网主网架电磁暂态仿真模型与机电暂态仿真模型融合，建成了全数字式宁夏电网……

电气化铁道技术论文范文第3篇

[关键词] 化工污秽 绝缘子 污闪 防范对策

电气化铁路接触网绝缘子表面积污， 在恶劣天气下引起污秽闪络，造成大面积、长时间停电故障，是频发性事故之一。陇海线邵岗集站、新月线焦作―柏山区间接触网2007年8月至2009年1月发生4次大面积连续污闪跳闸，多次发生零散跳闸，长时间中断供电，对运输干扰很大。断路器反复受冲击导致寿命下降，多处接触网绝缘子闪络击穿，严重影响牵引供电设备安全。

调查发现，邵岗集、焦作至柏山区间分别靠近瑞霖复合肥厂（以下简称瑞霖厂）、多氟多化工股份责任有限公司（以下简称多氟多公司），导致上述跳闸均由两厂排放的污秽造成。

1 化工污秽区段状况及跳闸特点

1.1 污秽源距铁路过近

《GB/T 16434-1996高压架空线路和发、变电所环境污区分级及外绝缘选择标准》规定：离化学污源和炉烟污秽300m以内为大气特别严重污染地区，是污秽等级最高的Ⅳ级。经测量，瑞霖厂排污烟囱距铁路78m，多氟多公司排污源距铁路36m。均为大气特别严重污染地区，应采取最严格的治污措施。

1.2 所排污秽具有腐蚀性

瑞霖厂主要排放物为SO2和含Cd、As、Hg、F废气，多氟多公司主要排放物为含氟废气，均为有毒有害物质，严重影响环境。污闪接触网金属构件腐蚀严重（见图1），周边植被异常枯萎。

图1 污闪接触网金属构件腐蚀情况

1.3 污染物排放筒高度较低

瑞霖厂排污烟囱高15m，多氟多公司采用无烟囱排放污染物。

1.4 污闪绝缘子表面脏污不明显

污闪绝缘子表面积灰不多，附着物多为白色颗粒，脏污现象不明显，巡视不易发现。

1.5 频繁跳闸持续时间长

邵岗集站接触网2007年8月24日连续跳闸10次，中断供电58分钟，9月27日跳闸9次，中断供电38分钟。焦作至柏山间接触网2008年2月24日连续跳闸9次，2009年1月31日跳闸4次。每次大面积跳闸均伴随雨雾天气，少则数小时，多则十几个小时。

1.6 绝缘子污闪范围大

距污染源约300m范围内，接触网绝缘子均发现闪络烧伤。300m～500m范围内绝缘子也有污秽吸附，但污秽积累速度减慢，由于清扫及时，未发生污闪故障。

1.7 跳闸均发生在雨雪雾等恶劣天气

2 绝缘子污闪分析

2.1 污闪形成机理

一般而言，干燥状态下绝缘子表面沉积的污秽物电阻很大，在雾、露、毛毛雨或者环境湿度较高的时候，污秽物中含有的可溶盐成份溶解，产生正负离子，可在电场力作用下定向运动，相当于在绝缘设备表面形成了一层导电膜，产生较大的泄漏电流。

由于绝缘子表面材质的不同、形状结构的变化、表面污层分布不均匀、污层润湿程度不同等因素的影响，泄漏电流在设备表面上的分布不均匀。在电流密度比较大的地方，热效应显著，污秽物中含有的水分被蒸发，在绝缘设备表面形成干燥带。由于干燥带中的污秽物绝缘电阻值很高，压降很高。当干燥带某处的场强值超过起晕场强时，就会发生不稳定的沿面局部放电现象，呈间歇脉冲状态。当放电火花熄灭时，由于此时已形成明显的干燥带，泄漏电流燥带的高电阻限制到很小的值，泄漏电流的烘干作用几乎终止，大气的潮湿会使干燥带重新湿润，从而在场强较高处又产生新的放电火花。

由于绝缘子的泄漏距离较小，如果绝缘子脏污比较严重、表面充分受潮，就会出现较强烈的局部放电现象，泄漏电流脉冲幅值较大，可达数十或数百毫安。这种间歇脉冲状放电现象的发生和发展也是随机的、不稳定的，在一定的条件下，局部电弧会逐渐沿面伸展并最终完成闪络，即污闪。

2.2 影响污闪因素

2.2.1 脏污与湿润

电压、气候、污秽是绝缘子污闪的三个要素，脏污、湿润是构成污闪的两项基本条件，二者缺一不可。绝缘子的泄漏电流最大值随等值盐密的增加成线性关系，随相对湿度的增加成非线性关系。

2.2.2 天气影响

中到大雨时水滴较大，降速较快，对污染绝缘子有冲洗作用，净化积污明显，不易发生污闪故障。而在雾天，浓度越大，泄漏电流值越大，更易发生污闪事故。

3 防范对策

对于一般的高积灰、高盐密污秽，防污闪技术措施主要有：提高绝缘水平（调爬及采用防污型绝缘子）、使用防污闪涂料、加强清扫。对于化工污秽，没有现成经验，我们先后尝试了多种方法。

3.1 绝缘整治

3.1.1 加强绝缘清扫，污闪可大大减少

在雨雾等湿润天气前清扫绝缘可有效避免污闪，但受天气预报准确率、检修天窗控制严格等影响，很难及时清扫绝缘子，故采取大大缩短清扫周期的方法。将检规规定的6～12个月清扫周期改为干燥季节每月清扫，雨雾季每半月清扫后，多氟多公司附近接触网污闪故障大大减少。

3.1.2 更换合成绝缘子，污闪周期可以延长

硅橡胶合成绝缘子有优异的憎水性和憎水迁移特性，同时由于等效直径小，泄露电流也就小于瓷及玻璃绝缘子，故具有相对较强的耐污闪能力。但当硅橡胶表面污层过厚，憎水性难以迁移至污层表面，在长时间的潮湿条件下，憎水性呈现逐渐减弱甚至暂时消失，导致绝缘子性能大大降低。多氟多公司附近接触网更换合成绝缘子后，在不清扫的情况下，污闪发生的周期从半个月延长至三个月左右。

3.1.3 更换大爬距绝缘子，防污闪能力略有提升

瑞霖厂附近接触网按重污区设计，原采用爬距1400mm绝缘子，后更换为爬距1600mm绝缘子，实践证明防污闪效果不理想。

3.1.4 加装绝缘子防尘罩，防污闪作用不大

为减少降落吸附在绝缘子上的污秽，在多氟多公司附近接触网棒式绝缘子有电侧第一与第二瓷裙间安装大半径防污罩，防污闪效果不理想。

3.1.5 涂刷长效憎水涂层，在化工污秽区不适用

RTV涂料优异的耐污闪性能是设备爬距不能满足要求时所采用的一种补救措施，主要用于变电站电瓷设备上。在多氟多公司附近接触网绝缘子上涂刷RTV涂料，其后4个月为无雨期未发生污闪，但在首场小雨时再次污闪。其原因是化工污秽具有较强腐蚀性，RTV涂料易受到破坏。

3.2 污染源治理

3.2.1 瑞霖排污设备改造后效果显著

据瑞霖厂提供的由环保部门出具的污染物排放检测报告，满足《大气污染物综合排放标准》（GB16297－1996）二级排放标准。考虑到其排气筒距线路很近且高度过低，我们要求其加高烟囱，利用高空气流扩散快的特点，污染物向更高、更广的范围扩散，稀释排放废气，减轻局部地区大气污染。厂方将烟囱加高到55m，两年来，未发生污闪故障，效果显著。

3.2.2 多氟多排污依旧，污闪仍在

多氟多公司拒不承担治污责任，排污依旧，也未采用高烟囱稀释法。在按半月为周期清扫绝缘子的情况下，污闪故障仍有发生。

4 结束语

目前，电气化铁道进入快速发展期，沿线化工污秽导致接触网绝缘子污闪故障必然大量发生，这种电气化铁路的特有故障将大大降低牵引供电的可靠性，严重影响运输安全。缩短污秽区绝缘子清扫周期，有明显防污闪效果，但频繁作业投入很大；其它加强绝缘的方法效果欠佳；污染源治理作为防污闪治本之策，应坚决要求执行。

建议铁路主管部门联合环保部门，加强对电气化铁道沿线化工污秽源的控制。禁止在铁路近距离内（建议距500m以上）新建化肥厂、化工厂、钢铁厂、铝厂等可能导致污闪的化工污秽源，对既有导致接触网污闪的化工污秽源强制进行治污改造。

参考文献：

[1] 任志超，吴广宁，周利军，雷栋，闵英杰，罗杨.大秦线大同地区接触网外绝缘污闪因素调查与污秽测试的研究[J].机车电传动，2010, (5): 47-50.

电气化铁道技术论文范文第4篇

论文摘要：结合实际阐述电能质量的几种改善方法与措施；无源滤波器、有源滤波器、静止型无功补偿装置，介绍了它们的基本组成和原理，这些方法可以有效地解决稳态时的电压质量问题；文章还就电能质量技术的改进与提高，提出系统化综合补偿技术是解决电能质量问题的“治本”途径，以解决动态电能质量问题。

一、电能质量指标

电能质量的定义：导致用户设备故障或不能正常工作的电压、电流或频率偏差。这个定义简单明晰，概括了电能质量问题的成因和后果。随着基于计算机系统的控制设备与电子装置的广泛应用，电力系统中用电负荷结构发生改变，即变频装置、电弧炉炼钢、电气化铁道等非线性、冲击性负荷造成对电能质量的污染与破坏，而电能作为商品，人们会对电能质量提出更高的要求，电能质量已逐渐成为全社会共同关注的问题，有关电能质量的问题已经成为电工领域的前沿性课题，有必要对其相关指标与改善措施作讨论和分析。

电能质量指标是电能质量各个方面的具体描述，不同的指标有不同的定义，参考IEC标准、从电磁现象及相互作用和影响角度考虑给出的引起干扰的基本现象分类如下：

(1)低频传导现象：谐波、间谐波、电压波动、电压与电流不平衡，电压暂降与短时断电，电网频率变化，低频感应电压，交流网络中的直流；(2)低频辐射现象：磁场、电场；(3)高频传导现象：感应连续波电压与电流，单向瞬态、振荡瞬态；(4)高频辐射现象：磁场、电场、电磁场(连续波、瞬态)；(5)静电放电现象。

对于以上电力系统中的电磁现象，稳态现象可以利用幅值、频率、频谱、调制、缺口深度和面积来描述，非稳态现象可利用上升率、幅值、相位移、持续时间、频谱、频率、发生率、能量强度等描述。

保障电能质量既是电力企业的责任，供电企业应保证供给用户的供电质量符合国家标准；同时也是用户(拥有干扰性负荷)应尽的义务，即用户用电不得危害供电；安全用电；对各种电能质量问题应采取有效的措施加以抑制。

电能质量指标国内外大多取95％概率值作为衡量依据，并需指明监测点，这些指标特点也对用电设备性能提出了相应的要求。即电气设备不仅应能在规定的标准值之内正常运行，而且应具备承受短时超标运行的能力。

二、电能质量标准

综合新颁布的电磁兼容国家标准和发达国家的相关标准，中低压电能质量标准分5大类13个指标。

(1)频率偏差：包括在互联电网和孤立电网中的两种；

(2)电压幅值：慢速电压变化(即电压偏差)；快速电压变化(电压波动和闪变)；电压暂降(是由于系统故障或干扰造成用户电压短时间(10ms～lmin)内下降到90％的额定值以下，然后又恢复到正常水平，会使用户的次品率增大或生产停顿)；短时断电(又称电压中断，是由于系统故障跳闸后造成用户电压完全丧失(3min，电压中断使用户生产停顿，甚至混乱)；长时断电；暂时工频过电压；瞬态过电压；

(3)电压不平衡；

(4)电压波形：谐波电压；间谐波电压；(由较大的波动或冲击性非线性负荷引起，如大功率的交一交变频，间谐波的频率不是工频的整数倍，但其危害等同于整数次谐波)。

(5)信号电压(在电力传输线上的高频信号，用于通信和控制)

三、电能质量污染的治理

1、治理的基础性工作

首先要掌握供电网络运行状态，对电能质量开展实时监测，以掌握其动态；第二是分析诊断其变化，即在详细分析电能质量数据的基础上，利用仿真软件对电网结构的固有谐振特性进行计算与分析，排除虚假的谐波干扰；第三是开展系统的合理设计和改造，变电站的设计和投运以及新的电力用户投运之前都要进行谐波源负荷及电能质量要求等方面的技术咨询，线路网络改造和建设也要结合运行负荷的特点和措施，以降低线损，降低设备损失事故，最后才是开展滤波装置或无功补偿装置的研制、调试和现场测试，以了解治理后的效果，并总结经验。

2、SVC装置

近些年来发展起来的SVC装置是一种快速调节无功功率的装置，已成功地用于电力、冶金、采矿和电气化铁道等冲击性负荷的补偿，它可使所需无功功率作随机调整，从而保持在非线性、冲击性负荷连接点的系统电压水平的恒定。

Qi＝QD+QL-Qc(2)

式(2)中Qi、QD、QL、Qc分别为：系统公共连接点的无功功率、负荷所需的无功功率、可调(可控)电抗器吸收的无功功率、电容器补偿装置发出的无功功率，单位均为kvar。

当负荷产生冲击无功QD时，将引起

Qi＝QD+QL+Qc(3)

其中Qc=0，欲保持QC不变，即Qi＝0，则QD＝-QL，即SVC装置中感性无功功率随冲击负荷无功功率作随机调整，此时电压水平能保持恒定不变。

SVC由可控支路和固定(或可变)电容器支路并联而成，主要有四种型式：

(1)可控硅阀控制空芯电抗器型(称TCR型)SVC，它用可控硅阀控制线性电抗器实现快速连续的无功功率调节，它具有反应时间快(5～20ms)、运行可靠、无级补偿、分相调节，能平衡有功，适用范围广，价格便宜等优点。TCR装置还能实现分相控制，有较好的抑制不对称负荷的能力，因而在电弧炉系统中采用最广泛，但这种装置采用了先进的电子和光导纤维技术，对维护人员要专门培训提高维护水平。

(2)可控硅阀控制高阻抗变压器型(TCT型)，优点与TCR型差不多，但高阻抗变压器制造复杂，谐波分量也略大一些。由于有油，要求一级防火，只宜布置在一层平面或户外，容量在30Mvar以上时价格较贵，不能得到广泛采用。

(3)可控硅开关控制电容器型(TSC)：分相调节、直接补偿、装置本身不产生谐波，损耗小，但是它是有级调节，综合价格比较高。

(4)自饱和电抗器型(SSR型)：维护较简单，运行可靠，过载能力强，响应速度快，降低闪变效果好，但其噪音大，原材料消耗大，补偿不对称电炉负荷自身产生较大谐波电流，无平衡有功负荷的能力。

3、无源滤波装置

该装置由电容器、电抗器，有时还包括电阻器等无源元件组成，以对某次谐波或其以上次谐波形成低阻抗通路，以达到抑制高次谐波的作用；由于SVC的调节范围要由感性区扩大到容性区，所以滤波器与动态控制的电抗器一起并联，这样既满足无功补偿、改善功率因数，又能消除高次谐波的影响。

4、有源滤波器

虽然无源滤波器具有投资少、效率高、结构简单及维护方便等优点，在现阶段广泛用于配电网中，但由于滤波器特性受系统参数影响大，只能消除特定的几次谐波，而对某些次谐波会产生放大作用，甚至谐振现象等因素，随着电力电子技术的发展，人们将滤波研究方向逐步转向有源滤波器(ActivePowerFliter，缩写为APF)。

APF即利用可控的功率半导体器件向电网注入与谐波源电流幅值相等、相位相反的电流，使电源的总谐波电流为零，达到实时补偿谐波电流的目的。它与无源滤波器相比，有以下特点：

a.不仅能补偿各次谐波，还可抑制闪变，补偿无功，有一机多能的特点，在性价比上较为合理；

b.滤波特性不受系统阻抗等的影响，可消除与系统阻抗发生谐振的危险；

c.具有自适应功能，可自动跟踪补偿变化着的谐波，即具有高度可控性和快速响应性等特点。

电气化铁道技术论文范文第5篇

论文关键词：张力放线，走板平衡器，走板掉槽

 

1、引言

在如今的电力线路施工过程中，使用大型机械设备进行张力放线已经成为施工规程和现实施工条件的必然要求，机械张力放线能大大增加放线的施工速度，但是在具体的施工过程中，一旦遇到类似通道受阻、更换线轴、中途停车、放线走板掉槽等情况时，就要求必须及时进行处理，这就需要耗费大量的人力和物力，降低张力放线的施工效率。在电力工程项目建设工期日益紧张的今天，因为这些原因造成的工时浪费已经成为制约工期的一个重要因素，将对工程能否按期投运、发挥经济效益产生重要影响[1,2,3,4]。

尽管通道、工艺等原因造成的停止时间是无法预见和避免的，但影响张力放线施工效率的主要因素是张力放线走板掉槽。所以，如果我们能对施工设备和器具进行适当改造，提高张力放线的施工技术，减少因平衡器掉槽导致施工中断情况的发生，从而可以大大提高工作效率和经济效益。

2、原因分析

张力放线过程中，在导线正常行进时，走板是用来控制和保持导线平稳行进防止其缠绕和翻转。这时平衡器是自然下垂，有平衡器重锤的重力作用，一般不

会出现翻转等意外现象，如下图1(a)所示。当张力放线走板经过直线放线滑车时，滑车轮槽的上平面都是水平的，行进时平衡器随着前面的走板从中间的槽里通过走板掉槽，此时的平衡器由于受重力作用，下垂方向与滑车轮槽方向一致，因而能顺利通过，一般也不会发生掉槽现象，如下图1(b)所示。但是，当张力放线走板经过转角放线滑车时，转角放线滑车受向内的合力作用，滑车会发生倾斜，滑车轮槽的上平面也跟着发生倾斜，如下图1 (c)所示。此时的平衡器虽然仍受重力作用而竖直下垂，但正是由于平衡器下垂方向与滑车轮槽方向不一致，很容易滑落到其他的槽里或掉到导线外边，如果此时再继续行进，就会造成走板翻转，甚至引起导线缠绕，因此必须立刻停止牵引，中断施工，如下图1 (d)所示。

图1放线过程中走板的各种状况图

为什么会造成上述情况呢？一般张力放线走板平衡器尾部都是方柱形的，但为了更好地保护导线，滑车轮槽通常都是圆形的，形状的不一致却造成了平衡器不能完全吻合地在滑车轮槽内行进。所以一旦滑车轮槽上平面发生偏移时，走板平衡器就很容易滑落[1]小论文。

所以总体上说，导致掉槽现象发生的主要原因有：第一，滑车受合力作用，发生倾斜，导致滑车轮槽的方向也发生倾斜，与放线走板平衡器下垂方向不一致；第二，滑车轮槽与张力放线走板平衡器的形状不一致[2]。但是，在具体施工过程中，滑车轮槽方向倾斜，与放线走板平衡器下垂方向不一致这种情况是无法避免的；而滑车轮槽与张力放线走板平衡器形状不一致是可以改进的，因此应作为技术主要改进的对象。

3、改进措施

经过长期详细的观察与分析，在实际施工中，当走板平衡器最后一节通过滑车的时候容易出现掉槽现象，而前面几节通过时很少发生这种意外情况，因此需要对平衡器最后一节――方柱体进行改造。由于轮槽是圆弧形的，方柱体与弧形槽不合适，可以将方柱体改为圆柱体。同时，在对张力放线走板平衡器相关参数的测量中发现，走板平衡器在导线行进中起到保持平衡的作用，合适的长度和重量是比较关键的，所以在不影响其基本功能即不改变整个平衡器的长度和重量的前提下，仅对它的形状进行改变。

经过反复设计及验证滑轮弧度大小，在不改变原有重量的基础上走板掉槽，将走板平衡器最后一节拆除，根据原来的质量，重新制作了一节，将其由方柱体变成了圆柱体，装在原来位置。经过改进后，发生掉槽现象的机率有了明显降低，但效果还不是很理想。通过对走板平衡器的结构和掉槽时的状况进一步分析，结合试用情况，设想如果将链状连接改为旋转连接，在发生偏移时平衡器很容易自然回落到轮槽内，这样会不会使发生掉槽现象的机率进一步降低？于是将平衡器最后一节变为可旋转的圆柱体，连接方式由链状连接变成旋转连接，改进后的走板平衡器如图2所示。

图2改进后的放线张力走板

针对改进后的走板平衡器在多条线路张力放线段施工中进行了运用和验证，特别对容易出现掉槽即走板通过转角塔的情况进行了实际调查和记录，施工现场验证效果如下图3所示。经过大量的实际调查和记录，经改进后的张力放线走板平衡器在投入应用时，极大地减少了因平衡器掉槽导致施工中断情况的发生，从而大大提高了工作效率。

图3施工现场验证效果图

4结论

通过对走板平衡器结构进行适当改造，使放线走板发生掉槽的机率从原来的81.2%降低到现在的8.33%，提高了张力放线的施工技术和工作效率，减少因平衡器掉槽导致施工中断情况的发生，从而节约了人力物力，减少了劳动强度，提高了经济效益。

参考文献

[1]郎福堂，刘芳，侯先智；900mm~2导线“2×一牵3”张力放线施工工艺[J],电力建设，2010， No 4；

[2]毛伟敏，李建，钱连仲等；“二牵n”张力放线工艺在±800kV向上线路的应用[J],电力建设，2010， No 2;

[3]邓新文；750kV平乾线张力放线施工中质量问题分析及对策[J],广西电力，2009，No5；

[4]刘玖林；恒张力放线存在的问题及解决方案[J],电气化铁道，2008，No6；