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【摘 要】 由于电缆具有受环境影响小、不占地面空间、不暴露目标、安全性好、可靠性高等一系列的优点，其在铁路电力贯通线中的使用比例不断上升。高速铁路采用纯电缆贯通线路提高供电可靠性的同时，也对贯通线路的供电质量提出了更高的要求。
【关键词】 高速铁路；10kV全电缆电力贯通线；调压技术
引言：
高速铁路由于其速度快，如果不幸发生事故，就会造成非常严重的事故，并且由于高速铁路的特殊性，在事故的救援处理方面亦会有很大的局限性。所以，在对通信、照明、信号、动力等方面，高速铁路的要求更高。并且，在高速铁路中的供电系统的稳定性与可靠性问题也都逐渐显现出来了。当前，在高速铁路中广泛采用的是10kV电缆贯通线模式。文章通过对高速铁路10kV全电缆电力贯通线的调压技术的相关问题进行分析，以期更好的保证铁路的安全运行，促进我国铁路事业的平稳发展。
一、高速铁路10kV电力贯通供电系统
高速铁路的10kV电力贯通供电系统主要由10kV（35kV）变配电所及10kV电力贯通线路两部分組成。设置在铁路沿线，为10kV电力贯通线路供电的10kV（35kV）变配电所之间的距离应根据电源分布情况和方便检修的原则确定，一般条件下宜为40—60km；从配电所馈出2条10kV电力线路，沿铁路敷设给铁路区间负荷点供电，该电力线路被称为贯通线，一条称为一级负荷贯通线，另一条称综合负荷贯通线。贯通线两端的铁路变配电所通过线路侧压互和微机保护装置可实现对负荷的灵和、可靠供电。为了保证区间负荷的供电质量，铁路变配电所设有调压器，通过调压器向贯通线供电。高速铁路10kV配电所主接线如图1所示。
二、全电缆贯通线的调压技术
（一）电压调节的基本原理
（二）通过调压器调压
通过调压器调压实际上就是根据调压需要，适当选择调压器的分接头，从而升高或降低变压器次级绕组的电压。
1.变压器分接头的选择
为了实现调压，在双绕组变压器的高压绕组上设有若干个分接头以供选择。对于三绕组变压器，一般在高压绕组和中压绕组设置分接头，变压器的低压绕组不设置分接头。
（1）降压变压器分接头的选择
下图（图4）为一降压变压器的接线图和用理想变压器表示的等值电路图。
（三）有载调压器调压
普通调压变压器只能在停电情况下人为改变分接头，不能根据线路实时情况实现动态调压。有时会出现这种情况，即不论选取哪一个分接头电压，都不能同时使最大负荷和最小负荷下低压母线的实际电压符合调压要求。这时只能釆用有载调压器，有载调压器不仅可以在不中断供电情况下改变分接头，而且调压范围也较大。一般如果系统中无功不缺乏，凡采用普通变压器不能满足调压要求的场合，诸如由长线路供电、负荷变动很大、系统间联络线两端的变压器以及某些发电厂的变压器用有载调压器后，都可满足调压要求。有载调压器一般由变压器、有载分接开关和智能控制器组成。调压原理就是通过控制器采集出线侧的电压信号，与设定值进行对比电压差达到调压幅度即发出调压指令控制有载分接开关，改变调压器一次侧和二次侧线圈的匝数比，从而达到调节二次侧输出电压的效果。为了使全电缆电力贯通线符合供电区间的电压要求，lOkV铁路变、配电所内设有专用的lO/lOkV有载调压器，经过调压器调压后向贯通线供电。
调压器工作方式主要有逆调压、顺调压和常调压三种。逆调压时，要求在最大负荷时使电压升高，最小负荷时使电压降低。顺调压要求负荷允许较大的电压偏移，或者供电线路不长、负荷变动不大的情况下，最大负荷时使电压降低，最小负荷时使电压升高。常调压是在任何负荷下都使电压保持为一个基本不变的数值。根据线路的实际运行情况，设定调压器的档位，这也是调节贯通线电压最直接的方式。
利用有载调压器调压可以使有功功率和无功功率得到重新分布，应广泛用于无功功率充足的电力系统中。但是有载调压器并不能改变无功功率的平衡状态，如果系统的无功功率缺额较大，只通过有载调压器动作调节电压水平，将使无功缺额全部转移到主网上，从而改变了主网的电压，严重时有可能会引发系统电压崩溃。因此在实际运行中，需要通过有载调压器与无功补偿装置配合使用来提高贯通线的电压质量。
三、电压调节的控制
目前国内大多数电压、无功控制采用的调节判据是根据传统九域图得到的。在变配电所内电压和无功功率都有一定的允许范围，以调压器低压侧电压和进线处无功功率的上下限为标准，把电压——无功平面划分为九个区域，如下图所示。每个区域对应不同的控制方法，在实际运行中，系统根据运行所在的区域进行调节控制。
区域1：在这个区域表示电压U越上限，而无功功率Q越下限，目标是降低压和增加无功补偿。
区域2：在这个区域表示电压U越上限，而无功功率Q正常，是单纯的调压区，因此只要调节分接头使电压降低符合要求即可。
区域3：在这个区域表示电压U越上限，同时无功功率Q越上限，目标是降低电压，减少无功功率。
区域4：在这个区域表示电压U处于正常范围，而无功功率Q越上限，是单纯调无功区，因此采取的策略就是切除电抗器组，以提高进线功率因数。
区域5：在这个区域表示电压U越下限，而无功功率Q偏高越上限，目标是提高电压，减少无功功率。
区域6：在这个区域表示电压U越下限，而无功功率Q处于正常范围，是单纯的调压区，因此调节调压器分接头，使电压升高符合要求。
区域7：在这个区域表示电压U越下限，同时无功功率Q也越下限，目标是升高电压和增加无功补偿。
区域8：在这个区域表示电压U处于正常状态，而无功功率Q越下限，是单纯调无功区，因此策略是投入电抗器组，调节功率因数。
四、结束语
随着经济建设的发展，我国的铁路事业越来越壮大，尤其是近几年来高速铁路的不断发展，使得铁路事业的发展迈上了一个新的台阶。但是在铁路沿线中，由于沿线的负荷点比较多，并且负荷较小，如果电容电流的增大，就会使得贯通线的电压增高，以致超过了额定的范围，对于设备的正常运行来说是有很大的弊端的，而且对于铁路系统来说，为其安全运营产生很大的隐患。所以，做好电力电缆贯通线的调压，对于充分保证高速铁路的安全运行有着非常重要的意义。
参考文献：
[1]陈立，陈劲草，高国强，周利军，刘东来，吴广宁.高速铁路电力贯通线并网技术研究[J].铁道学报，2012，10：30-35.
[2]王令璇.高速与普速铁路10kV电力贯通线路中性点接地方式及其运行方式差异化分析[J].科技与企业，2013，05：250-251.
[3]樊祥叶.高速铁路10kV配电所继电保护的研究[J].上海铁道科技，2011，03：27-28.
【关键词】 高速铁路；10kV全电缆电力贯通线；调压技术
引言：
高速铁路由于其速度快，如果不幸发生事故，就会造成非常严重的事故，并且由于高速铁路的特殊性，在事故的救援处理方面亦会有很大的局限性。所以，在对通信、照明、信号、动力等方面，高速铁路的要求更高。并且，在高速铁路中的供电系统的稳定性与可靠性问题也都逐渐显现出来了。当前，在高速铁路中广泛采用的是10kV电缆贯通线模式。文章通过对高速铁路10kV全电缆电力贯通线的调压技术的相关问题进行分析，以期更好的保证铁路的安全运行，促进我国铁路事业的平稳发展。
一、高速铁路10kV电力贯通供电系统
高速铁路的10kV电力贯通供电系统主要由10kV（35kV）变配电所及10kV电力贯通线路两部分組成。设置在铁路沿线，为10kV电力贯通线路供电的10kV（35kV）变配电所之间的距离应根据电源分布情况和方便检修的原则确定，一般条件下宜为40—60km；从配电所馈出2条10kV电力线路，沿铁路敷设给铁路区间负荷点供电，该电力线路被称为贯通线，一条称为一级负荷贯通线，另一条称综合负荷贯通线。贯通线两端的铁路变配电所通过线路侧压互和微机保护装置可实现对负荷的灵和、可靠供电。为了保证区间负荷的供电质量，铁路变配电所设有调压器，通过调压器向贯通线供电。高速铁路10kV配电所主接线如图1所示。
二、全电缆贯通线的调压技术
（一）电压调节的基本原理
（二）通过调压器调压
通过调压器调压实际上就是根据调压需要，适当选择调压器的分接头，从而升高或降低变压器次级绕组的电压。
1.变压器分接头的选择
为了实现调压，在双绕组变压器的高压绕组上设有若干个分接头以供选择。对于三绕组变压器，一般在高压绕组和中压绕组设置分接头，变压器的低压绕组不设置分接头。
（1）降压变压器分接头的选择
下图（图4）为一降压变压器的接线图和用理想变压器表示的等值电路图。
（三）有载调压器调压
普通调压变压器只能在停电情况下人为改变分接头，不能根据线路实时情况实现动态调压。有时会出现这种情况，即不论选取哪一个分接头电压，都不能同时使最大负荷和最小负荷下低压母线的实际电压符合调压要求。这时只能釆用有载调压器，有载调压器不仅可以在不中断供电情况下改变分接头，而且调压范围也较大。一般如果系统中无功不缺乏，凡采用普通变压器不能满足调压要求的场合，诸如由长线路供电、负荷变动很大、系统间联络线两端的变压器以及某些发电厂的变压器用有载调压器后，都可满足调压要求。有载调压器一般由变压器、有载分接开关和智能控制器组成。调压原理就是通过控制器采集出线侧的电压信号，与设定值进行对比电压差达到调压幅度即发出调压指令控制有载分接开关，改变调压器一次侧和二次侧线圈的匝数比，从而达到调节二次侧输出电压的效果。为了使全电缆电力贯通线符合供电区间的电压要求，lOkV铁路变、配电所内设有专用的lO/lOkV有载调压器，经过调压器调压后向贯通线供电。
调压器工作方式主要有逆调压、顺调压和常调压三种。逆调压时，要求在最大负荷时使电压升高，最小负荷时使电压降低。顺调压要求负荷允许较大的电压偏移，或者供电线路不长、负荷变动不大的情况下，最大负荷时使电压降低，最小负荷时使电压升高。常调压是在任何负荷下都使电压保持为一个基本不变的数值。根据线路的实际运行情况，设定调压器的档位，这也是调节贯通线电压最直接的方式。
利用有载调压器调压可以使有功功率和无功功率得到重新分布，应广泛用于无功功率充足的电力系统中。但是有载调压器并不能改变无功功率的平衡状态，如果系统的无功功率缺额较大，只通过有载调压器动作调节电压水平，将使无功缺额全部转移到主网上，从而改变了主网的电压，严重时有可能会引发系统电压崩溃。因此在实际运行中，需要通过有载调压器与无功补偿装置配合使用来提高贯通线的电压质量。
三、电压调节的控制
目前国内大多数电压、无功控制采用的调节判据是根据传统九域图得到的。在变配电所内电压和无功功率都有一定的允许范围，以调压器低压侧电压和进线处无功功率的上下限为标准，把电压——无功平面划分为九个区域，如下图所示。每个区域对应不同的控制方法，在实际运行中，系统根据运行所在的区域进行调节控制。
区域1：在这个区域表示电压U越上限，而无功功率Q越下限，目标是降低压和增加无功补偿。
区域2：在这个区域表示电压U越上限，而无功功率Q正常，是单纯的调压区，因此只要调节分接头使电压降低符合要求即可。
区域3：在这个区域表示电压U越上限，同时无功功率Q越上限，目标是降低电压，减少无功功率。
区域4：在这个区域表示电压U处于正常范围，而无功功率Q越上限，是单纯调无功区，因此采取的策略就是切除电抗器组，以提高进线功率因数。
区域5：在这个区域表示电压U越下限，而无功功率Q偏高越上限，目标是提高电压，减少无功功率。
区域6：在这个区域表示电压U越下限，而无功功率Q处于正常范围，是单纯的调压区，因此调节调压器分接头，使电压升高符合要求。
区域7：在这个区域表示电压U越下限，同时无功功率Q也越下限，目标是升高电压和增加无功补偿。
区域8：在这个区域表示电压U处于正常状态，而无功功率Q越下限，是单纯调无功区，因此策略是投入电抗器组，调节功率因数。
四、结束语
随着经济建设的发展，我国的铁路事业越来越壮大，尤其是近几年来高速铁路的不断发展，使得铁路事业的发展迈上了一个新的台阶。但是在铁路沿线中，由于沿线的负荷点比较多，并且负荷较小，如果电容电流的增大，就会使得贯通线的电压增高，以致超过了额定的范围，对于设备的正常运行来说是有很大的弊端的，而且对于铁路系统来说，为其安全运营产生很大的隐患。所以，做好电力电缆贯通线的调压，对于充分保证高速铁路的安全运行有着非常重要的意义。
参考文献：
[1]陈立，陈劲草，高国强，周利军，刘东来，吴广宁.高速铁路电力贯通线并网技术研究[J].铁道学报，2012，10：30-35.
[2]王令璇.高速与普速铁路10kV电力贯通线路中性点接地方式及其运行方式差异化分析[J].科技与企业，2013，05：250-251.
[3]樊祥叶.高速铁路10kV配电所继电保护的研究[J].上海铁道科技，2011，03：27-28.