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中图分类号：TM761.12 文献标识码：A 文章编号：1009-914X（2015）38-0252-01
1 引言
目前我国电气化铁路的高速发展，但电力机车功率大、变速频繁，产生的大量无功和谐波造成电网污染。由于功率因数、谐波治理不能满足考核指标，供电部门每年对铁路的罚款数额巨大，对铁路的效益产生显著影响。
电气化铁路牵引變电所无功补偿主要分固定补偿方式和动态补偿方式。固定补偿的安装容量按主变压器额定容量考虑，因牵引负荷仅在列车通过该供电臂的时间内发生，且负荷大小和持续时间长短完全取决于运输行车组织和机车本身，实际运行中牵引变压器平均利用率低，经常处于空载状态，造成无功功率的长期过补偿；而在负荷相对集中时由于机车功率因数低，变电所固定补偿不足，功率因数仍较低。动态补偿根据实际用电负荷的需求，投入相应补偿容量，提高用电质量，减少电损，维护铁路经济利益。
2 调压式无功补偿系统
动态补偿主要是根据电网系统的感性无功变化，及时调节补偿电容发出的无功总量。改变无功总量有两种方法：1）改变投入的等效电容；2）改变电容两端的电压。调压式无功补偿装置采用第二种方法，在电源频率一定的情况下，补偿容量与电容运行电压的平方成正比。自动控制装置实时采集电网的电压、电流、功率因数，分析负荷的变化趋势、系统无功工率、系统谐波含量、电压波动情况等，通过有载分接开关动态调节电容两端的电压，实现动态比例无功的馈送。
U1：牵引网母线电压；
U2：接在补偿回路上的自耦变压器输出电压；
I1：流过分接档位上部串联绕组的电流；
I：流过分接档位下部公共绕组的电流；
I2：变压器输出电流即流过补偿系统的电流；
Xc：电容器组的总容抗；
XL：串联电抗器的感抗；
K：有载分接开关
补偿容量：Qc=U22/（Xc-XL）
因为（Xc-XL）为固定阻抗，所以补偿容量Qc与U2为平方关系，通过调节分接开关的档位即可以改变输出电压U2。
牵引供电系统运行中无功容量欠补偿时，通过有载分接开关调整档位提高U2，增加补偿无功容量；当无功容量过补偿时，通过有载分接开关调整档位降低U2，减少补偿无功容量。从而达到较佳的补偿效果，有效的提高牵引供电系统的功率因数。
3 动态补偿装置在不同供电方式下的应用
3.1 带回流线的直接供电方式—牵引变电所
牵引变电所的动态补偿装置并联在低压侧27.5kV母线与地之间，自动控制装置采集高压侧（110kV或220kV）的电压、电流、功率因数，分析负荷的变化趋势、系统无功工率、系统谐波含量、电压波动情况等，通过有载分接开关动态调节电容两端的电压，实现动态无功的补偿，从而提高牵引网的功率因数，同时兼滤高次谐波。
3.2 自耦变压器供电方式—分区兼开闭所
开闭所的动态补偿装置接在低压侧2×27.5kV母线侧的T线与F线之间，自动控制装置采集低压侧2×27.5kV母线的电压、电流、功率因数，分析负荷的变化趋势、系统无功工率、系统谐波含量、电压波动情况等，通过有载分接开关动态调节电容两端的电压，实现动态无功的补偿，从而提高牵引网的功率因数，同时兼滤高次谐波。如下图
3.3 兼备以上两种供电方式的补偿接线方式
某电气化铁路项目，临时工程中采用AT供电方式，正式工程采用带回流线的直接供电方式。临时过渡工程中，分区所兼开闭所需设置无功动态补偿系统；正式工程中，牵引变电所需设置无功动态补偿系统。两种供电方式的补偿方法不同，若按常规方法需在牵引变电所低压侧27.5kVA相、B相母线与地之间分别设置无功补偿装置；在分区兼开闭所2×27.5kV母线侧的T线与F线之间设置无功补偿装置。正式工程完工后，茶坞分区兼开闭所无需无功补偿装置。整个电气化改造工程需设置3套无功动态补偿装置，同时造成茶坞分区兼开闭所处无功补偿装置的废弃。
为了满足正式工程和临时过渡工程中无功补偿的需要，同时减少设备的废弃，AT供电方式下采用在T/R，F/R之间分别设置一套动态无功补偿装置，如下图：
自动控制装置采集低压侧2×27.5kV母线的电压、电流、功率因数，分析负荷的变化趋势、系统无功功率、计算牵引网需要补偿的无功总量，平均分配给T/R，F/ R之间的动态无功补偿装置，从而提高牵引网的功率因数，同时兼滤高次谐波。
正式工程中分区兼开闭所的两套无功补偿装置移至牵引变电所使用，减少了废弃设备。
4 结语
分区兼开闭所调压式动态补系统投入运行近一年，无故障，功率因数在0.95以上。AT供电方式下在T/R，F/R之间分别设置动态无功补偿装置的效果是可行的、明显的。同时减少了工程的初始投资，维护了铁路的经济效益。
1 引言
目前我国电气化铁路的高速发展，但电力机车功率大、变速频繁，产生的大量无功和谐波造成电网污染。由于功率因数、谐波治理不能满足考核指标，供电部门每年对铁路的罚款数额巨大，对铁路的效益产生显著影响。
电气化铁路牵引變电所无功补偿主要分固定补偿方式和动态补偿方式。固定补偿的安装容量按主变压器额定容量考虑，因牵引负荷仅在列车通过该供电臂的时间内发生，且负荷大小和持续时间长短完全取决于运输行车组织和机车本身，实际运行中牵引变压器平均利用率低，经常处于空载状态，造成无功功率的长期过补偿；而在负荷相对集中时由于机车功率因数低，变电所固定补偿不足，功率因数仍较低。动态补偿根据实际用电负荷的需求，投入相应补偿容量，提高用电质量，减少电损，维护铁路经济利益。
2 调压式无功补偿系统
动态补偿主要是根据电网系统的感性无功变化，及时调节补偿电容发出的无功总量。改变无功总量有两种方法：1）改变投入的等效电容；2）改变电容两端的电压。调压式无功补偿装置采用第二种方法，在电源频率一定的情况下，补偿容量与电容运行电压的平方成正比。自动控制装置实时采集电网的电压、电流、功率因数，分析负荷的变化趋势、系统无功工率、系统谐波含量、电压波动情况等，通过有载分接开关动态调节电容两端的电压，实现动态比例无功的馈送。
U1：牵引网母线电压；
U2：接在补偿回路上的自耦变压器输出电压；
I1：流过分接档位上部串联绕组的电流；
I：流过分接档位下部公共绕组的电流；
I2：变压器输出电流即流过补偿系统的电流；
Xc：电容器组的总容抗；
XL：串联电抗器的感抗；
K：有载分接开关
补偿容量：Qc=U22/（Xc-XL）
因为（Xc-XL）为固定阻抗，所以补偿容量Qc与U2为平方关系，通过调节分接开关的档位即可以改变输出电压U2。
牵引供电系统运行中无功容量欠补偿时，通过有载分接开关调整档位提高U2，增加补偿无功容量；当无功容量过补偿时，通过有载分接开关调整档位降低U2，减少补偿无功容量。从而达到较佳的补偿效果，有效的提高牵引供电系统的功率因数。
3 动态补偿装置在不同供电方式下的应用
3.1 带回流线的直接供电方式—牵引变电所
牵引变电所的动态补偿装置并联在低压侧27.5kV母线与地之间，自动控制装置采集高压侧（110kV或220kV）的电压、电流、功率因数，分析负荷的变化趋势、系统无功工率、系统谐波含量、电压波动情况等，通过有载分接开关动态调节电容两端的电压，实现动态无功的补偿，从而提高牵引网的功率因数，同时兼滤高次谐波。
3.2 自耦变压器供电方式—分区兼开闭所
开闭所的动态补偿装置接在低压侧2×27.5kV母线侧的T线与F线之间，自动控制装置采集低压侧2×27.5kV母线的电压、电流、功率因数，分析负荷的变化趋势、系统无功工率、系统谐波含量、电压波动情况等，通过有载分接开关动态调节电容两端的电压，实现动态无功的补偿，从而提高牵引网的功率因数，同时兼滤高次谐波。如下图
3.3 兼备以上两种供电方式的补偿接线方式
某电气化铁路项目，临时工程中采用AT供电方式，正式工程采用带回流线的直接供电方式。临时过渡工程中，分区所兼开闭所需设置无功动态补偿系统；正式工程中，牵引变电所需设置无功动态补偿系统。两种供电方式的补偿方法不同，若按常规方法需在牵引变电所低压侧27.5kVA相、B相母线与地之间分别设置无功补偿装置；在分区兼开闭所2×27.5kV母线侧的T线与F线之间设置无功补偿装置。正式工程完工后，茶坞分区兼开闭所无需无功补偿装置。整个电气化改造工程需设置3套无功动态补偿装置，同时造成茶坞分区兼开闭所处无功补偿装置的废弃。
为了满足正式工程和临时过渡工程中无功补偿的需要，同时减少设备的废弃，AT供电方式下采用在T/R，F/R之间分别设置一套动态无功补偿装置，如下图：
自动控制装置采集低压侧2×27.5kV母线的电压、电流、功率因数，分析负荷的变化趋势、系统无功功率、计算牵引网需要补偿的无功总量，平均分配给T/R，F/ R之间的动态无功补偿装置，从而提高牵引网的功率因数，同时兼滤高次谐波。
正式工程中分区兼开闭所的两套无功补偿装置移至牵引变电所使用，减少了废弃设备。
4 结语
分区兼开闭所调压式动态补系统投入运行近一年，无故障，功率因数在0.95以上。AT供电方式下在T/R，F/R之间分别设置动态无功补偿装置的效果是可行的、明显的。同时减少了工程的初始投资，维护了铁路的经济效益。