牵引变电所无功动态并联综合补偿装置设计与实践 寇宗乾
(铁道第一勘察设计院电化处，甘肃兰州730000)
摘要：以迎水桥牵引变电所补偿电容的改造为例，提出了一种牵引变电所无功动态并联综合补偿装置，讨论了装置的基本构成，介绍了装置的调试、运行情况，以及滤波器组、吸流电抗器组的过零投切波形以及补偿效果。现场运行表明，本装置设计合理、补偿效果良好。
关键词：牵引变电所；无功动态补偿；无功并联补偿；无功综合补偿 Design and Implementation of Dynamic Shunt Reactive Compensator in Traction Substation
KOUZong－qian
(Dept．of Electrification Design，First Survey＆Design Institute，Ministry of Railway，Lanzhou 730000，China)
Abstract：Takingtheimprovementofthe compensation capacitor bank at Ying－Shui－Qiaotraction substationforexample，this paper prop－oses a newdevice usedfor dynamicshuntreactive compensation intraction substation．The basic structure ofthe deviceis discussed．Its com－missioning and operation are presented．The waveformsoffilter bank and reactor bank andthe compensation effectare given ．Theresultsshowthatthe device has a good compensation effect．
Key words：traction substation；dynamic reactive compensation； shuntreactive compensation；synthesized reactive compensation
1 引言
《全国供用电规则》中规定：无功电力应就地补偿。用户应在提高用电自然功率因数的基础上，设计和装设无功补偿设备，并做到随负荷和电压变动及时投入或切除，防止无功电力倒送。高压供电的工业用户，功率因数应为0．90以上。
我国电气化铁道电力牵引负荷对电力系统的影响，主要表现在功率因数、负序及高次谐波上［1－5］。目前，对高次谐波的影响进行了较深入的研究，并提出了一些消除高次谐波影响的方法，如有源滤波法和无源滤波法等［1－5］。电铁负序对电力系统的影响随着系统容量的增大以及各牵引变电所采用轮换接线的方式，基本消除了。提高功率因数的一条有效途径是装设无功补偿装置。
目前大多牵引变电所均加装了静态并联电容补偿装置，但由于其均由不可调的电容和电感组成，其发出的无功是一常量，因此无法对牵引负荷进行动态补偿，在无牵引负荷时易形成过补偿，有牵引负荷时又欠补偿，这样反而使得牵引变电所功率因数降低。由于电力部门为减小功率因数对系统的影响而实行“反转正计”，因此电力部门对铁路的罚款反而增多。所以如何对牵引变电所无功进行有效补偿以提高功率因数，是电气化铁道急需解决的技术难题。
迎水桥牵引变电所担负着京包兰线沙坡头———镇锣堡间的电力牵引供电任务，采用两台40 MVA变压器互为热备用的运行方式。变电所既有的高压电容补偿装置，在牵引负荷大时处于欠补偿状态，牵引负荷小时又处于过补偿状态，长期以来无法满足频繁变化的牵引负荷对无功的要求。包兰线从1984年开通到1988年之间牵引机车采用SS1型，迎水桥牵引变电所功率因数每年都在0．95以上，但自1989年采用8K牵引机车以后，功率因数逐年下降(在0．6～0．7之间)。1992年银川水电段对A相电容器进行了增容改造，由原来的3 200 kvar增至4400 kvar，使该所的补偿装置总容量提高到6 640kvar，功率因数达到0．83。1993年初由于铁路运量增加，该所功率因数由1992年的0．83降到0．73，为此银川水电段于1993年2月对B相电容器进行了增容改造，由原来的2 240 kvar增至3 200 kvar，所内补偿总容量增加到7 600 kvar，但补偿效果却不甚理想。由此可以看出在原有的控制模式下，只改变电容器的容量是很难解决电气化铁道的功率因数问题的。