徐圣軒

摘 要： 隨著經(jīng)濟(jì)和科技水平的快速發(fā)展，牽引供電是當(dāng)前高速鐵路供電的主要方式，通常情況下，人們會(huì)將牽引供電電壓控制在27.5kV，在此過(guò)程中，由于現(xiàn)階段的牽引電壓等級(jí)正在不斷升高，供電系統(tǒng)很容易出現(xiàn)故障。在電力系統(tǒng)運(yùn)作過(guò)程中，工作人員能夠通過(guò)對(duì)高速鐵路牽引供電的在線監(jiān)測(cè)來(lái)及時(shí)發(fā)現(xiàn)故障原因，保證列車(chē)的安全行駛。

關(guān)鍵詞： 高速鐵路;牽引供電;在線監(jiān)測(cè)

【中圖分類號(hào)】U223 ? ? 【文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼】A ? ? 【文章編號(hào)】1674-3733（2020）04-0190-01

引言：高速鐵路牽引供電電壓的在線監(jiān)測(cè)能夠提升高速鐵路系統(tǒng)運(yùn)作水平。在高速鐵路牽引供電中，工作人員通過(guò)保證設(shè)備性能穩(wěn)定、減少誤差、監(jiān)測(cè)系統(tǒng)運(yùn)行狀態(tài)、增強(qiáng)檢測(cè)結(jié)果的準(zhǔn)確性，能夠?qū)崿F(xiàn)對(duì)電壓的在線監(jiān)測(cè)，從而進(jìn)一步優(yōu)化高速鐵路系統(tǒng)的運(yùn)行效果。

1 在線監(jiān)測(cè)法在高速鐵路牽引供電電壓檢測(cè)中的優(yōu)勢(shì)

現(xiàn)階段，在線監(jiān)測(cè)法在高速鐵路牽引供電電壓檢測(cè)中的優(yōu)勢(shì)主要體現(xiàn)在以下幾方面：第一，誤差小，相關(guān)的對(duì)比試驗(yàn)表明，高速鐵路牽引供電電壓的在線監(jiān)測(cè)的誤差小于百分之0.01，因此在線監(jiān)測(cè)法的準(zhǔn)確率比較高;第二，成本低，由于在線監(jiān)測(cè)法的結(jié)構(gòu)比較簡(jiǎn)單，沒(méi)有復(fù)雜的耦合關(guān)系，在檢測(cè)過(guò)程中投入的成本也比較少，有助于提高高速鐵路的運(yùn)營(yíng)效果;第三，有效抑制故障問(wèn)題擴(kuò)大，傳統(tǒng)檢測(cè)法的結(jié)構(gòu)復(fù)雜，在實(shí)施上具有很大的局限性，誤差也比較大，而在線監(jiān)測(cè)法操作比較便捷，因此工作人員能夠利用在線監(jiān)測(cè)法迅速、準(zhǔn)確地找到故障的原因，從而避免故障問(wèn)題的進(jìn)一步擴(kuò)大，提高了鐵路系統(tǒng)運(yùn)作的安全性。綜上所述，在線監(jiān)測(cè)法在高速鐵路牽引供電電壓檢測(cè)中的優(yōu)勢(shì)體現(xiàn)在誤差小、成本低、有效抑制故障問(wèn)題擴(kuò)大等方面。

2 影響供電電壓質(zhì)量的因素

電網(wǎng)規(guī)劃、改造相對(duì)滯后。隨著社會(huì)經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，用戶的用電設(shè)備激增，負(fù)荷增長(zhǎng)非?？臁Ｓ捎陔娋W(wǎng)規(guī)劃、建設(shè)相對(duì)滯后，線路、臺(tái)區(qū)配套不到位，出現(xiàn)配變重過(guò)載、線路重過(guò)載、線路殘舊、臺(tái)區(qū)供電半徑較長(zhǎng)、導(dǎo)線線徑偏小等情況，造成線路的電壓降較大，用戶端電壓質(zhì)量較差。用戶負(fù)荷影響。用戶負(fù)荷的種類繁多，特別是大功率電動(dòng)機(jī)、電弧爐、供氧機(jī)、整流器等負(fù)荷，這些負(fù)荷會(huì)對(duì)電網(wǎng)產(chǎn)生無(wú)功沖擊、多次諧波、負(fù)序等干擾性的負(fù)面影響，并且這些負(fù)面影響還可以經(jīng)過(guò)電網(wǎng)線路連接點(diǎn)影響其他用戶，給用戶帶來(lái)沖擊性的電壓干擾。配變的峰谷差過(guò)大。用戶負(fù)荷會(huì)隨用戶生產(chǎn)流程與晝夜、季節(jié)的變化而改變，導(dǎo)致配變的峰谷差過(guò)大。用電負(fù)荷越低電壓越高，用電負(fù)荷越高電壓越低，導(dǎo)致不同季節(jié)、不同時(shí)間中用電量峰谷負(fù)荷的懸殊，從而引起電壓波動(dòng)較大，不能夠提供穩(wěn)定的運(yùn)行電壓。三相不平衡。由于用戶負(fù)荷大小不同和用電時(shí)間的差異，低壓配電網(wǎng)中存在三相負(fù)荷不平衡的現(xiàn)象，中性點(diǎn)電壓發(fā)生偏移，導(dǎo)致三相電壓不平衡，重負(fù)荷所在相電壓降低，輕負(fù)荷所在相電壓升高。嚴(yán)重時(shí)會(huì)使中性線電流過(guò)大，變壓器運(yùn)行溫度過(guò)高，更嚴(yán)重時(shí)將變壓器損壞。因此，當(dāng)出現(xiàn)三相不平衡時(shí)應(yīng)盡快將負(fù)荷平衡，以提高電壓質(zhì)量，降低損耗。

3 高速鐵路牽引供電電壓在線監(jiān)測(cè)方法研究

3.1 高速鐵路牽引供電電壓在線測(cè)量

文中根據(jù)國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)設(shè)計(jì)了高速鐵路牽引供電電壓在線測(cè)量方法，在測(cè)量之前必須要對(duì)每個(gè)設(shè)備進(jìn)行檢測(cè)，確保設(shè)備的絕緣性，通過(guò)加入絕緣環(huán)提高電阻的絕緣能力，設(shè)置測(cè)量的高速鐵路牽引供電網(wǎng)為空載狀態(tài)，電壓為額定電壓，頻率為額定頻率。測(cè)量次數(shù)共有2次，第一次測(cè)量利用導(dǎo)線A連接大地和軸承座一端，利用導(dǎo)線B連接大地和軸承座另一端，得到圖中軸電壓U1和U2，測(cè)量結(jié)束后將導(dǎo)線拆除，調(diào)整引線;第二次測(cè)量采用直接直接測(cè)量的方法得到電壓U3。實(shí)際測(cè)量時(shí)，需要重點(diǎn)檢驗(yàn)電機(jī)軸承對(duì)地絕緣是否合格，所有的絕緣層都要放在軸瓦外側(cè)，便于測(cè)量電壓。

3.2 加強(qiáng)發(fā)電調(diào)度管理

加強(qiáng)高速鐵路調(diào)度運(yùn)行管理，確保高速鐵路上網(wǎng)電壓符合電網(wǎng)安全、經(jīng)濟(jì)運(yùn)行要求。在負(fù)荷低谷期，系統(tǒng)電壓偏高時(shí)，調(diào)度部門(mén)應(yīng)采取調(diào)整發(fā)電機(jī)無(wú)功出力、進(jìn)相運(yùn)行等措施來(lái)降低系統(tǒng)電壓。加強(qiáng)小水電上網(wǎng)監(jiān)管力度，完善小水電上網(wǎng)協(xié)議，明確小水電上網(wǎng)電壓上限、功率因數(shù)要求。對(duì)小水電下達(dá)上網(wǎng)電壓曲線，嚴(yán)格控制小水電上網(wǎng)電壓越限。同時(shí)應(yīng)調(diào)度小水電錯(cuò)峰上網(wǎng)，避免小水電無(wú)序上網(wǎng)導(dǎo)致系統(tǒng)電壓偏高。

3.3 高內(nèi)阻毫伏表監(jiān)測(cè)

高內(nèi)阻毫伏表能夠測(cè)量到毫伏級(jí)以下的微伏交流電壓，其誤差較小，因此作為在線監(jiān)測(cè)中重要的儀器設(shè)備，能夠有效增強(qiáng)牽引供電電壓在線測(cè)量的準(zhǔn)確性，有助于工作人員及時(shí)發(fā)現(xiàn)鐵路系統(tǒng)中故障原因。高內(nèi)阻毫伏表監(jiān)測(cè)過(guò)程中，工作人員通過(guò)在測(cè)量電路中，加入一個(gè)大于500Ω的電阻，可以避免電流過(guò)大燒毀電表的情況，在此過(guò)程中，工作人員利用歐姆定律，結(jié)合電表測(cè)量數(shù)據(jù)，能夠直接得出牽引供電電壓，實(shí)現(xiàn)在線監(jiān)測(cè)。除此之外，由于高內(nèi)阻毫伏表得出的數(shù)據(jù)通常比較多，因此工作人員利用相應(yīng)的計(jì)算方法，能夠找到數(shù)據(jù)中的有效值，由于最后得出的電壓值均為一段時(shí)間內(nèi)產(chǎn)生的積分值，避免了電流表內(nèi)部電阻對(duì)測(cè)量結(jié)果的影響，降低了誤差值，因此工作人員能夠利用高內(nèi)阻毫伏表監(jiān)測(cè)法，來(lái)實(shí)現(xiàn)對(duì)高速鐵路運(yùn)行中，牽引供電電壓的在線監(jiān)測(cè)，從而進(jìn)一步提高監(jiān)測(cè)結(jié)果的準(zhǔn)確性，有利于工作人員及時(shí)排除鐵路系統(tǒng)運(yùn)行中的故障。

結(jié)語(yǔ)：高速鐵路牽引供電電壓進(jìn)行有效監(jiān)測(cè)，通過(guò)測(cè)量牽引電流得到電壓有效值，消除測(cè)量誤差;在示波器上分析得到的電壓數(shù)值，實(shí)現(xiàn)在線監(jiān)測(cè)，從在線監(jiān)測(cè)法在高速鐵路牽引供電電壓檢測(cè)中的優(yōu)勢(shì)展開(kāi)論述，確保輸出結(jié)果的精準(zhǔn)度。本文對(duì)多項(xiàng)參數(shù)進(jìn)行優(yōu)化，提高監(jiān)測(cè)的準(zhǔn)確性，降低誤差率。為了研究方向，由于監(jiān)測(cè)時(shí)設(shè)備能耗較大，所以如何降低設(shè)備能耗，也是值得深化思考的問(wèn)題之一。

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