学文网1电气化铁道供电系统负序电流分析
为了对供电系统负序电流进行全面的分析，下面将借助对称向量的分析法，对各绕组电流相互关系、馈线电流与负序电流的关系进行详细分析，并介绍实际运行情况，然后提出相应的解决方案。
（1）牵引变压器各绕组电流相互关系分析。就其所采用的形式来看，供电系统牵引变压器有两种形式，一种是SCOT三相-两相接线的牵引变压器，另一种是Yd11接线的三相交流牵引变压器。在这里只讨论第一种情况，即SCOT牵引变压器各绕组电流之间的相互关系。在一般情况下，根据对称分量法进行计算，可以得知负序电流等于零。也就是说，在这个时候，注入到电网的负序是零，不会对电力系统产生任何影响。在供电系统当中，线路的参数是相同的，但机车会不断地运行，其位置会发生不断的变化，所以二者之间会发生移相，在这个过程中，可能会产生很大的负序电流。尤其是当机车相距较大的时候，一个在供电首端，一个在末端，在这时，相距差是最大的，对负序电流的影响也是最大的。
（2）馈线电流与负序电流的关系分析。馈线电流和负序电流的大小有着紧密的联系，不仅和二者的相位有关，还和二者的幅值有关。现在对以下几种不同情况进行分析，设定移相造成某一时刻1的滞后角度为，2的滞后角度为。第一种情况是，当馈线电流幅值相等，阻抗移相角相同的时候，也就是1=2，=的情况，通过分析可以得知：铁路线上的每个变电所供电距离约为50km，对复线来说，机车的牵引负荷、运行速度、密度是一样的时候，上下行的左侧与右侧负荷电流大致相等。机车在行使的过程中，如果处于合适的位置，=。这时候，负序电流的大小为0。第二种情况是，馈线电流幅值相等，阻抗移相角不相同的时候，也就是1=2，≠的情况，通过分析可以得知：负序电流是由机车位置所引起的，一个位于距离变电所较远的地方，一个位于较近的地方，在这时候，负序电流的大小为21（）/2。第三种情况是：馈线电流幅值不相等，阻抗移相角也不相同的时候，也就是1≠2，≠的情况，通过分析可以得知：事实上，这种情况是常态，大部分情况是这种状态，所以，分析负序电流的大小具有重要的现实意义。在分析的时候，不管这四个量谁大谁小，其结果都是一样的，负序电流的大小为。
（3）实际运营分析。根据某路段运行的实际情况，对电流值进行实际测量，得出SCOT变压器馈线电流和负序电流具体的测量值：序号1，IA为134，IB为112，IA-为20；序号2，IA为90，IB为110，IA-为18；序号3，IA为156，IB为100，IA-为58；序号4，IA为121，IB为68，IA-为52；序号5，IA为110，IB为126，IA-为14。从这些测量数据可以得知，实际测量值和理论分析值没有多大的差异，几乎是相等的，这更进一步证明理论分析是准确的，与实际情况相当吻合。（4）解决方案。通过以上的介绍和分析可以得知，运用SCOT变压器之后，系统可能会产生很大的电流，对系统运行产生很大的影响，在实际工作中不能忽视，必须采取相应的措施解决这一问题，降低电流，促进系统的正常运行。根据存在的问题，结合系统的实际情况，笔者认为可以采取以下几种解决方案。
第一，采用负序电流保护的方式。如果系统三相不平衡，并且达到一定程度的时候，尤其是出现故障的时候，负序电流滤波器会产生一个信号，并且可以作为故障时保护元件的启动信号。此外，如果变压器出现不对称短路的情况，信号还可以作为后备保护设备，但是会影响到正常的行车。
第二，科学调度和合理安排行车。采用SCOT变压器之后，阻抗移相角几乎是相等的，并且，只要两相上的馈线电流相等，注入到电网的负序电流就很少，甚至几乎为零，可以将此忽略不计。该方式切实可行，并且操作简单，也是最经济的一种方式，在实际工作中值得采用。因此，铁路部门需要努力提高营运水平，做好调度工作，对上下行行车密度和运量进行科学合理的安排。通过采用这种方式，能够保证低压侧两条母线上的电流负荷曲线一致，从而尽到最大的可能减少牵引负荷对电力系统的不良影响，促进系统正常地运行和工作。
第三，其它方案。例如，采用单相电能质量控制设备，尽量减少对系统的影响，促进系统的正常运行。此外，还可以采用提高牵引电机供电质量的方式，促进机车处于最佳的运行状态。不过，该技术还处在初步运用状态，还有不成熟之处，将来需要进一步研究和完善，以促进其发挥更好的性能。
2结束语
总之，牵引供电系统是铁路最主要的供电方式，在电气化铁道当中，负序电流的大小与多种因素有关，包括系统容量、铁路运量增长、运行方式等因素。今后在实际工作中，应该根据其影响因素，采取切实可行的方案，减少或者抑制负序电流的大小，促进供电系统的正常、安全运行，推动电气化铁道的发展，获得更好的经济社会效益。
作者：缪建平单位：朔黄铁路发展有限责任公司
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