鐵路10kV電纜貫通線電容電流補償度研究

       近年來，鐵路貫通線中電纜的使用比例在大幅提高，然而由于其負載較小，加之電纜本身的電容特性，使其末端電壓被抬升，可能會影響到電氣設(shè)備的正常運行，對高速鐵路的安全性和可靠性造成威脅，因此研究鐵路電纜貫通線電壓分布及無功補償具有重要意義。 本文在對電纜結(jié)構(gòu)和參數(shù)進行分析的基礎(chǔ)上，建立了PSCAD/EMTDC電纜模型，并對調(diào)壓器和電纜的數(shù)學模型進行了分析。根據(jù)可能影響電纜貫通線電壓的因素，在不同條件組合下對自長度為120km以內(nèi)的電纜貫通線進行了理論計算和PSCAD/EMTDC仿真計算，二者結(jié)果非常接近，驗證了模型的可行性。分析了電纜長度、系統(tǒng)阻抗、調(diào)壓器阻抗、電纜參數(shù)對貫通線的電壓分布影響，經(jīng)仿真可知隨著電纜長度、系統(tǒng)阻抗、調(diào)壓器阻抗、電纜截面的增大，貫通線首末端的電壓也隨之增大。最后在系統(tǒng)阻抗、調(diào)壓器型號一定情況下，通過對不同型號電纜的實例仿真，用最小二乘法在MATLAB平臺上擬合出了較為準確的貫通線電壓與電纜長度的關(guān)系公式。 電纜線路容性無功的補償方式一般選擇并聯(lián)電抗器補償，本文分析了并聯(lián)電抗器補償位置對電壓分布的影響，通過對集中補償和分散補償電壓分布數(shù)據(jù)對比，建議在可能情況下盡量采取分散補償，以確保較好的電壓質(zhì)量。 本文用PSCAD/EMTDC中的電力系統(tǒng)仿真元件庫對高速鐵路電纜貫通線進行了建模與仿真，并利用MATLAB強大的計算和數(shù)值分析能力進行了計算。理論計算和仿真的結(jié)果證實本文給出的電纜貫通線電壓公式和補償方案是正確可行的。