1.4.7 谐波负序
电气化铁路上运行的电力机车是牵引供电系统中的一大非线性负载,在运行时会产生
大量的高次谐波,就谐波源类型来分,电力机车可认为奇次谐波电流源。而且电力机车对
于电网还是不对称负荷,在运行时还会产生负序分量,这些谐波电流和负序分量通过牵引
变电所牵引变压器的合成和变换注入电力网,从而大大影响了电能质量。这些高次谐波对
于运行牵引电机,将引起附加损耗,使电动机转矩减小;对测量仪表,将产生虚假的谐波
功率,出现随机误差;对于补偿电容,将使其运行电流增大,温升增高;对于继电保护装
置,将影响其整定值,引起误动;对于周边通讯网络,将影响其电磁效应和正常的载波通
信。
1.4.8 牵引变电所内一次系统与二次系统的电磁干扰
① 载流导体电磁感应干扰。牵引网上带有负荷时, 牵引变电所内载流导体(如母线、电
缆等) 流过交流大电流, 通过电感耦合,一次大电流在二次线路上感应出干扰电压。由于在
一个供电区内运行的列车数目常常变化,而且各列车在运行中受到不断变化的阻力影响,其
运行状态也在不断变化, 使牵引负荷变化随机性大。由此产生的磁场及其产生的感应电压
也随之变化。所以载流导体是不可忽视的电磁干扰源。
②地网电流对二次系数的干扰。电力机车通过受电弓从接触网上取得牵引电流驱动机
车。接触网和钢轨构成回路, 牵引电流经钢轨、回流线、变压器回到接触网。但是由于钢
轨与地之间并不绝缘,这就使牵引电流还有一部分经钢与大地之间的过度电阻流向大地, 经
接地网返回变电所,从而形成地网电流及相应的地电流场。对二次线路有影响的地网电流有
二种:一种是短路时流过地网的工频电流; 另一种是侵入接地网的雷电流。牵引供电系统比
一般电力系统短路故障率高、短路电流比正常工作电流大得多;雷电流是幅值很大,作用时
间极短的冲击电流。当雷电击中变电所后,大电流经由接地点进人电网,使接地点电位急
剧升高。若二次回路接地点靠近大电流入地点,则将在二次回路中产生共模干扰,形成过
电压,严重时会造成二次设备绝缘击穿。对于二次电缆来说,由于电缆外皮两端与接地网
相连,当有雷电流流过地网时:会在电缆两端产生电位差,使电流流过二次电缆的外皮,在
芯线上感应出感应电势,叠加在信号上造成干扰。牵引变电所内的杆塔、控制室等接地构
架,当有数值较大的雷电流通过时,也相当于电磁场的高大发射装置,成为干扰二次回路
的强大的外部噪声源。因此接地网电流是牵引变电所内一个重要干扰源。
③谐波电流的干扰。由于电力机车采用了整流电路、受电弓运行中跳弓拉弧等原因, 使
接触网电流除基波电流I1 外,还有丰富的谐波电流In 。谐波电流的谐波次数、幅值大小与
整流电路的形式、负荷大小、机车工况、牵引网参数等多种因素有关。谐波电流对二次系
统的干扰, 主要有以下几种方式: 基波电流和谐波电流都会产生相应频率的交变磁场,通
过电感耦合对二次系统产生感应电压;由于变压器铁芯的非线性, 高次谐波电流使电源电
压波形畸变, 电源的高次谐波电压通过电容耦合到高压部位周围空间的二次设备或线路上,
产生高次谐波静电感应电压。
1.5. 电源相序错乱运行对“提速”的危害
相序决定三相交流转辙机的转向,三相交流转辙机的转向决定道岔移向,道岔移向决定
列车的运行方向。所以,相序错乱运行,则会造成列车错误运行,后果不堪设想。另外,相序错
乱运行还有一个潜伏期。只有当两路信号供电电源发生转换时,问题才暴露出来(电务已装
有相序错乱运行报警装置) ,如不发生转换,则长期潜伏。
其实,相序错乱的问题,电务部门早就考虑得十分周到了,在PJZ —1 型10 kVA三相交流
转辙机电源屏上加装了相序错乱运行切换装置,当输入电源相序错乱运行时,就会发出声光