高速铁路电力供电系统中新技术的分析与研究

昝斌

【摘要】 铁路是我国发展的重点工程之一，在人们的日常生活以及经济发展中都有着重要的作用。自从改革开放以来，我国铁路运输业迎来了高速发展的脚步，高速铁路是我国铁路发展的必然趋势，而供电系统在高速铁路中有着重要的地位，是保证高速铁路正常运行的关键。本文对高速铁路电力供电系统的特点进行了分析，并对供电系统中的新技术进行了研究。

【关键词】 高速铁路 供电系统 分析 研究

根据高速铁路的特点，电力供电系统主要负责除了牵引供电的所有供电任务，例如高速铁路上的生产、生活用电以及供水等，对高速铁路正常运行的稳定性、安全性有着重要的影响。一旦高速铁路的供电系统出现故障，很多任务都会受到干扰，因此，对高速铁路供电系统进行分析，有着较强的理论意义和现实意义。

一、高速铁路电力供电系统的特点

第一，电压等级较低，变电所的结构单一。在高速铁路的工作过程中，对于电压等级的要求较低。根据我国目前的情况看，大多数高速铁路的供电系统使用的都是10kV或35kV的变电所，而且其结构比较单一。直接提供到需求用户，在用电负荷上也比较小。第二，系统接线形式简单。高速铁路供电系统的接线也比较简单，属于一种单一的辐射状网络。高速铁路变电所是按照铁路的方向沿线布置、互相连接，从而形成连续的供电模式。在这种模式下，分为两种接线方式：自闭线和贯通线。在高速铁路中，通过连接线能够将各个变电所相连接，为高速铁路的正常运行提供电源。第三，可靠性要求较高。和其他的电力系统相比，高速铁路供电系统对系统有一定的可靠性要求。虽然在接线方式方面比较简单，但是要求在整个过程中供电中断的时间不能多于150s。一旦超过这个时间，就会对高速铁路的正常运行造成影响，从而埋下安全隐患。

二、提高供电可靠性的措施

高速铁路一般都会按照铁路的方向布置一些车站和通信基站，这些设施的存在有效提高了高速铁路的稳定性和安全性，同时，这些设施的正常工作也需要一定的电力支持。因此，高速铁路供电系统的可靠性是其中最重要的部分[1]。在提高可靠性方面，要从以下几方面入手：第一，高速铁路中的变电所应当严格按照国家标准设计，配备相应的设施，并且设计备用的电力设备；第二，在选择电力设备时，一定要以设备的质量为首要标准，并按照相关标准配全辅助设备；第三，提高电力系统对自然灾害的抵抗能力。当发生自然灾害时，变电所要有一定的抗性，才能保证高速铁路的正常运行。

三、高速铁路电力供电系统新技术分析

3.1长距离10kV电力贯通电缆线路电容电流的补偿分析

在高速铁路供电系统的运行过程中，贯通线的电缆线路存在对地电容，因此在运行过程中由于电缆线路相间以及电缆线路的电容电流与架空线路的电容电流都可能导致出现一些问题，主要有以下三种：第一，变压器出现电压过载的情况；第二，电弧重燃，导致过电压，使得供电设备出现短路；第三，供电系统的电容可能产生容性无功过剩现象，使得供电线路出现电压不稳。因此，在长距离10kV电力贯通电缆线路电容电流的补偿过程中，为了保证供电系统的稳定性，可以设置专用的并联补偿电抗器。一般有两种补偿方式：第一，在变电所中设置动态补偿设备；第二，在贯通线上设置分散并联补偿仪器。根据我国的情况来看，一般采用的是第二种方式。在贯通线上，十千米左右就会设置一个电抗器，从而对电流电容进行补偿。通过这种方式，大大提高了高速铁路供电系统的稳定性。

3.2贯通线中性点接地方式的分析

我国大多数高速铁路在电力贯通线版上，使用的都是架空线路，这种线路有着电缆线路少、电路中电容电流较小的特点，同时在10kV供电系统中一般中性点不接地。但是在高速铁路中，这种线路一旦出现单相接地的情况，则会产生更大的电压电流，埋下了安全隐患。因此，在高速铁路中，不适宜采用这种线路，而采用中性点接地的方式。这样可以有效保证高速铁路供电的稳定性，同时也不会对其他的线路造成影响，保证了高速铁路的安全，有效消除了安全隐患。

3.3电力贯通线电缆金属护层的接地方式分析

一般有三种方式：一端单点接地、中央单点直接接地和两端直接接地。我国所采用的一般是第一种，主要有以下几方面原因：第一，高速铁路中的电力贯通线电缆长度一般在4000米以内，中央单点接地的方式不适用；第二，通过实践研究发现，单点直接接地的方式能够最大程度上保证电缆技术护层的安全[2]；第三，这种接地方式需要投入的成本最少，效果最好，能够达到电力贯通线的相关要求。

结语：随着科学技术的不断进步，我国高速铁路正处于高速发展阶段，尤其是在供电系统方面。和传统的技术相比，新技术下，供电系统的稳定性、安全性得到了明显的提高，同时也避免了浪费资源的情况。在未来的发展中，应当更加注重对新技术的研究，从而不断优化供电系统。

参 考 文 献

[1]刘宇. 高速铁路电力供电系统中新技术的分析与研究[J]. 科技创新与应用，2015，35：191.

[2]杨大丽. 高速铁路电力供电系统中新技术新设备的分析与研究[J]. 科技视界，2014，09：219-220.