隨著國家鐵道部對鐵路基礎建設資金投資力度不斷加大，電氣化鐵路的建設也不迅速增加，鐵路機車負荷用電量逐漸在增大。牽引變電站在實際運行中，無功功率不足、電壓波動大和功率因數(shù)過低的問題也就日益突出，為了提高系統(tǒng)的穩(wěn)定性，這不能僅僅依靠發(fā)電機通過降低力率來提高自身的無功出力，必須在牽引變電站實施就地補償，減少無功功率在電網中的的流動。

目前在牽引變電站中的無功補償主要采用固定補償?shù)氖侄?。國家施?ldquo;反送正計”的政策以后，固定補償方式不但不能提高牽引變電站的功率因數(shù)，反而降低功率因數(shù)，所以電容器固定補償已經無法在鐵路上使用。

針對以上問題，我公司研發(fā)創(chuàng)新了一項專門適合電氣化鐵路牽引變電站無功補償?shù)募夹g，該裝置已獲得了兩項國家專利，一次系統(tǒng)專利號為200920151715.1控制系統(tǒng)的專利號為200920151716.6，目前已經在鐵路牽引變電站上得到了廣泛應用，并得到了用戶的一致好評。

適用范圍

本產品主要適用于鐵路新建或改造的牽引變電站，對于補償裝置需要改造的牽引變電站，本產品安裝在原有固定補償裝置前端；對于新建變電站，本產品并聯(lián)安裝在牽引變電站的供電臂上。

工作原理

裝置并聯(lián)安裝于鐵路牽引變電站27.5kV母線上，根據(jù)機車負荷的變化，自動調節(jié)輸出容性無功，抵消機車運行所需的感性無功，快速平衡無功功率，使牽引變電站的功率因數(shù)滿足系統(tǒng)要求，無功控制器經過檢測系統(tǒng)的PT、CT變成二次模擬量信號，經過采樣信號分析綜合運算發(fā)出指令給分接開關控制器，分接開關控制器再控制調壓器升降檔，改變調壓器的輸出電壓（即靜止電容器的運行電壓），靜止電容器的出力與其運行電壓的平方成正比，隨其運行電壓的變化而改變自身的出力。
                    
裝置的構成

鐵路牽引變電站無功補償裝置主要由電壓調節(jié)器、靜止電容器、串聯(lián)電抗器、放電線圈、無功控制器等組成。

1．調壓器

調壓器的主要作用是調節(jié)電容器端電壓以改變電容器無功出力，滿足系統(tǒng)要求。

技術參數(shù)
●額定電壓： 27.5 kV
●額定容量：≤12000kVA
●輸出電壓：（40～100）％×額定電壓
●調壓方式：有載調壓
●損耗：≤0.15%×電容器容量
●冷卻方式：油浸自冷                            
●相數(shù)：單相
●響應時間：≤5S

2．靜止電容器：大部分采用優(yōu)質分散式并聯(lián)電容器，結合實際情況用戶也可自行訂購。

3．串聯(lián)電抗器：干式空芯電抗器，電抗率視牽引變電站諧波情況而定。

4．放電線圈：放電時間小于5秒，放電容量滿足電容器放電要求，放電線圈帶有二次線圈，提供電容器差壓保護信號。

5．無功控制器（MCRP）也獲國家實用新型專利：200920151716.6根據(jù)系統(tǒng)參數(shù)進行分析計算，發(fā)出指令進行電壓及無功調節(jié)，并具有顯示和通迅功能（見下圖）。


采樣交流電流 5A/1A    額定頻率 50Hz
額定電源電壓 交直流220V、110V  直流回路額定功耗 20W
交流回路額定功耗： 0.5VA/相 交流電流回路過載能力 1.5In正常工作
交流電壓回路過載能力 1.2Un正常工作

裝置優(yōu)點

（1）與SVC技術比較，本裝置占地面積很小，可靠性高，由于電容器組串有電抗器，所以在無功補償?shù)耐瑫r，還可以濾除系統(tǒng)諧波。損耗小，而且損耗大小和無功輸出容量大小成正比。而傳統(tǒng)的SVC的補償方式是損耗大小和無功輸出容量大小成反比，據(jù)統(tǒng)計數(shù)據(jù)對比，本裝置的損耗是SVC的1/7，起到了非常理想的節(jié)能效果。

（2）與分組投切技術比較，本裝置只需一臺出線斷路器，而分組投切分幾組就需要幾臺出線斷路器；而且靠斷路器投切電容器，涌流和操作過電壓是無法避免的，而本裝置通過有載分接開關調壓改變電容器輸出容量，切換過程有過渡電阻，無涌流，無操作過電壓，大大提高了電容器組的使用壽命。

（3）對于牽引變電站原有固定補償?shù)母脑旃こ虂碚f，其它的無功補償方式都必須把原來的固定補償電容器、串聯(lián)電抗器、斷路器、隔離開關、避雷器等所有設備全部拆除，全部更換成新設備。而本實用新型，原有所有設備全部可以利用，節(jié)約了設備資源。

控制系統(tǒng)的主要功能及特點

1．自動控制功能    2．手動調壓和自動調壓功      3．能事件記錄 
4．顯示功能        5．現(xiàn)場參數(shù)設置功            6．通信接口（232、485，以太網，CAN）
7．完善的保護、故障診斷和閉鎖功能               8．非電量信號采集及保護
9．三相交流電壓、電流采樣同步，采樣精度高，抑制高次諧波。
10．8寸彩色液晶觸摸屏實現(xiàn)控制器的人機界面，色彩清晰美觀，界面友好、直觀，操作簡單方便。