1、实习（调研）报告 一.课题的来源及意义 众所周知谐波对于电力系统和通信线路有不利的影响，主要表现为：对临近 的通信系统产生杂音干扰； 影响精密电子设备(计量仪表和电子计算机)的正常工 作；干扰纹波控制电力载波系统，引起遥控、负荷控制和遥测的运行异常；使电 力系统的电力设备产生附加的损耗和发热，从而降低其容量利用率和运用效率； 使继电保护误动作，使电能计量出现混乱：干扰大型电机控制系统和电厂励磁系 统；引起感应电机或同步电机的机械振动；也可能引起系统谐振，使电容器、电 抗器过流、过压，严重时发生烧毁、击穿，在一般的情况下也会降低一些电力设 备(主要是电力电容器和电力电缆)的使用寿命和工作可靠性2
2、。 电力系统中许 多电气元件都产生不同程度的谐波，其中各种整流设备，交直流换流设备产生谐 波尤为严重。铁道电力牵引以功率大、过载能力强、运营费用低、便于实现自动 化、 不污染环境的优点而备受青睐， 从而被越来越广泛地运用到现代铁路运输中。 截止 2005 年，我国己建成 43 条电气化铁路干(支)线，电气化铁路总里程达到 20132km，已占全国铁路运营业里程的 27.08，完成铁路运营量的 50以上， 电力牵引成为干线运输的主要动力方式。铁道电力牵引经济、可靠的优势依赖于 给其供电的强大供电网电力系统。 但是由于电气化铁道的供电系统采用 AC/DC 整流型能量变换方式，其谐波含量大的问题尤为
3、突出。因此，电气化铁道牵引负 荷是一种重要的谐波污染源。 电气化铁道的谐波问题一直受到电力系统和铁路供 电技术人员和学者的广泛关注。 与其他非线性负荷的谐波相比电气化铁道谐波的 特点是3： (1) 单相独立性。虽然我国铁路的供电系统都采用两相供电，但两相负荷 相关性很小，通常认为两臂负荷是相互独立的。 (2) 随机波动性。谐波电流随基波负荷剧烈波动，范围很大。 (3) 相位分布广泛。谐波向量可在复平面四个象限上出现。 (4) 稳态奇次性。单相整流负荷在稳态运行时只产生奇次谐波，实测显示 偶次谐波电流很小。(由于电牵引负荷具有此特性，在本文以后的计算中涉及到 负荷电流谐波时均忽略其中的偶次分量)
4、 (5) 高压渗透性。电气化铁道是为数不多的高压用户，其任一次谐波都通 过高压系统向全网渗透，不受变压器接线方式的阻碍。 针对电力牵引负荷中 3 次谐波的含量很高的特点，我国的电气化铁道在牵 引变电所安装 3 次谐波装置进行滤波，只能滤除 50左右的 3 次谐波，其滤 波效果远不能满足要求。 电气化铁道严重的谐波污染己经成为影响电力系统经济与安全可靠运行的 不良因素。电气化铁道对于电力系统而言，属于大众工业用户，因此，电气化铁 道的谐波问题引起了电力部门的高度重视。 二. 国内外发展状况 目前，治理电气化铁道的谐波污染的方法可分为主动型和被动型两种4。 主动型就是设法使电力机车少产生或不产生谐波。目前较成熟的办法是：使 用交直交型或交交型电力机车。 被动型，即外加滤波器，比如在电力系统中加 LC 滤波器，或在装置的电网 侧加有源滤波装置等。由于几十年来我国生产了大量的交直型电力机车，而且 正在生产的电力机车中交直型电力机车仍占了绝大部分，所以，在若干年内交 直型仍将是我国电力机车的主力。因此，装设谐波补偿装置将是治理电气化铁 路谐
