樹(shù)形雙邊貫通供電方案及其應(yīng)用研究

晏 寒，解紹鋒，王 輝，劉 煒，張繼雄，馮文杰

（1. 西南交通大學(xué) 電氣工程學(xué)院，四川 成都 611756；2. 神華新朔鐵路有限責(zé)任公司，內(nèi)蒙古 鄂爾多斯 010300）

0 引言

我國(guó)現(xiàn)行電氣化鐵路為減小三相電壓不平衡對(duì)電力系統(tǒng)的影響，多采用循環(huán)換相的異相供電方式［1］，該方式在牽引變電所和分區(qū)所處存在電分相。電分相是牽引網(wǎng)上的薄弱環(huán)節(jié)，會(huì)造成列車(chē)速度和牽引力的損失［2-3］，對(duì)于長(zhǎng)大坡道，情況尤為嚴(yán)重，若列車(chē)無(wú)法靠慣性駛出無(wú)電區(qū)，將造成“坡?！笔鹿?。在重載、長(zhǎng)大坡道線(xiàn)路或鐵路樞紐站所，列車(chē)再生制動(dòng)能量可達(dá)牽引能量的10%～30%，然而由于電分相的存在，相鄰供電臂無(wú)法實(shí)現(xiàn)功率交換，導(dǎo)致線(xiàn)路列車(chē)的再生制動(dòng)能量難以被直接利用，造成能量浪費(fèi)［4］。長(zhǎng)期以來(lái)，為解決電分相問(wèn)題，多種自動(dòng)過(guò)分相方案被提出［5］，這些方案雖然提高了列車(chē)通過(guò)電分相的自動(dòng)化程度，但在過(guò)分相期間仍然存在斷電過(guò)程。這一過(guò)程往往伴隨著過(guò)電壓、過(guò)電流、弓網(wǎng)電弧等暫態(tài)過(guò)程［6］，嚴(yán)重時(shí)會(huì)導(dǎo)致?tīng)恳W(wǎng)或列車(chē)故障，影響高速、重載列車(chē)的安全可靠運(yùn)行。

我國(guó)電氣化鐵路正向著高速化、重載化的趨勢(shì)發(fā)展，這對(duì)牽引供電系統(tǒng)的供電能力提出了新的挑戰(zhàn)。電氣化鐵路雙邊供電可作為解決上述挑戰(zhàn)的技術(shù)手段之一，其不僅可以提高牽引網(wǎng)電壓，減小牽引網(wǎng)損耗，提升牽引網(wǎng)供電能力，還能夠取消分區(qū)所處的電分相，提高系統(tǒng)的供電可靠性和再生制動(dòng)能量利用率。目前，雙邊供電在俄羅斯等國(guó)家有廣泛應(yīng)用，其方式視為一種平行雙邊供電，存在均衡電流問(wèn)題，會(huì)造成額外的電費(fèi)計(jì)量，增加電氣化鐵路運(yùn)營(yíng)成本?！?br>