高壓晶閘管投切電容器組

高壓晶閘管投切電容器組

電力機車負載可能引起供電網路上的電壓急劇變動,如果此供電電網不夠強大的話(短路容量),為了消除這些變動負載所導致的負面效果,芬蘭電網(Fingrid)在Ostrobothnia靠近Qulaineu附近的Verasaan牽引變電所測試晶閘管控制的無功功率補償系統(Static-var Compensator)。此項研發計畫是與芬蘭鐵道部以合作方式進行。

計畫一,計畫二,

計畫一

由電力機車負載導致的電壓波動可由此同一電網供電至其它用戶的情況來反應電力的品質。但無論如何,加強電網的容量並非一定具有經濟效益,因為火車僅在通過供電區時方會吸收大量電力。當然,電壓品質的好壞視供電電網短路容量或電壓強度(Voltage Stiffness)而定,所以為提高電壓強度,電力機車牽引變電所從110kV輸電線供電,並以格線化(Meshed)方式運行,但無論如何,這並非經濟的作法。

計畫二

格線化供電網路使得聯結於兩相間的負載,所引起的電壓不對稱性及電壓波動不至於過大。但當負載量在全國供電網路逐漸增加後,將110kV電網與400kV電網電磁環網運行,在技術上也許可行,在經濟觀點上並非一定可行。因此,在110kV電網必須尋求其它解決方案以便解決由電力機車牽引負載所導致的電壓波動問題。
芬蘭電網的一項研發計畫曾對幾個可行的如何降低電壓波動方案進行研究。在牽引變電所安裝快速靜態無功功率補償系統以供應電力機車牽引負載便是其中一項。
電力機車負載所導致的電壓波動主要是受負載從電網吸取無功功率的影響,如果此無功功率所變動可以利用同步控制補償系統的方法,產生反方向的無功功率予以補償或消除,則電壓的變動將可有效的予以降低。如此的話,即使電力機車負載從弱電網受電,亦不改引起電壓波動的問題。
此研究計畫目前已進展到測試階段:第一套安裝於電氣化鐵道牽引變電所的晶閘管控制無功電力補償系統已經於今年三月底開始商業運行。而此套無功功率補償系統是由Nokian Capacitor Ltd.所設計與製造。
此套無功功率補償系統 在夏季的運轉期間,通過測量予以全程監視,以確定此套設備在實際系統運行中其性能與功能是否完全在掌控中。測量結果可提供電網參數計算的基礎,從中可用來找尋最佳解決方案,如何將因電壓波動所導致的負面影減至最低。

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