北极星智能电网在线讯:以高铁为代表的中国电气化铁路让中国版图不断“缩小”，在切实改变人们生活的同时其高速发展的成就举世瞩目。到2013年，我国高速铁路运营里程达到11028 km，居世界第一位。电网作为电气化铁路的动力承载，电能质量问题无疑是至关重要的。
在近日的第七届电能质量研讨会上，记者就电气化铁路发展问题专访了西南交通大学钱清泉院士，让钱院士与我们谈谈电气化铁路与电能质量的那些事儿。
记者：钱院士您好!非常感谢您就电能质量问题接受专访。我们知道，在我国，电力部门对电气化铁道电能质量的关注重点是谐波、负序和电压偏差。我国电气化铁道牵引负荷是整流型负荷，产生大量谐波(主要是3、5、7次)注入电力系统，电气化铁道作为少数直接接入高压电网的大宗电力用户，其对电力系统和其它用户产生的影响不容忽视。请钱院士介绍下我国电气化铁路电能质量问题的现状?
钱院士：到2013年，我国高速铁路运营里程达到11 028 km，居世界第一位。目前我国铁路完成的旅客周转量、货物发送量、货物周转量、换算周转量居世界第一位。可以说，我国高速铁路的建设，无论列车最高运行速度、行车密度，还是供电负荷大小，都达到世界一流。改革开放以来，中国电力工业的发展也取得了举世瞩目的成就。无论是高速铁路、重载铁路，还是城市轨道交通都采用电力牵引，因此，轨道交通的发展离不开电力工业的发展，轨道交通的发展又拉动了电力工业的发展。
我国电气化铁路采用单相工频交流制，接入公用电网。因采用换相接入方式，牵引变电所出口和分区所处均设置电分相。电分相造成列车速度和牵引力损失，列车过分相引起暂态过程对安全运行产生不良影响。同时，由于使用电力系统三相中的两相分别通过供电臂向电力机车供电，为不对称负荷，造成三相不平衡，即负序。
我国以前普遍使用的交直型电力机车都是采用相控方式，正常工作时功率因数较低。当导通角不同时，其谐波含量变化较大。相控机车3次谐波电流含有率达到21 %，5次为10 %，7次为5 %，9次为3 % 左右。目前我国广泛采用的交直交型电力机车由于采用了PWM整流方式，功率因数接近1，与交直型机车相比谐波含量大大降低。另外，交直型电力机车已于2006年停产，虽然目前仍有一定保有量，但在一段时间内将退出运营，新建线路均采用交直交型电力机车，谐波问题将得到缓解。
对于负序问题，牵引变压器的接线方式对牵引负荷产生的三相不平衡有一定影响。目前牵引变电所多采用Vv(Vx)接线，由于其自身特点限制，单纯靠牵引变压器无法消除三相不平衡。另外一种应用较多的是三相-两相平衡接线方式，其特点是在牵引负荷满足一定条件下，可将牵引侧不对称负荷变换为电力系统侧三相对称负荷。但是由于牵引负荷随机车波动剧烈，完全满足条件的几率小，因此阻抗匹配平衡变压器也不能完全消除牵引负荷引起的三相不平衡。
目前，我国高速铁路牵引负荷的负序特点主要为牵引负荷大：客运专线的单列车功率可达23 000 kW;牵引主变安装容量达到63 MVA以上，远期甚至达到120 MVA。还有再生制动对供电系统的负序造成一定影响。一供电臂负荷牵引而另一供电臂负荷再生制动时产生的负序大于两供电臂负荷同为牵引或制动的情况。高速铁路牵引负荷比普速铁路大，但同时电力系统供电能力也不断增强，通常情况下能够满足高铁供电需求。
