概述

同相供电的优势

发展与突破(西南交大研制世界首套同相供电装置成功)

概述

我国现行的牵引网单边供电模式和现有的牵引变电所接线方式及其换相连接，决定了牵引网上必然存在电分相环节。采用地面自动过分相装置而出现故障时，列车会硬闯分相环节容易造成短路故障；而车上自动过分相装置故障时会影响机车运行。电分相环节对高速重载列车有极大的制约作用。因此，应用现代电力电子技术和微处理器控制技术，研制具有自主知识产权的同相供电技术，实现牵引供电技术的创新，达到铁路与电力发展的双赢，具有重要的意义。

简单的说，同相供电技术是指线路上相邻变电所供电的区段接触网电压相位相同，线路上无电分相环节的牵引供电方式。理论上，全线各牵引变电所采用单相变压器就可以实现同相供电，但由于单相负荷在电力系统引起负序电流，当电力系统薄弱时，会导致严重的三相不平衡，全部采用单相变压器不会得到电力部门的同意。因此，同相供电的关键技术就是在牵引变电所实现三相、单相对称变换。目前来看最合理和先进的技术方案是采用平衡变压器和潮流控制器（PFC）。

同相供电的优势

电气化铁路的牵引负荷为单相交流负荷，使牵引供电系统三相严重不平衡，并且存在无功电流。为了降低三相不平衡的影响，牵引变压器采用换相连接，导致各供电区段电压不同，必须用分相绝缘器分隔。分相绝缘器限制了机车平滑连续地受流，成了供电的薄弱环节，制约了高速、重载铁路的发展。变电所采用同相供电技术，通过实时检测系统的综合补偿电流，控制有源滤波器，平衡三相，滤除无功电流，牵引变压器原边不再轮换。变电所单相供电，不用设置分相绝缘器。同相供电技术从根本上解决了电分相问题，更有利于高速机车速度的提高，更能满足高速或重载牵引的发展要求；在补偿装置的作用下，能够解决系统的三相不平衡问题，同时补偿无功和谐波。

发展与突破

西南交大研制世界首套同相供电装置成功

世界上首套同相供电装置于2010年10月28日10时50分在成（都）昆（明）铁路眉山牵引变电所投入试运行。这是由西南交大主持承担的国家重大科研项目——国家科技支撑计划“电气化铁路同相供电装置”课题。现有牵引供电系统采用的是异相供电。同相供电系统实现牵引网电压同相位运行，是解决长期困扰铁路过分相和电能质量问题的有效手段。以李群湛教授为带头人的课题组潜心研究同相供电技术二十余载，终于取得重大突破。电气化铁路同相供电装置的成功研制，不仅使电气化铁路实现了同相供电，还成功实现了电气化铁路的负序、无功、谐波等电能质量综合治理，助推电气化铁路实现“高效、绿色”运营。该系统可广泛应用于高速、重载及普速铁路中，具有显著的推广应用价值。在同相供电装置投入运行前，校长陈春阳、校长助理张文桂以及成都铁路局相关部门领导多次亲临现场指导；在此项目开展全过程中，院长高仕斌频繁到眉山牵引变电所检查、指导工作，项目负责人李群湛教授也于11月1日带病亲临现场指导。该课题在学校、学院、参研单位以及成都铁路局各级领导的关心和大力支持下，在全体课题组成员3年不分昼夜的努力奋斗下取得了重大进展。2010年10月29日10时45分，该装置进入同相运行模式，是我国在电气化铁路牵引供电领域的重大技术变革，标志着我国在该领域已超越日本而达到世界领先水平。