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摘要：随着我国经济的迅猛发展，人们在日常的生产生活中对于电力的需求度也越来越高，电能已经逐渐成为人类必不可少的能源。对铁路电力系统无功补偿进行研究，以解决普速铁路补偿容量选择不合理、高速铁路补偿设备选型不稳定的问题，同时降低铁路供电线路的损耗，保证铁路供电系统的稳定性。通过对电力系统中主流无功补偿装置和无功补偿计算方法的研究，结合铁路供电方案的实际情况，总结出铁路电力系统的无功补偿方案。
关键词：铁路电力：供电系统；无功补偿：动态无功补偿：补偿容量
引言
电网系统中感性负载方面的消耗是非常多的，在不同种类的电子装置等设备变化下，就会携带出一定的谐波。所处于的电气牵引网之中，所形成的补偿模式，以及其他的电压在波动上形成的工作状态，都会是形成的谐波影响。在合理的运用无功补偿形式下，会在形成的效果上看到很大的希望。在关注无功效率的情况下，用电之中设备上所处于的功率基数并不会上升，这对电能的正常使用时会产生连带效果的。铁路电力供电系统运行之中，就要在无功补偿的问题解决上做出一定的措施努力。
1无功补偿技术
供电设备工作期间，会产生磁场，从而形成无功，供电企业应该了解电感等元件，在运行期间存在的无功问题，及时针对无功对电路电流传输形成冲击，提出解决方案，电容、电感等元件在电力系统中不可或缺，难以找到其他元件进行替代。所以工作人员采用另外一种方式，解决无功对电力系统形成的干扰，只要在电力系统中接入另外一种元件就可以抵消无功电流，这就是无功补偿技术，其他元件通过反向抵消的方式，降低无功电流对电路系统的影响，无功补偿技术可以平衡电流，降低低压配电台区，因系统运行产生的线损量，从而保障电力系统正常运作，因为无功补偿技术在电力系统运作期间，可以起到抵消无功电流的作用，所以被广泛应用于各地低压配电网工作中。
2无功补偿需要注意的问题
2.1需要能够抑制谐波
虽然使用电容器可以抵御谐波，但是也会在一定程度上将谐波放大，所以需要进一步对谐波进行抑制，具体的方法如下：①将滤波器接入到换流装置附近；②将抑波电抗器串联到容易受到谐波侵害的补偿器上；③将微电脑消谐装置上布置母线；④进一步对变流器的脉动数和供电电压进行提升，进而进一步降低低次谐波。
2.2运行功率问题
在供电系统运行过程中，如果供电系统的功率因数过低或者电压低的情况时，需要将电容器并联到电网中，工作人员需要定期对正常运行过程中的电容器的室温、电流、电压等进行检查，并查看其外壳是否产生了漏喷油或外壳膨胀的问题。是否出现了放电的情况，接头位置是否出现了发热过高、指示灯是否正常等情况，如果发现有异常出现，需要立即将电容器切除，并减产电容器的灯光或者仪表指示是否保持完好，不允许出现将电容器切除后立即利用放电回路放电的情况。
3铁路电力供电系统无功补偿方案分析
3.1使用真空断路器进行电容器的分组投切
在对欠补偿装置或者欠补偿问题在采用电容器分组投切的方式进行补偿时，可以根据牵引负荷的基本情况依次将补偿电容切除或投入。这种补偿方式头比较少结构也比较简单，可以在一定程度上将欠补偿问题和牵引负荷过补偿问题解决掉。这类补偿方式需要频繁的切除补偿电容，但是在频繁补偿过程中，会出现一个暂态的过程，并持续过电流和过电压，对串联电抗器和电容器运行的稳定性造成了比较大的影响，当前这种补偿方式已经不再使用。
3.2晶闸管投切电容器
这种方式是把真空断路器作为基础的，所呈现出的功能是十分明显的。在断路器所开展的补偿工作时，会形成一个符合优质的形式，把电容器的基本支路内容和母线进行连接。这样，在所涉及的支路中就要以晶闸管为参考。这样的形式会在速度上得到提高，时间也比较快。同时，所涉及的负荷变化情况也得到了相应的合理监控。在形成了比较小的电流冲击下，不会看到过电压的情况下，更不会听到噪音。这样的补偿形式所运用的资源是比较多的，不能实现分组的投切。在仅仅关注无功补偿的情况下，就可以实行这种方案。
3.3故障诊断
系统故障诊断装置使用智能无功补偿技术，能有效地对故障信息进行及时的检修，提高故障的诊断效率。在电力工程运作中，变压器占据着关键地位，它是系统运作的重要部分，这就意味着在电气工程自动化应用中，使用智能无功补偿技术，能够将系统发生的概率降到最低，实现自动化无人操作，对故障进行以下的高效诊断：（1）能对变压器渗出的油进行分析，进而找到变压器诱发故障的原因，对故障进行准确定位。（2）使用智能无功补偿技术还能够对电力系统产生的故障进行检修，提高运行效率，减少企业产生的经济损失。近年来，在科学技术的推动之下，智能技术实现全面发展不仅适用在变压器、开关，还适用在发动机等设备装，它能快速解决故障，提高系统的安全性能。
3.4铁路电力供电系统新技术的分析与研究
铁路全线设置了两回10kV电力贯通线,贯通线采用去磁钢丝铠装的单芯铜芯电缆沿路基、隧道、桥梁预留的电力电缆槽敷设。关于长距离10kV电力贯通电缆线路电容电流的补偿,由于贯通线电缆线路对地存在电容,故在正常运行或单相接地时都有电容电流流过线路,又因为电缆线路相间及对地电容远大于架空线路,电缆线路的电容电流亦远大于架空线路的电容电流,可能造成相关危害,如：引起主变压器或调压器过载；单相接地时易造成电弧重燃,引起三倍以上的过电压,易损坏供电设备或发展成多相短路事故：贯通线电缆的分布电容产生的容性无功,会导致系统容性无功过剩,线路末端电压上升：因此,必须对线路电容电流进行补偿,补偿电缆电容电流较好的办法是设置专用的并联补偿电抗器,主要有如下两种方式：在配电所集中设置动态补偿电抗器：在区间贯通线上分散并联补偿电抗器：高铁中一般采用了方式二,在全线两回10kV电力贯通电缆线路上每隔10km左右分别分散设置了箱式电抗器,起到了补偿接地电容电流、补偿容性无功功率、降低线路容性电流、限制线路末端电压上升的综合作用,是一大技术创新。
3.5有源滤波器
虽然无源滤波器可以发挥良好的无功补偿效果，但是并不能根本性地滤除谐波。而使用有源滤波器则能很好地将谐波滤除掉。采用APF控件最大的优点是能够彻底消除谐波，不会出现谐振危险，可以对各类谐波进行补偿，能够起到很好的治理效果。但是这种补偿方法的造价有点高、技术也比较复杂、容量也比较小，技术还不够成熟。
结语
综上所述，晶闸管投切滤波器具有比较好的应用前景，在对铁路电力供电系统进行优化时可以优先进行考虑。另外，上述几种无功补偿方案都是在对电力系统无功补偿方案进行借鉴的基础上得出的，在实际应用时还需要根据实际情况进一步进行优化后才能应用于铁路无功补偿中。
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