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功率因数低、谐波含量大和不对称性是现代电力牵引负荷的三大技术特点。解决这三大问题的技术措施是设置无功补偿装置。本文对一种反馈式无功补偿方案进行了研究,指出了其特点,提出了改进方法和简化方案。 本文是根据中国实用新型专利(2488215Y,2002-4-10)的构思来开展研究工作的。本文分析了这种反馈式无功补偿方案的工作原理,稳态下各电流之间的关系,变压器变比的确定方法,滤波能力和暂态过程。经过分析发现,这种补偿方案存在一些问题,如滤波能力低,补偿装置体积大,占地面积多,接线复杂;并且如果在投切过程中不将升压变压器高压侧回路断开,存在着发生铁磁谐振的危险。本文分析了解决铁磁谐振的各种方法。由于这些方法都存在严重不足,这种反馈式无功补偿方案是不可行的。 由于这种反馈式补偿方案存在一些问题,本文分析了它的简化形式,即通过调节降压变压器低压侧的母线电压来调节滤波器的无功出力的补偿方案。本文分析了其工作原理,变压器变比的确定方法,滤波能力计算方法。这种补偿方案由于在晶闸管关断时降压变压器相当于空载,不存在暂态过程的不稳定问题;所用的变压器数目少;占地面积较少;接线相对较简单。 本文最后还对这种反馈式补偿方案和它的简化形式进行了技术、经济效益分析。通过仿真发现,这两种补偿方案在技术方面的差别不大:两相补偿模式下,在降低负序和滤波方面,效果都不明显;对提高功率因数的作用显著。在此情况下,补偿方案的选择问题就变成了经济效益的比较问题。由于如上所述的原因,本文推荐使用这种反馈式无功补偿方案的简化形式。