:轨道交通运转中必要巨额的变频摆设,导致其电网中含有巨额的谐波,这些谐波影响到电网供电褂讪性,从而恫吓到都会轨道交通运输的安宁性和褂讪性。有源滤波装备正在都会轨道交通中的利用,能够排挤电网中的谐波,确保电网运转安宁性。
本文重要先容了有源滤波装备、谐波对都会轨道交通的影响以及有源滤波装备正在某市地铁4号线的利用,获得了优秀的结果,电流谐波畸变率从27%消浸到2.3%,功率身分从0.8提升到0.95,谐波刷新结果特别明显。
有源滤波装备,便是一种用语动态胁造谐波、抵偿无功的新型电力电子装备,不妨对任何谐波实行管造,正在此刻仍旧普通的利用到了轨道交通行业中。有源滤波装备,是采用摩登电力电子技艺和基于高速DSP器件的数字信号处罚技艺,造成的新型电力谐波管造摆设,它由指令电流电途和抵偿电流发作电途组成。指令电流电途对及时电流实行监控,并将模仿电流信号转换为数字电流信号,然后通过通讯通道传输到数字信号处罚器中,数字信号处罚器对数字信号实行处罚,将谐波和基波实行分袂,并将脉宽调造信号向抵偿电流电途输送驱动脉冲,驱动IGBT和IPM模块,其临盆的电流幅值和电网谐波电流幅值相当,然后将极性区其它抵偿电流注入到电网中,从而对电网中出现的谐波电流实行抵偿和抵消,排挤电网中的电力谐波。有源滤波器粉碎了过去守旧滤波器只可固定抵偿或者无功抵偿的舛误,能够杀青对电网电流进举动态跟踪抵偿,既能够排挤谐波,又能够到达无功抵偿的主意[1]。
谐波指的频率为50Hz基波频率整数倍的周期性正弦能量。谐波是影响供电质地的紧急身分,都会轨道交通运转流程中,必要直流牵引网为列车供电,直流电源必要通过硅整流得到,整流正在交、直流变换流程中出现谐波。同时,地铁列车为了提升安逸性、安宁性和牢靠性,装置巨额的调频装备、风机、监控体系、电力机车等摆设,这些摆设数目比拟多,正在运转流程中,对都会轨道交通出现紧急影响。
地铁低压电气体系蕴涵AC400V开合柜进线、配电箱、动力配电体系、照明体系、应急电源装备、接地与安齐备系。地铁电网体系出现巨额的谐波,导致电网接地回护装备失效,增长电力损耗,影响到电网的安宁性和牢靠性。轨道交通出现巨额的谐波,必要无功抵偿装备实行抵偿,增长了电力摆设的损耗,导致电力摆设绝缘体分裂、摆设老化等题目。无功抵偿装备历久运转,能够导致电力摆设和线途温渡过高,加快摆设的老化时期,从而导致断途器电弧熄灭时期拉长,断途器产生误断局面,导致电力打击。
谐波增长变压器内部电阻损耗、导体中的涡流损耗以及表部损耗,导致变压器发烧。目前地铁工程低压配电网的配电变压器大无数采用星型或者三角形接线式样,这增长了电网零序谐波为变压器一侧绕组供给了环流桐庐,胁造谐波向电源端的传输,然而这种接线式样不会阻挠其他频率的谐波传输到电源端,从而增长变压器的损耗,进一步增长电力损耗,影响到供电质地。其次,谐波还会增长变压器的铁耗,导致变压器发烧变形,这重若是因为变压器内的铁芯中的磁滞损耗增长,谐波让电压的波形变差,从而增长了磁滞损耗。变压器内部电阻损耗、铁耗的增长,淘汰变压器本质电压,从而影响到变压器的发电容量,无法到达本质打算央求的电压容量。
为了保障地铁列车寻常用电,都会轨道交通变压器要保障长时期供电,电压器历久处于饱和形态下,自己出现肯定的谐波。装置电容器往后,电容器能够够抵消少少谐波,然而倘若谐波的的含量过大,酿成电容器发烧,增长电容器轮廓绝缘物质的老化,从而影响到电容器的操纵时期。倘若电容器进入到电压仍旧产生题主意电网,则能够进一步加剧谐波局面,巨额的谐波让电压产生尖顶波形,顶尖电压波能够诱发个别放电,因为电压起落变压化,导致个别电流过大,从而加剧绝缘介质的老化水准,影响到电容器的操纵寿命。倘若电压升高10%,电容器的操纵寿命缩短一半。
某市地铁4号线工程起于航天新城,止于北客站,线座车站。探究到地铁列车的配电体系正在运转流程中,产量巨额的谐波,为了刷新配电体系的电能质地,某市地铁4号线正在全线统统车站均装置有源滤波装备,杀青对谐波的管造。
某市地铁4号线选拔的是LBAPF有源滤波器,看待谐波的管造重若是对降压变电所的动力照明体系实行电能质地归纳管造。正在变压器低压侧母线采用纠合管造的式样实行管造。管造结果比拟昭着,效劳高,不妨实现谐波的管造,到达轨道交通的合系央求。LBAPF有源滤波装备拥有极速的响适时期,主电途拓扑和驾御算法,其精度高、运转更褂讪。既可补谐波,又可兼补无功:模块化打算,便于临盆调试便当的并联打算:拥有完盖的桥售过流、回护功效。操纵便利,易于操作和维持。LBAPF有源滤波器合系的技艺参数和原件如下表:
为了检查有源滤波装备对轨道交通供电质地的刷新,2019年1月8日到15日对某市地铁4号线仍旧装置有源滤波装备的车站操纵电力剖释仪对配电体系实行搜检。本次操纵的电力剖释仪型号为CA8335,这种型号的剖释仪拥有壮大的记实功效,能够对配电体系的电压起落、电压停滞、电压频率、电流、电压峰值、有功功率、无功功率、闪变、谐波电压、电流不均衡率等目标实行长时期记实。将电压夹、电流钳等毗连地铁车站的配电体系,收集配电体系的电流、电压,然后实行测试。通过测试剖释地铁车站装置有源滤波装备往后,电压、电流的改变。测试仪器收集区别时段地铁车站运转数据,从而测试配电体系的供电质地。经历长时期的测试跟踪得出有源滤波装备开启前后功率、功率身分均匀值,统计结果如下表:
从上述表格实质能够得出,有源滤波装备开启前,4号线次谐波的电流比拟大,功率因数偏低。有源滤波装备开启后,配电体系的谐波经历有源滤波装备的处罚往后,结果比拟好,A相总电流畸变率从10.4%消浸到2.1%;B相总电流畸变率从20.3%消浸到2.8%;C相总电流畸变率从27%消浸到3.4%。功率身分从0.8提升到0.95。因而,有源滤波装备刷新了4号线的配电体系供电质地,消浸了配电体系的无功损耗,排挤了配电体系的谐波电流,提升了配电体系的运转效劳和电力摆设的操纵寿命,有源滤波装备的装置到达了打算央求。
(2)一机多能,既可补谐波,又可兼补无功,可对2~51次谐波实行全抵偿或指定特定次谐波实行抵偿;
AZC/AZCL系列智能电容器是利用于0.4kV、50Hz低压配电顶用于节俭能源、消浸线损、提升功率因数和电能质地的新一代无功抵偿摆设。它由智能测控单位,晶闸管复合开合电途,线途回护单位,两台共补或一台分补低压电力电容器组成。可代替旧例由熔丝、复合开合或刻板式接触器、热继电器、低压电力电容器、指示灯等散件正在柜内和柜面由导线毗连而构成的自愿无功抵偿装备。拥有体积更幼,功耗更低,维持便利,操纵寿命长,牢靠性高的特色,合适摩登电网对无功抵偿的更高央求。
AZC/AZCL系列智能电容器采用定式LCD液晶显示器,可显示三相母线电压、三相母线电流、三相功率因数、频率、电容器途数及投切形态、有功功率、无功功率、谐波电压总畸变率、电容器温度等。通过内部晶闸管复合开合电途,自愿寻找适宜进入(切除)点,杀青过零投切,拥有过压回护、缺相回护、过谐回护、过温回护等回护功效。
将有源滤波装备进入到都会轨道交通的配电体系中,消浸了配电体系谐波畸变率,提升了配电网的功率身分,消浸了配电体系的损耗,避免谐波对轨道交通供电、列车更动、通讯信号等方面的影响,提升了全体供配电体系的安宁性。
[1]马雄.浅说都会轨道交通低压有源滤波装备的利用[J].修修工程技艺与打算,2018(15):4834.