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轨道交通电能质量问题分析及解决方案

轨道交通(地铁、高铁等)供电系统的谐波主要来源于向车辆供电的牵引供电系统。在列车运行期间,由于电源波动、整流件换向、大负载变化、列车起动或制动、供电臂切换、车辆逆变等会产生谐波以及不平衡电流,严重影响了继电保护装置的正确工作,同时,也影响了变压器、旋转电机的安全,且干扰轨道交通体系的正常通讯。谐波已经成为轨道交通运行的重在威胁。

负载分析

城市轨道交通的用电负荷按其功能不同可分为两大用电群:

1.电动客车运行所需要的牵引负荷;

2.车站、区间、车辆段、控制中心等其他建筑物所需要的动力照明用电,如:通风机、空调、自动扶梯、 电梯、水泵、照明、AFC系统、FAS、BAS、通信系统、信号系统等。

城市轨道交通的供电系统中谐波源主要为:

1.牵引整流逆变装置产生的高次谐波(11次、13次等);

2.站用变电站中的大量非线性负荷(3次、5次、7次等)。

轨道交通行业谐波的特点

轨道交通谐波主要来源于车辆牵引供电的整流、逆变装置,其次是直流电源成套装置、照明、电梯、显示屏、空调、排水等装置,主要以5、7、11、13次谐波为主,也含有部分3次谐波。谐波消耗系统中的无功储备,增加线路损耗,影响继电保护、自动控制装置的可靠运行,使用电设备的运行安全性下降,对通信、信号产生电磁干扰。谐波还会对线路中的其他无功补偿装置造成破坏性影响,同时无功补偿装置亦会放大谐波,形成恶性循环。

解决方案

电能质量问题的存在给轨道交通行业带来了严重危害,为此,太阳集团贵宾会提供了一套完整的解决方案,具体如下:

序号电能质量问题解决方案
1功率因数低,无功需求大

BW-SVG

BW-LC

BW-TSVG

BW-UPQC

2谐波

BW-APF

BW-TAPF

BW-UPQC

3三相不平衡

BW-SPC

谐波治理的用户价值

轨道交通尤其是地铁供电系统对供电可靠性要求非常严格,谐波是威胁其供电可靠性的主要诱因。使用有源滤波器可以有效的治理谐波,将谐波对供电系统的损害降低,保障轨道交通的安全、稳定运行。同时,谐波滤除后,使系统的谐波损耗减小,原有电容器补偿设备也能正常使用,进一步减小系统损耗。

应用案例

1.BW-APF有源滤波器在上海地铁的应用

2.BW-APF有源滤波器在杭州地铁的应用

3.BW-APF有源滤波器在北京地铁的应用

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