混合补偿治理电气化铁道谐波污染新方法

针对我国铁道电气化的谐波问题,提出了电气化铁道的谐波治理理论计算模型,构建了一种利用混合补偿进行牵引变电所谐波综合补偿的方案,在牵引变电所技改工程中采用无源滤波器与有源滤波器装置结合,组成混合补偿器,能保持较强的滤波能力。经过实践检验证实投资较少并且效果良好。     

宜万线牵引变电所无功补偿方案研究

宜万线因近远期列车对数较少,线路无负荷和轻负荷的概率较大,外部电源薄弱,牵引变电所采用固定补偿将导致功率因数大幅下降,电能质量差。本文结合宜万线的特点,通过分析我国牵引变电所在无功补偿和谐波治理方面采用的各种方案,得出了适合宜万线的牵引变电所无功补偿方案。     

关于谐波治理可行性的认识

在谐波方面,对用户谐波电压限制通常放在重要位置。实测数据显示在某些情况下,牵引变电所使用滤波器可能难以在谐波电压指标方面取得预想的效果。在谐波治理方案论证时,方案的有效性应给予足够的重视。     

牵引变电所27.5kV所用电谐波治理研究

分析了牵引变电所所用电谐波产生的机理,测试并分析了所用电谐波特征,根据分析数据设计了相应的滤波器,通过仿真分析滤波器的效果,试制样机并进行现场试运行,测试验证了谐波治理方案的有效性。     

电气化铁路牵引变电所所用电源高次谐波治理

电气化铁路牵引网中的高次谐波通过牵引变电所27.5 kV所用变压器渗透到所内低压配电系统中,当高次谐波含量过高时,容易导致电压严重畸变。本文通过分析逆scott接线电气变换关系,建立了谐波的两相-三相变换模型,模型表明高压侧谐波电压可渗透到低压配电系统中。实测数据分析了某高铁牵引变电所低压配电系统的谐波畸变率。并在该高铁牵引变电所低压配电系统的负载侧并联了一种Y型阻波高通滤波器,有效地滤除了高次谐波,达到了治理谐波的效果。     

牵引变电所27.5kV所用电系统谐波抑制技术研究

针对牵引变电所所用电设备电源模块频繁损害现象进行了测试,发现交直交型电力机车产生的高次谐波渗透进入牵引变电所0.38kV侧产生了不利影响,对治理方案进行比较分析后开发研制了0.38kV二阶高通滤波装置,显著改善了所用电交流设备电源的电能质量,避免了因谐波过电压造成的损坏,有效保障了牵引供电27.5kV所用电系统的安全运行。     

宜万线牵引变电所无功补偿方案研究

研究目的:我国铁路既有线的很多地方都存在电能质量不高的问题。成因之一就是电网容量较小,负荷中铁路比重过大。因此,改善电气化铁路的电能质量当前亟等解决的问题。研究方法:针对我国宜万线的情况,通过分析我国牵引变电所在无功补偿和谐波治理方面采取的各种方案,得出了适合宜万线的牵引变电所无功补偿方案。研究结果:宜万线牵引变电所采用可控补偿电抗器方案虽然能自动跟踪系统进行无功补偿,且设备简单、可靠,但存在产生谐波电流、噪音较大、损耗大的缺点。采用晶闸管投切电容器(TSC)方案,变电所需投资180万元。若采用固定滤波器(FC) 晶闸管调节电抗器(TCR)方案,牵引变电所需投资195万元。研究结论:TSC方案只能提供分级的容性无功率,其分组越多,滤波效果越差。而TCR FC型的SVC方案是一种比较切实可行的宜万线牵引变电所无功补偿方案。     

高次谐波放大及其抑制措施

基于沈阳铁路局双羊店牵引变电所和立山牵引变电所的实测数据,从理论上对该局并联补偿电容器熔丝熔断、爆浆事故,以及目前国内外谐波共振现象的治理措施进行了分析,根据该局电气化铁路的实际情况给出了治理建议。     

电气化铁路低压配电系统高次谐波抑制技术

通过分析牵引网高次谐波对牵引变电所低压配电系统的渗透特性,提出了适用于牵引变电所低压配电系统的Y型二阶高通滤波器和阻波高通滤波器滤波方案,研制了Y型阻波高通滤波器滤波装置和二阶高通滤波器装置,并安装运行于曾因谐波导致用电设备烧损的牵引变电所中。经工程应用测试,该滤波装置滤波效果良好,有效滤除了高次谐波,改善了低压配电系统供电质量,彻底解决了因谐波导致用电设备烧损的问题。     

牵引变电所电能质量分析与控制方案研究

牵引负荷是电力系统的重要负荷,而功率因数低、负序功率大、谐波含量高是牵引变电所电能质量的突出问题。介绍有关电能质量的国家标准,通过对牵引变电所实际测量数据的统计、计算和分析,依据国标对牵引变电所的电能质量做了初步评价,并针对其存在的电能质量问题,提出采用一种带降压变压器的单调谐滤波器动态无功补偿方案,通过计算验证该方案的有效性。     

京沪高铁固镇变电所直挂式高压有源滤波器测试分析

随着大量不同型号的电力机车上线运行,电力机车产生的谐波和无功分量影响了电网电能质量,严重时影响电气化铁路的正常运行,牵引供电系统谐波治理和无功功率补偿得到运营单位的广泛关注.依托京沪高速铁路谐波治理工程,研制了直挂式高压有源滤波器,并在固镇牵引变电所两供电臂T-N间分别装设进行运行测试,实时监测铁路供电系统负序和牵引网谐波电流.通过有源补偿装置补偿,能吸收牵引供电系统2～13次低次谐波,改善功率因数、电压质量及负序和减少谐波对供电系统的影响.     

地铁供电系统谐波的分析及治理

从谐波的定义、谐波的国家标准、地铁供电系统谐波产生的原因、谐波对供电系统各设备的危害等方面分析了谐波治理的必要性。根据西安地铁供电系统的谐波治理方案,介绍了低压有源电力滤波器在谐波治理中的应用。通过仿真试验和理论分析,验证了治理方案的可行性,保证了供电系统的电能指标满足国家标准。     

电力机车过关节式电分相过电压抑制方案分析

当机车过锚段关节式电分相的时侯,可能会产生过电压,严重时会危及牵引变电所中的设备安全,同时也会威胁牵引变电所和接触网的安全运行。列出两种治理过分相过电压方案,即加入RC保护装置和金属氧化物(MOA)避雷器保护装置,并利用Matlab/Sim Power Systems仿真软件对加入两种保护方案后的过渡过程进行仿真,根据仿真结果对两种过电压治理方案进行比较分析,结合实际情况找出较优的治理方案。     

客货混跑山区铁路供用电品质综合测试与治理

我国客货混跑山区铁路具有线路崎岖蜿蜒、长大坡度多、沿线电网容量小等特点,且存在交直交机车和交直机车混跑情况,会造成牵引变电所功率因数低及谐波含量超标等电能质量问题,对线路正常运行形成挑战。以某山区客货混跑电气化铁路为例,开展供用电品质综合测试,基于相关标准,对电压偏差、功率因数、三相电压不平衡、谐波等电能质量指标进行定量分析,为山区牵引变电所的设计、建设与安全运营提供参考。针对功率因数和谐波问题,提出一种电气化铁路用电品质补偿装置进行治理,以保障山区铁路安全高效运行。     

牵引供电系统背景谐波概率模型及其应用

牵引负荷产生的谐波对牵引供电系统和电网的电压、电流波形畸变都会产生较大的影响,准确评估和模拟牵引系统的背景谐波是研究电力系统本身和牵引负荷谐波问题的关键。基于大量实测数据,采用概率统计方法分析牵引变电所进线处全天背景谐波电压的分布规律,并利用Weibull函数对该分布规律进行拟合,建立牵引变电所进线处24h的背景谐波电压模型,该模型能准确描述背景谐波电压的变化规律。结合该背景谐波模型,提出一种基于Monte Carlo法的牵引负荷谐波责任评估方法,并在算例中计算某高速铁路牵引变电所列车取流时牵引负荷对公共耦合端处的谐波责任,计算结果表明,公共耦合端的低次谐波电压主要受背景谐波电压的影响。     

逆变回馈型再生制动能量吸收装置系统的控制

在牵引变电所的直流母线上设置各种再生制动能量吸收装置的核心是其控制系统,本文采用逆变回馈型方案,阐述了基于单片机一单片机硬件结构的系统控制原理,详细说明了ARM9和DSP芯片的各接口功能,并给出了谐波抑制措施。     

城市轨道交通牵引供电整流机组的技术探讨

城市轨道交通牵引供电系统由牵引变电所和牵引网组成,牵引变电所的主要设备是整流机组,整流机组由牵引变压器与整流器组成。整流机组网侧谐波电流是电力系统主要的谐波源之一。为减少谐波电流对城市电网的影响,我国城市轨道交通牵引供电广泛使用24脉波直流电源。具体探讨与研究了24脉波整流机组作用、结构、整流原理和保护。     

用静止无功补偿电源实现牵引变电所的综合补偿

分析了静止无功补偿电源（ＳＶＧ）对牵引负荷的无功及负序的补偿原理，针对电气化铁路无功、负序和谐波等问题，给出综合补偿的控制算法，结合柳辛庄牵引变电所运行数据，提出补偿方案。     

枢纽牵引供电系统谐波问题探讨

结合上海南翔枢纽牵引变电所实际情况,介绍了枢纽牵引供电系统输电网络特性。基于现场实测数据,分析了不同牵引负荷和不同运行工况下牵引变电所的谐波特性。应用Matlab/Simulink仿真软件搭建了枢纽牵引供电系统仿真分析模型,仿真分析了接入牵引网数量对牵引供电系统谐波阻抗特性、不同行车运行工况下系统谐波畸变的影响。仿真结果表明,枢纽牵引供电系统存在主谐振点和多谐振点构成的谐振带;系统谐波频带丰富,极易造成高次谐波放大,进而造成谐波畸变率增大。对此,论文最后提出了一些抑制措施。     

地面谐波治理装置的研制及工程应用

提出了一种交流牵引网谐波治理地面方案,通过有源滤波装置和无源滤波装置分别滤除牵引网的低次和高次谐波电流,同时还兼有对牵引网进行无功功率补偿的功能。对利用该方案研制的地面谐波治理装置进行了测试和实际应用,结果表明:其治理牵引网谐波及无功功率效果良好,可有效消除车网谐振风险。