怀化铁路枢纽地区接触网谐振过电压的形成与治理研究

针对2018年以来怀化铁路枢纽地区频繁发生接触网谐振过电压导致的电力机车高压电气设备阻容吸收装置烧损、避雷器炸损、变流器直流过电压等故障,文章对该枢纽地区的牵引供变电系统接触网环境,和谐型机车网侧变流器谐波电流成因及常见机车故障进行了理论分析和现场实测,提出了增设地面高次谐波滤波装置和机车变流器网压传感器滤波环节的谐波治理方案和机车防护措施,上述方案和措施实施后取得良好的谐振过电压抑制效果。     

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.     

200 kA铝电解系列整流装置谐波治理研究

分析了某200 kA铝电解系列整流装置网侧谐波电流和功率因数情况,介绍了滤波器的设计原理,并针对整流装置的谐波状况设计了一种单调谐滤波器加高通滤波器的滤波结构.实践证明该滤波装置运行效果良好,能满足谐波治理和功率补偿要求.     

牵引网宽频域谐波抑制用高通滤波器性能分析与设计

为了解决交流机车取代直流机车给牵引网带来的宽频域谐波问题,提出了一个带三阶阻尼的高通滤波器方案,可以有效消除高次谐波,且输出的无功功率小,不会造成网压提升;也没有基波损耗,运行成本低。对该滤波器的原理及各个参数对滤波性能的影响进行了详细分析,结合实例进行了仿真,验证了其有效性和可行性。     

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。     

简析地铁低压何源滤波装置的应用

随着大量低压变频装置在地铁应用,低压配电系统中谐波畸变日益严重,危及地铁系统的安全、稳定运行。分析了谐波对系统的危害,对北京、上海等地区运营线路低压供电系统谐波含量进行了实地测量。并根据有源滤波器投入系统前后的不同效果进行了分析和比对,提出了有源滤波装置设置建议,对今后地铁低压配电谐波治理具有重要参考价值。     

城市轨道交通供电系统网侧谐波研究

针对城市轨道交通供电系统，对系统产生的谐波进行分析，可知谐波对系统具有危害性。在现实系统中不但含有特征次谐波，而且含有非特征次谐波。采用多重化结构的整流系统，仍然含有已经被认为消除的谐波。应采用分散治理和集中治理的方案，轨道交通供电系统应安装滤波装置或者有源滤波装置APF。     

有源滤波技术在地铁供电系统中的应用

研究目的:地铁电网中接入的非线性电压-电流特性的电器设备数量日益增多,这些非线性负载产生的谐波电流在电网的阻抗上产生谐波电压并与电网的基波电压叠加引起电压畸变,造成一系列危害,严重时将危机行车安全.针对谐波产生的机理和滤波治理方式进行分析,提出可消除谐波和提高功率因数的滤波方式及治理方案.＃研究结论:针对在地铁电网中谐波产生的机理,通过对有源滤波和无源滤波性能的分析与比较,提出采用有源滤波治理谐波的方案.并对有源滤波的工作原理、设置原则、选择要求等进行了阐述,通过实例测试验证,采用有源滤波可以比较有效地消除谐波和提高供电系统的功率因数.     

补偿装置在高速磁浮系统中的应用研究

由于高速磁浮牵引采用大功率变流装置,供电系统必须对系统运行时的谐波进行滤波,对无功分量进行调节。系统运行时对电网的无功和谐波进行补偿与滤波是电网安全和系统正常运行的重要部分。分析了补偿系统的构建和控制原理。使用IGBT(绝缘栅双极型晶体管)无功调节装置将有利于补偿系统满足牵引系统补偿的快速性要求。该补偿系统运行后能够满足电网质量要求,但系统损耗和动态响应尚需进一步优化。     

高次谐波对京津城际铁路的影响及治理措施

针对京津城际铁路发生主断路器跳开的现象,通过试验找出牵引供电系统产生高次谐波的谐波源,分析高次谐波对牵引供电系统、动车组、电力机车和运输组织的影响。提出治理谐波源、运输组织调整应急方式、牵引网滤波3种谐波整治措施。     

基于级联H桥变流器的牵引网谐波阻抗测量装置

电力机车高次谐波电流引发的牵引网谐振事故影响电气化铁路安全运行,深入研究牵引网阻抗频率特性有重要意义。本文基于谐波注入干预法,提出一种可直接对牵引网谐波阻抗进行测量的测量装置实现方案。测量装置采用级联H桥变流器作为谐波发生器,控制系统采用分层控制结构。通过升压变压器向牵引网注入100~5 000 Hz不同频率的谐波电流,测量注入点处的电压、电流数据,估算牵引网谐波阻抗。仿真分析结果表明,本测量装置在设计频率范围内,能够获得准确的谐波阻抗,并且无需单独的整流环节作为直流电压源,结构简单,控制可靠。     

混合型有源滤波装置的应用研究

介绍了应用于煤矿的并联混合型6kV有源电力滤波装置的主电路和控制系统设计的原理。该装置是由有源滤波器、晶闸管投切的滤波器和固定补偿装置组成的混合型补偿装置。为了充分发挥各个功能单元的作用,该装置采用了基于瞬时无功理论的基频无功电流提取法和基于FIR数字滤波算法的谐波电流检测的分解合成控制方法。实践证明,上述方法不仅有效地抑制了直流传动矿井提升机所产生的谐波,同时实现了对其无功功率的连续补偿。成功运行的经验表明,混合型有源滤波器对于煤矿配电系统电能质量的控制效果良好。     

一种考虑山区路段牵引网电压波动及谐波治理的车载储能型解决方案

针对高速铁路山区路段列车运行特性导致的牵引网电压出现抬升与降落及网侧谐波含量较高易引起牵引网谐振过电压的问题,提出一种基于车载储能系统的解决方案.首先提出考虑牵引网电压波动的车载储能系统拓扑,并根据储能系统SOC及列车实时功率对储能系统的工作状态进行划分.其次研究山区路段列车行车致使牵引网电压波动的机理,在此基础上分析储能系统对牵引网电压的补偿原理.进一步研究了基于车载储能系统的牵引网谐波电流治理方案,并根据控制目标研究储能系统中四象限变流器及双向DC/DC的控制策略.通过多工况下仿真测试,验证了所提拓扑及控制策略在山区路段出现的因列车运行特性引起的牵引网电压波动及牵引网谐波电流引起谐振过电压的治理效果.仿真结果表明,本文所提方案能有效抑制因列车工况引起的山区路段牵引网电压波动,并改善牵引网侧谐波电流,抑制谐振过电压的发生.     

机车车载谐波治理装置的研制

对比有源滤波器和无源滤波器的优缺点后,确定了车载谐波治理装置的设计方案。分析车载谐波治理装置的工作原理,从理论上推导电流无功分量和谐波分量的检测方法,并介绍了三态滞环调制策略的基本原理和实现方法。MATLAB仿真和地面试验结果表明,共一个牵引绕组的有源+无源车载谐波治理装置,可以有效降低机车输入电流的谐波含量,提升电流品质。     

基于C型与单调谐滤波器组合的高铁牵引供电系统谐波治理方法

针对高速铁路牵引供电系统谐波治理问题,分析牵引供电系统谐波问题产生机理;对比分析牵引供电系统加入5种无源滤波器后对系统的影响,并详细分析C型滤波器各参数及其与单调谐滤波器所构成的组合滤波器对系统阻频特性的影响;在此基础上,设计了采用C型滤波器和C型与单调谐滤波器组合的两种治理方案。结合牵引供电系统车网耦合仿真模型,仿真分析两种治理方案,并根据滤波效率、设备成本、不同列车数量等方面评估了两种方案。评估结果表明,C型与单调谐滤波器组合的方案滤波效率及性价比更优。     

胶轮运载系统的交流牵引供电无功功率和谐波研究

胶轮运载系统作为一种重要的城市轨道交通形式,在我国的应用已日渐增多。它采用的交流牵引供电-直流电机牵引的模式不同于常规直流牵引供电-交流电机牵引的模式,有其较大的特殊性。对交流牵引系统中的无功功率和谐波情况进行分析,并对无功的补偿和谐波的治理提出了可行的措施。     

动车组牵引变压器滤波绕组作用效果研究

针对某型动车组牵引变压器滤波绕组的滤波效果展开研究,结合动车组主电路结构及载波移相控制策略对其网侧谐波进行理论分析、仿真对比、实车试验验证。结果表明,既有动车组动力单元较多时,网侧牵引绕组数量也相应增多,可以通过载波移相技术有效的将高频谐波移至更高频处,而不需要额外增加滤波电路进行高次谐波的滤波。     

铁路客站电气设备谐波分析与治理

随着铁路客站的大规模建设,客站内采用了大量的电气设备,在运行过程中产生的谐波会影响电网的运行质量和电气设备安全运行。为消除这种谐波影响,对客站内主要谐波源及产生谐波的机理进行分析,提出采用无源滤波和有源滤波装置消除谐波影响的治理方案,经在哈尔滨西客站使用,取得了良好的效果。     

一种分布式无功补偿方案在地铁供电中的可行性分析

通过对地铁供电系统无功功率的分析,提出了利用沿线车站变电所有源滤波装置进行分布式无功补偿的方案。通过实例分析表明,主变电所SVG安装容量可以减少80%以上,并可以减少SVG的发热量和噪声,节省了工程投资。     

多功能平衡变压器滤波特性分析

介绍在阻抗匹配平衡变压器基础上发展起来的一种新型多功能平衡变压器的原理及其三相谐波电流计算的实现,分析多功能平衡变压器在10.5kV分接处设置滤波支路后两臂带不同负荷时的滤波效果,并与无滤波装置和27.5kV低压侧滤波的方案进行比较。计算结果表明,多功能平衡变压器在抑制谐波方面具有优越性,值得在铁路上推广。