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在轨道交通行业的应用

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。

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至最低,保障轨道交通的安全、稳定运营。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。

典型案例

下图是上海某地铁站采用APF前后的谐波频谱图对比,APF投入后,谐波电流畸变率由原来的4%降到使用后的1.5%。

APF投入使用前 APF投入使用后

  1. 上海地铁公司颁布《上海城市轨道交通无功补偿及谐波治理设计指导意见》

已投运的上海轨道交通供电系统,饱受谐波影响,普遍存在高次谐波超过国标现象,造成无功补偿电容器漏油、鼓肚、烧毁等故障,谐波对车站弱电设备正常、安全运行带来威胁,另外,谐波不仅自身造成损害,也限制了变频等节能设备在轨道交通的应用。由于谐波放大,传统的纯电容补偿装置已不适应轨道交通供电系统。意见要求,今后轨道交通取消纯电容无功补偿的方案,新建线路的设计中统一采用串接电抗器的无功补偿装置与有源滤波器并联使用的设计方案。

  1. 已应用APF的轨道交通企业包括上海地铁、杭州地铁、北京地铁……