www亚洲一区,最近韩国电影高清免费观看中文,精品福利视频一区二区三区,啦啦啦+中文+日本+免费+高清

歡迎光臨安科瑞電氣股份有限公司網(wǎng)站!
誠信促進發(fā)展,實力鑄就品牌
服務熱線:

15000352989

產(chǎn)品分類

Product category

技術文章 / article 您的位置:網(wǎng)站首頁 > 技術文章 > 淺談有源濾波裝置在軌道交通行業(yè)的應用與選型

淺談有源濾波裝置在軌道交通行業(yè)的應用與選型

更新時間: 2023-12-28   點擊次數(shù): 483次

摘要:軌道交通運行中需要大量的變頻設備,導致其電網(wǎng)中含有大量的諧波,這些諧波影響到電網(wǎng)供電穩(wěn)定性,從而威脅到城市軌道交通運輸?shù)陌踩院头€(wěn)定性。有源濾波裝置在城市軌道交通中的應用,可以消除電網(wǎng)中的諧波,確保電網(wǎng)運行安全性。

關鍵詞:有源濾波;城市軌道交通;諧波治理

0引言

本文主要介紹了有源濾波裝置、諧波對城市軌道交通的影響以及有源濾波裝置在某市地鐵4號線的應用,取得了良好的效果,電流諧波畸變率從27%降低到2.3%,功率因素從0.8提高到0.95,諧波改善效果非常顯著。

1有源濾波裝置

有源濾波裝置,就是一種用語動態(tài)抑制諧波、補償無功的新型電力電子裝置,能夠?qū)θ魏沃C波進行治理,在當前已經(jīng)廣泛的應用到了軌道交通行業(yè)中。有源濾波裝置,是采用現(xiàn)代電力電子技術和基于高速DSP器件的數(shù)字信號處理技術,制成的新型電力諧波治理設備,它由指令電流電路和補償電流發(fā)生電路構成。指令電流電路對實時電流進行監(jiān)控,并將模擬電流信號轉換為數(shù)字電流信號,然后通過通信通道傳輸?shù)綌?shù)字信號處理器中,數(shù)字信號處理器對數(shù)字信號進行處理,將諧波和基波進行分離,并將脈寬調(diào)制信號向補償電流電路輸送驅(qū)動脈沖,驅(qū)動IGBT和IPM模塊,其生產(chǎn)的電流幅值和電網(wǎng)諧波電流幅值相等,然后將極性不同的補償電流注入到電網(wǎng)中,從而對電網(wǎng)中產(chǎn)生的諧波電流進行補償和抵消,消除電網(wǎng)中的電力諧波。有源濾波器打破了過去傳統(tǒng)濾波器只能固定補償或者無功補償?shù)娜秉c,可以實現(xiàn)對電網(wǎng)電流進行動態(tài)跟蹤補償,既可以消除諧波,又可以達到無功補償?shù)哪康腫1]。

2諧波對城市軌道交通功的影響

諧波指的頻率為50Hz基波頻率整數(shù)倍的周期性正弦能量。諧波是影響供電質(zhì)量的重要因素,城市軌道交通運行過程中,需要直流牽引網(wǎng)為列車供電,直流電源需要通過硅整流獲得,整流在交、直流變換過程中產(chǎn)生諧波。同時,地鐵列車為了提高舒適性、安全性和可靠性,安裝大量的調(diào)頻裝置、風機、監(jiān)控系統(tǒng)、電力機車等設備,這些設備數(shù)量比較多,在運行過程中,對城市軌道交通產(chǎn)生重要影響。

2.1影響電網(wǎng)安全性

地鐵低壓電氣系統(tǒng)包括AC400V開關柜進線、配電箱、動力配電系統(tǒng)、照明系統(tǒng)、應急電源裝置、接地與安全系統(tǒng)。地鐵電網(wǎng)系統(tǒng)產(chǎn)生大量的諧波,導致電網(wǎng)接地保護裝置失效,增加電力損耗,影響到電網(wǎng)的安全性和可靠性。軌道交通產(chǎn)生大量的諧波,需要無功補償裝置進行補償,增加了電力設備的損耗,導致電力設備絕緣體破裂、設備老化等問題。無功補償裝置長期運行,可能導致電力設備和線路溫度過高,加速設備的老化時間,從而導致斷路器電弧熄滅時間延長,斷路器出現(xiàn)誤斷現(xiàn)象,導致電力故障。

2.2增加變壓器的損耗

諧波增加變壓器內(nèi)部電阻損耗、導體中的渦流損耗以及外部損耗,導致變壓器發(fā)熱。目前地鐵工程低壓配電網(wǎng)的配電變壓器大多數(shù)采用星型或者三角形接線方式,這增加了電網(wǎng)零序諧波為變壓器一側繞組提供了環(huán)流桐廬,抑制諧波向電源端的傳輸,然而這種接線方式不會阻止其他頻率的諧波傳輸?shù)诫娫炊?,從而增加變壓器的損耗,進一步增加電力損耗,影響到供電質(zhì)量。其次,諧波還會增加變壓器的鐵耗,導致變壓器發(fā)熱變形,這主要是由于變壓器內(nèi)的鐵芯中的磁滯損耗增加,諧波讓電壓的波形變差,從而增加了磁滯損耗。變壓器內(nèi)部電阻損耗、鐵耗的增加,減少變壓器實際電壓,從而影響到變壓器的發(fā)電容量,無法達到實際設計要求的電壓容量。

2.3對補償裝置的損耗

為了保證地鐵列車正常用電,城市軌道交通變壓器要保證長時間供電,電壓器長期處于飽和狀態(tài)下,自身產(chǎn)生一定的諧波。安裝電容器以后,電容器可以夠抵消一些諧波,但是如果諧波的的含量過大,造成電容器發(fā)熱,增加電容器表面絕緣物質(zhì)的老化,從而影響到電容器的使用時間。如果電容器投入到電壓已經(jīng)出現(xiàn)問題的電網(wǎng),則可以進一步加劇諧波現(xiàn)象,大量的諧波讓電壓出現(xiàn)尖頂波形,頂尖電壓波可能誘發(fā)局部放電,由于電壓升降變壓化,導致局部電流過大,從而加劇絕緣介質(zhì)的老化程度,影響到電容器的使用壽命。如果電壓升高10%,電容器的使用壽命縮短一半。

3有源濾波裝置在城市軌道交通中的應用效果

3.1工程概況

某市地鐵4號線工程起于航天新城,止于北客站,線路總長35.2km,共設置29座車站。考慮到地鐵列車的配電系統(tǒng)在運行過程中,產(chǎn)量大量的諧波,為了改善配電系統(tǒng)的電能質(zhì)量,某市地鐵4號線在全線所有車站均安裝有源濾波裝置,實現(xiàn)對諧波的治理。

3.2諧波治理

某市地鐵4號線選擇的是LBAPF有源濾波器,對于諧波的治理主要是對降壓變電所的動力照明系統(tǒng)進行電能質(zhì)量綜合治理。在變壓器低壓側母線采取集中治理的方式進行治理。治理效果比較明顯,效率高,能夠完成諧波的治理,達到軌道交通的相關要求。LBAPF有源濾波裝置具有極快的響應時間,主電路拓撲和控制算法,其精度高、運行更穩(wěn)定。既可補諧波,又可兼補無功:模塊化設計,便于生產(chǎn)調(diào)試便利的并聯(lián)設計:具有完蓋的橋售過流、保護功能。使用方便,易于操作和維護。LBAPF有源濾波器相關的技術參數(shù)和原件如下表:

表1為有源濾波裝置相美技術參數(shù)表

image.png

3.3諧波治理效果

為了檢驗有源濾波裝置對軌道交通供電質(zhì)量的改善,2019年1月8日到15日對某市地鐵4號線已經(jīng)安裝有源濾波裝置的車站使用電力分析儀對配電系統(tǒng)進行檢查。本次使用的電力分析儀型號為CA8335,這種型號的分析儀具有強大的記錄功能,可以對配電系統(tǒng)的電壓升降、電壓中斷、電壓頻率、電流、電壓峰值、有功功率、無功功率、閃變、諧波電壓、電流不平衡率等指標進行長時間記錄。將電壓夾、電流鉗等連接地鐵車站的配電系統(tǒng),采集配電系統(tǒng)的電流、電壓,然后進行測試。通過測試分析地鐵車站安裝有源濾波裝置以后,電壓、電流的變化。測試儀器采集不同時段地鐵車站運行數(shù)據(jù),從而測試配電系統(tǒng)的供電質(zhì)量。經(jīng)過長時間的測試跟蹤得出有源濾波裝置開啟前后功率、功率因素平均值,統(tǒng)計結果如下表:

表2有源濾波裝置開啟前后功率以及公功率因素平均值

image.png

表3為有源濾波裝置開啟前后諧波電流百分比

image.png

3.4結果分析

從上述表格內(nèi)容可以得出,有源濾波裝置開啟前,4號線的配電系統(tǒng)3、5、7、9、11、13次諧波的電流比較大,功率因數(shù)偏低。有源濾波裝置開啟后,配電系統(tǒng)的諧波經(jīng)過有源濾波裝置的處理以后,效果比較好,A相總電流畸變率從10.4%降低到2.1%;B相總電流畸變率從20.3%降低到2.8%;C相總電流畸變率從27%降低到3.4%。功率因素從0.8提高到0.95。所以,有源濾波裝置改善了4號線的配電系統(tǒng)供電質(zhì)量,降低了配電系統(tǒng)的無功損耗,消除了配電系統(tǒng)的諧波電流,提高了配電系統(tǒng)的運行效率和電力設備的使用壽命,有源濾波裝置的安裝達到了設計要求。

4安科瑞APF有源濾波器產(chǎn)品選型

4.1產(chǎn)品特點

(1)DSP+FPGA控制方式,響應時間短,全數(shù)字控制算法,運行穩(wěn)定;

(2)一機多能,既可補諧波,又可兼補無功,可對2~51次諧波進行全補償或特定次諧波進行補償;

(3)具有完善的橋臂過流保護、直流過壓保護、裝置過溫保護功能;

(4)模塊化設計,體積小,安裝便利,方便擴容;

(5)采用7英寸大屏幕彩色觸摸屏以實現(xiàn)參數(shù)設置和控制,使用方便,易于操作和維護;

(6)輸出端加裝濾波裝置,降低高頻紋波對電力系統(tǒng)的影響;

(7)多機并聯(lián),達到較高的電流輸出等級;

4.2型號說明

image.png

4.3尺寸說明

image.png

image.png

4.4產(chǎn)品實物展示

image.pngimage.png

ANAPF有源濾波器

5安科瑞智能電容器產(chǎn)品選型

5.1產(chǎn)品概述

AZC/AZCL系列智能電容器是應用于0.4kV、50Hz低壓配電中用于節(jié)省能源、降低線損、提高功率因數(shù)和電能質(zhì)量的新一代無功補償設備。它由智能測控單元,晶閘管復合開關電路,線路保護單元,兩臺共補或一臺分補低壓電力電容器構成??商娲R?guī)由熔絲、復合開關或機械式接觸器、熱繼電器、低壓電力電容器、指示燈等散件在柜內(nèi)和柜面由導線連接而組成的自動無功補償裝置。具有體積更小,功耗更低,維護方便,使用壽命長,可靠性高的特點,適應現(xiàn)代電網(wǎng)對無功補償?shù)母咭蟆?/p>

AZC/AZCL系列智能電容器采用定式LCD液晶顯示器,可顯示三相母線電壓、三相母線電流、三相功率因數(shù)、頻率、電容器路數(shù)及投切狀態(tài)、有功功率、無功功率、諧波電壓總畸變率、電容器溫度等。通過內(nèi)部晶閘管復合開關電路,自動尋找適宜投入(切除)點,實現(xiàn)過零投切,具有過壓保護、缺相保護、過諧保護、過溫保護等保護功能。

5.2型號說明

image.png

AZC系列智能電容器選型:

image.png

AZCL系列智能電容器選型:

image.png

5.3產(chǎn)品實物展示

image.pngimage.png

AZC系列智能電容模塊AZCL系列智能電容模塊

安科瑞無功補償裝置智能電容方案

6結束語

將有源濾波裝置投入到城市軌道交通的配電系統(tǒng)中,降低了配電系統(tǒng)諧波畸變率,提高了配電網(wǎng)的功率因素,降低了配電系統(tǒng)的損耗,避免諧波對軌道交通供電、列車調(diào)度、通信信號等方面的影響,提高了整個供配電系統(tǒng)的安全性。


聯(lián)