地铁接入系统谐波估算和分析

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1、地铁接入电网谐波估算和分析摘要地铁牵引机午克流电源的整流系统会对电网造成一定的谐波污染，因此对地铁接入电网进行谐波估算及分析是必耍的。本文结合**市地铁1号线工程的实际情况对地铁接入电网进行了谐波估算，并针对检修方式下其注入电网的谐波电流超标现象提出了相应的谐波治理措施。Abstract:TherectifierwhichsupplyingDCsourcetothesubwaymayinjectharmoniccurrentintopowergrid.Soitisnecessarythatevaluatingtheharmoni

2、ccurrentandvoltageproducedbysubway.WiththeactualprojectofNo.1subwayinHangzhou,theharmoniccurrentandvoltageproducedwasevaluatedandanalyzedinthispaper.Somesuggestionswasprovidedtodecreasetheharmonicsinthesubwayoverhaulmode.关键词地铁24脉波整流谐波Keyword:subway24pulsesrectifierha

3、rmonic1引言随着城市的不断发展，流动人口急剧増加，城市快速轨道将越来越普及。目前国内地铁车辆牵引系统均是采用宜流电机斩波器控制系统作为牵引机千真流电源的整流系统，其单台供电容暈大，谐波含量高，冃靠近城市负荷中心，为确保电网的电压总谐波畸变率和各次谐波电压含有率在地铁投入运营时能满足国家标准的规定，防止牵引供电对电网和用户（包括地铁）的各种电气设备、用电器具造成危害，以保证电网及用户女全经济运行，对地铁接入电网进行谐波估算及分析是必要的。本文结合**市地铁1号线工程的实际情况对地恢接入电网进行了谐波估算⑴。2供电模式**帀地

4、恢1号线线路全长61.67km,设车站37座，车场3座。供电系统采用集中供电方式，设置4座地铁主变电所，分别为富春路主变电所、火车东主变电所、下沙中心主变电所、汽车城主变电所。富春路主变电所从220kV®芳变和220kV候潮变各引入1回llOkV电源;火车东主变电所从220kV运河变和220kV石南变各引入1回llOkV电源，下沙中心主变电所从220kV月牙变两段母线上各引入一回llOkV电源，汽午城主变电所从220kV横岭变两段母线上各引入一回llOkV电源。各主变电站分别从城市电网引入2路110kV独立的电源，经降压成35k

5、V后沿地铁中压供电网络以双冋路馈电电缆向地恢牵引混合变电所和降压变电所供电。主变电站110kV接线采用线路变压器组，2线2变，35kV接线为单母线分段接线。地铁供电系统止常运行方式时，主变电所的35RV母线分段断路器分开，每瘗主变电所的2回llOkV电源、2台主变压器和两段35kV母线分列运行，35kV母线向各口供电分区的车站变电所（牵引降压混合变电所和降压变电所）供电。各车站变电所的35kV母线分段断路器打开，两段35kV母线分列运行。35RV环网联络开关打开，每座主变电所分别独立承担各自供电范鬧内的牵引和动力照明负荷。地铁供

6、电系统检修方式时，任意主变电所的1个线变组故障退出时，切除该主变电所供电范阳内的三级负荷，切除要检修的线变组，由该主变电所的另1个线变组承担该主变电所供电范围内的一、二级负荷。任意1座主变电所解列时，切除该主变电所和相邻主变电所供电范围内的三级负荷,并由相邻主变电所承担他们供电分区内的一、二级负荷。3谐波危害谐波电流对地铁系统造成的影响和危害有以下几个方Uu'-2J：1）变压器谐波电流使变压器铁损及铜损增加，同时使温度上升并产牛噪声。变压器损耗的加大，会使绝缘介质老化加速寿命缩短。地恢低压配电系统中，配电变压器均采用三角形，星形

7、（△/Y）接线方式,这给零序谐波（3次及3的整数倍次谐波）在变床器一次侧绕组内提供了环流通路，从而抑制了3次谐波向电源端的传导。但变压器的这种接线方式并不能阻止其他频率谐波传到电源端。而II无论谐波电流是否被传到电源端，所有的谐波电流均会使变压器损耗加大。2）电动机谐波电流会使电动机损耗增加、利川率降低。电动机损耗的增加使线圈温度上升并使电动机寿命降低。尤其是负序谐波对电动机产生的彩响及危害会更大。5次、11次等谐波便是负序谐波，它所产牛反方向的旋转磁场会使电动机的转矩下降，它和正序分量一起会使电动机产牛抖动，随Z产生噪声。谐波

8、电流使电动机功率下降，要保证电动机输出功率，就需增加输入电流，从而造成功率损失，温度上升。3）电容器为提高功率因数及配电变床器的利用率，车站降床变电所0.4kV母线上一般设置电容器集中补偿柜。山于并联电容器容抗随电流频率的增加而减小，电容器组对谐波电流的低阻抗特