城市轨道交通牵引供电系统谐波分析.pdf

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1、万方数据鋈{缄簿漆遂蕊毽冁凌黼漤溪漆滔漆漆溪瓣葵溪漤葵漤裁葵饕漤葵漆，粪葵羹瓣葵葵粪惑葵鋈粪葵翱雠豁l城市轨道交通牵引供电系统谐波分析李建民1’尹传贵2’(1)郑州铁路职业技术学院，450052，郑州；2)铁道第四勘察设计院，430063，武汉∥第一作者，副教授)摘要结合电力系统谐波危害及防治措施，阐述了城市轨道交通牵引供电系统整流机组对电网的影响，并对其危害进行了理论数据分析，在此基础上提出了解决的方法及措施。城市轨道交通牵引变电所应采用24脉波整流机组。谐波电流应以计算值为参考、以实测值为基准的原则采取防治措施。关键

2、词城市轨道交通，供电系统，谐波电流，24脉波整流机组中图分类号U231+．8OnInter-hamonicstoElectricSupplySystemofI己ailTr明sitLiJia姗in，YinChuanguiAbstm“WithananalySisofthehamon豳damagetopow—erSystemofrailtransitandthepreventivemeasures，thispa—DerconectsⅡ1emeasuredinter．hamonicscurrentata35kVsyStemand

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4、巾u1SerectifierFirst-author’saddressZhengzhouRail啪yVocationalandTechnicalCollege，450052，Zhengzhou，Chim1谐波的产生及其危害高次谐波产生的原因主要是由于电力系统中存在非线性元件及负载，如：电容性负载、感性负载及开关变流设备(诸如电动机、整流装置等)。由于其为储能元件或变流装置，故使电压、电流波形发生畸变。此外，由于操作、系统振荡、电弧、雷电影响等因素，也会产生谐波。城市轨道交通牵引供电系统采用整流机组向电动车组提供直流电源，

5、因此不可避免产生谐波。当谐波含量超过一定范围时，对城区电力系统可能产生以下主要危害：(1)可能使电力系统的继电保护和自动装置产·46·生误动或拒动，直接危及电网的安全运行；(2)使各种电气设备产生附加损耗和发热，使电机产生机械振动及噪声；(3)谐波电流在电网中流动，作为一种能量，最终要消耗在线路及各种电气设备上，从而增加损耗，影响电网及各种电气设备的经济运行；(4)由于电网中谐波电流的存在，通过电磁感应、电容耦合以及电气传导等作用，对周围的通信系统产生干扰，从而降低信号的传输质量；(5)谐波使电网中广泛使用的各种仪表，如

6、电压表、电流表、有功及无功功率表、功率因数表、电度表等产生误差；(6)增加电网中发生谐波谐振的可能，从而造成过电流或过电压引起的危险。总之，高次谐波电流通过变压器，可使变压器的铁芯损耗明显增加，从而变压器出现过热，效率降低，缩短变压器的寿命。高次谐波对电网的影响也是如此，电缆内耗加大，电缆发热，缩短电缆的使用寿命；对电动机影响更大，不仅损耗增加，还会使电动机转子振动；而高次谐波对电容的影响更为突出，含有高次谐波的电压加至电容两端时，由于电容器对高次谐波的阻抗很小，所以电容器很容易发生过负荷导致损坏。高次谐波的干扰，往往还

7、会导致供电空气开关误动作，造成电网停电，严重影响用电设备的正常工作。同时，高次谐波对通讯设备也产生干扰信号。2解决谐波的方法及措施由于电力系统的谐波参数和背景谐波难以分析计算，目前谐波影响评估都采用设计阶段进行模拟计算，工程投运前后进行谐波电流、电压实测，然后根据线路的运行情况，进行技术经济比较，确定减少谐波影响的措施。2．1高次谐波抑制的基本方式(1)三相整流变压器采用Y／△或△／y联接，这样可以消除3的整数倍的高次谐波，电网中的谐波万方数据葵li第}避娥漆滔漆漤惑潜漤漤逮漤漤漤漤㈧潘漆㈦黼淤㈧鋈漆漆漆漤裁瓣漆蒸曝瀑涛

8、惑辩粪电流只有5、7、11、13等奇次谐波。(2)增加整流变压器二次侧的相数。整流变压器二次侧的相数越多，整流波形的脉波数越多，奇数低的谐波被消去的也越多。(3)装设分流滤波器。分流滤波器由电阻R、电容C、电感L等元件组成(见图1)。串联谐振电路一般采取三相星形联接，它往往接在大型整流设备与电网的联接处。8弋]五她⋯