PQハブ
上海地下鉄
アクティブ高調波フィルタ
業界
2020年末までに、中国の鉄道総運行距離は146,000キロメートル、営業距離は37,900キロメートルに達し、世界第1位となった。高速鉄道の牽引用変圧器は、一般的に12または24パルス整流を採用しており、11次と13次の高調波を発生する。配電用変圧器の負荷には、主に周波数変換器、UPS、エレベーター、照明、3次、5次、7次、11次、13次の高調波が含まれる。
背景
交通電力網システムには多数の非線形機器が含まれているため、機器は多数の高調波を生成します。電力網の高調波含有量が高い場合、交通電力および照明システムに一定の損害を引き起こします。
電力システム内のリレー保護設備や自動装置が誤って動いたり、拒否したりすることで、電力網の安全な運用が直接的に危険にさらされ、深刻なシステム崩壊やユーザーの停電事故を引き起こします。
あらゆる種類の電気機器は追加の損失と発熱を生み出し、モーターと変圧器の振動と騒音を増加させます。
高調波電流は通信システムに干渉し、信号の伝送品質を低下させます。
電力網の共振の可能性が高まり、過電流や過電圧が発生して危険が生じます。
コンデンサ無効電力補償装置は高調波増幅を生成し、コンデンサを損傷したり、爆発させたりします。
電力品質の問題
輸送電力配電システムは主に3次、5次、7次、11次、13次の高調波で、電力システムに大きな損害を与えるため、制御にはアクティブ電力フィルタを使用する必要があります。アクティブフィルタデバイスは、高度なパワーエレクトロニクス技術を採用し、グリッド内の高調波をリアルタイムで検出し、コンバータを介して逆位相補償電流を生成し、グリッド内の高調波を動的にフィルタリングします。
解決
上海地下鉄線路では高調波が大きいため、現場の無効電力補償キャビネット内のコンデンサの正常な動作を確保するために、現場に100Aアクティブ高調波フィルターを設置して高調波を制御しました。処理後、フィールド高調波の問題は大幅に改善され、電流歪み率は約16%から約3%に減少しました。
パフォーマンス
補正前の電流歪み率
補正後の電流歪み率
補償前の無効電力と力率
補償後の無効電力とPF