Линия метро Шанхая

Активный фильтр гармоник

Промышленность

К концу 2020 года в Китае было в общей сложности 146 000 километров эксплуатируемых железных дорог и 37 900 километров эксплуатируемых, что является первым показателем в мире. Тяговый трансформатор высокоскоростных железных дорог обычно использует 12- или 24-импульсное выпрямление, создавая гармоники 11-го и 13-го порядка; нагрузка распределительного трансформатора в основном включает преобразователь частоты, ИБП, лифт, освещение, гармоники 3-го, 5-го, 7-го, 11-го и 13-го порядка.

Фон

Поскольку транспортная энергосистема содержит большое количество нелинейного оборудования, оборудование будет производить большое количество гармоник. Когда гармоническое содержание энергосистемы высокое, это может нанести определенный вред транспортной энергосистеме и системе освещения.

Релейная защита и автоматическое устройство в энергосистеме ошибочно срабатывают или выходят из строя, что напрямую ставит под угрозу безопасную работу электросети и приводит к серьезному отказу системы и аварийному отключению электроэнергии у потребителей.
Все виды электрооборудования будут создавать дополнительные потери и нагрев, а также увеличивать вибрацию и шум двигателя и трансформатора.
Гармонический ток будет мешать работе системы связи и снижать качество передачи сигнала.
Увеличивается вероятность резонанса в электросети, что приводит к перегрузке по току или перенапряжению, что создает опасность.
Устройство компенсации реактивной мощности конденсатора создает гармоническое усиление, что может привести к повреждению конденсатора или даже взрыву.

Проблема качества электроэнергии

Система распределения электроэнергии на транспорте в основном состоит из гармоник 3-го, 5-го, 7-го, 11-го и 13-го порядков, которые наносят большой вред энергосистеме и требуют использования активного фильтра мощности для управления. Устройство активного фильтра использует передовую технологию силовой электроники для обнаружения гармоник в сети в режиме реального времени, генерации тока компенсации обратной фазы через преобразователь и динамической фильтрации гармоник в сети.

Решение

Из-за больших гармоник на линии метро Шанхая, для обеспечения нормальной работы конденсатора в шкафу компенсации реактивной мощности на объекте установлен активный фильтр гармоник на 100 А для контроля гармоник. После обработки проблема гармоник поля была значительно решена, а уровень искажений тока снизился примерно с 16% до примерно 3%.