Kuidas saavad kõrge{0}}pingega seeriareaktorid lahendada raudteetransiidi toitesüsteemide harmoonilise saasteprobleemi?

Raudteetransiidi toitesüsteemides moodustavad kõrgepinge seeriareaktori- ja kondensaatoripangad rea filtreid, et tõhusalt lahendada harmoonilise saaste probleemi. Põhimehhanism ja rakenduselemendid on järgmised:
I. Harmoonilise saaste allikad ja ohud
Raudteetransiidi toitesüsteemide harmooniad saadakse peamiselt alalditest (nagu veoalajaamade 24{2}}impulssalaldi). Kuigi multi-impulss võib vähendada madalat harmoonilist helitugevust, on praktikas siiski 5, 7 ja 11 iseloomulikku harmoonilist, aga ka mitteiseloomulikke harmoonilisi, mis on põhjustatud elektrivõrgu asümmeetriast. Harmoonikud võivad põhjustada:
Kondensaatori ülekuumenemine ja kahjustused: harmooniline vool suurendab kondensaatori kadusid ja kiirendab isolatsiooni vananemist.
Harmooniline võimendus ja resonants: kondensaatorid ja võrgu induktiivreaktants võivad moodustada resonantsahelaid, mis võimendavad spetsiifilisi harmoonilisi ja ohustavad seadmete ohutust.
Releekaitse rike: harmoonilised häired võivad põhjustada diferentsiaalkaitset, kauguskaitset jne ning mõjutada süsteemi stabiilsust.
ii. Kõrgepingeseeriate{1}}reaktorite tööpõhimõte
Kõrgepinge seeriareaktor summutab harmoonilisi järgmiselt:
Muutke süsteemi impedantsi karakteristikku: kondensaatoriga jadamisi ühendamisel moodustub LC-filtri haru. Selle impedants indutseeritakse kindlal harmoonilisel sagedusel, mis takistab harmoonilise voolu voolamist kondensaatoripanka.
Näiteks 5 harmoonilise (250 Hz) korral on kondensaatori haru induktiivne 5 harmoonilise suhtes, kui resonantsi vältimiseks valitakse takistuseks 6%.
Sisselülitusvool: Kui kondensaator on ühendatud toiteallikaga, pärsib reaktori induktiivsus hetkelist sisselülitusvoolu, kaitstes lülitusseadet ja kondensaatorit ennast.
Sagedusjaotusega filtreerimine: reaktantsi määra reguleerimisega (nt 4,5%, 6%, 12%) saab välja filtreerida peamised harmoonilised, nagu kolm ja viis faasi. Näiteks:
6% reaktantsusaste: efektiivne 5 harmoonilise summutamine, vältides samal ajal 3 harmoonilise võimendust.
12% reaktantsusaste: sobib tugeva kolme-faasilise harmoonilise saaste korral, nt suurte ühefaasiliste -faasiliste mittelineaarsete koormustega alajaamades.
III. Raudteetransiidi tüüpilised rakendused
Võtke näiteks metroo 110 kV alajaam:
Süsteemi taust: paigaldatud on kaks uut 2400 kvari kondensaatoripanka koos seeriareaktoritega (144 kvar), mille reaktsioonivõime on 6%.
Pärast silumist saavutas 10kV siini pinge moonutuste summaarne määr 4,33% (4% üle piiri), millest kolmas harmooniline moonutuste määr oli 3,77%% (3,2% üle piiri).
Probleemi analüüs: algne reaktiivsageduse valik ei võtnud täielikult arvesse süsteemi harmoonilist tausta, mille tulemuseks oli kolm harmoonilist võimendust.
Arvutused näitavad, et kondensaatori võimsus on ligi 5,1% siini lühise{1}}võimsusest alla 6% reaktantsiga ja paralleelresonantsi on lihtne käivitada.
Optimeerimismeetmed: reaktantsi määr reguleeriti 12% -ni ja harmooniline impedants arvutati ümber:
Kolmanda harmoonilise pinge võimendusastet vähendatakse 0,50-ni, mis vastab standardile.
See väldib resonantsi ohtu ja piirab ergastuse sissetungi.
IV. SISSEJUHATUS Tehnilised parameetrid ja valikupõhimõtted
Reaktantsussuhte valik:
3. domineeriv harmooniline: valige 12% reaktantsussuhe, et kondensaatori haru saaks tajuda kolmandat harmoonilist.
5. domineeriv harmooniline: valige 6% reaktantsussuhe, et tasakaalustada filtreerimise tõhusust ja kulusid.
Üldised stsenaariumid: 4,5% reaktantsussuhe suudab toime tulla harmoonilise summutusega, mille suurus on 5 ja rohkem.
Nimipinge ja võimsus:
Nimipinge peab vastama süsteemi pingetasemele (nt . 10kV, 35 kV).
Nimivõimsus arvutatakse, korrutades mahtuvusvõimsuse reaktantsussuhtega (nt . 144 kW=2,400 kW x 6%).
Struktuur ja materjalid: epoksü{0}}tugevdatud poolid ja imporditud räniterasest südamik tagavad madala temperatuuritõusu ja madala mürataseme.
Silikoonkummist vibratsioonikummist summutuspadi sobib kompaktse raudteetransiidi ruumi jaoks.
V. Rakendamistulemused ja tööstuse tavad
Harmoonilise leevendusefektiivsus: pärast reaktantsusmäära reguleerimist vähenes kolmanda harmoonilise moonutuse määraga metrooalajaam 3,77%-lt 2,8%-le ja moonutuste kogumäär vähenes 3,9%-ni, saavutades GB/T 14549-1993 standardi.
Kondensaatori rikkeprotsent väheneb 80%, pikendades seadmete kasutusiga.
Tööstuse suundumused: dünaamiline kompensatsioon koos aktiivvõimsusfiltritega (APF) lahendab üha keerulisemaks muutuva harmoonilise spektri väljakutse.
Arukas seiresüsteem suudab jälgida harmoonilisi muutusi reaalajas ja optimeerida reaktori parameetrite reguleerimise strateegiaid.