[實用新型]一種鐵路配電系統(tǒng)的諧波濾波裝置

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201620033043.4
• 申請日: 2016-01-14
• 公開（公告）號: CN205283131U
• 公開（公告）日: 2016-06-01
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 王長春
• 申請（專利權(quán)）人: 成都瑞爾維軌道交通技術(shù)有限公司
• 主分類號: H02J3/01
• 分類號: H02J3/01
• 代理公司: 成都行之專利代理事務(wù)所(普通合伙) 51220
• 代理人: 謝敏

技術(shù)領(lǐng)域

本實用新型涉及電氣化鐵路供電和電力系統(tǒng)供變電技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種采用無源電阻、電感、電容元件構(gòu)成的鐵路380V配電系統(tǒng)用的三相高通濾波裝置。

背景技術(shù)

近些年，交直交型機(jī)車在國內(nèi)鐵路系統(tǒng)廣泛使用，其具有運量大、速度快、功率因數(shù)高等優(yōu)點，交直交機(jī)車采用單相PWM（Pulse-WidthModulation）方式，運行時雖然3、5、7次等低次諧波的含量大大降低，但開關(guān)頻率附近的高次諧波含量有所增加。牽引供電系統(tǒng)是一個復(fù)雜的網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)，機(jī)車、牽引網(wǎng)和所用配電系統(tǒng)為低壓三相系統(tǒng)，其都存在直接或間接的耦合關(guān)系，牽引網(wǎng)中的高次諧波必然會滲透到低壓三相系統(tǒng)中，影響三相系統(tǒng)的供電質(zhì)量，在某些線路上已經(jīng)出現(xiàn)多起因高次諧波含量過高而造成所內(nèi)用電設(shè)備燒損事件。典型高速鐵路牽引變電所380V側(cè)配電系統(tǒng)的電壓諧波含量如圖4所示，顯示高次諧波含量較高。

為解決牽引網(wǎng)中高次諧波對牽引變電所380V側(cè)配電系統(tǒng)的影響，在牽引網(wǎng)27.5kV側(cè)加裝高通濾波裝置進(jìn)行治理，由于牽引網(wǎng)電壓等級高使得濾波裝置的容量大、投資費用高，適合在牽引網(wǎng)諧波電壓畸變率很高的或發(fā)生牽引網(wǎng)諧振的嚴(yán)重情況下采用。

實用新型內(nèi)容

本實用新型為了解決上述技術(shù)問題提供一種鐵路配電系統(tǒng)的諧波濾波裝置，其安裝在牽引變電所380V配電系統(tǒng)兩相變?nèi)嘧儔浩鞯牡蛪耗妇€上，其結(jié)構(gòu)簡單，設(shè)備容量小，免維護(hù)，投資低。

本實用新型通過下述技術(shù)方案實現(xiàn)：

一種鐵路配電系統(tǒng)的諧波濾波裝置，包括由3個濾波電路按Y形或△形接線方法連接的濾波器，所述濾波電路包括電容、電抗和電阻，所述電阻與電抗相并聯(lián)后與電容相串聯(lián)。本實用新型的方案在380V側(cè)配電系統(tǒng)利用濾波器對諧波進(jìn)行治理，即本方案的諧波濾波裝置安裝在380V側(cè)配電系統(tǒng)中。利用電阻、電感和電抗構(gòu)成三相二階高通濾波電路，在基波和低次諧波范圍內(nèi)，電感阻抗顯著小于電阻，諧波主要通過電容-電感支路濾除，基波也主要經(jīng)過“電容-電感”支路，降低了有功損耗，在高次諧波范圍內(nèi)，電感阻抗隨頻率增加而增加，電阻小于電感阻抗，諧波主要經(jīng)“電容-電阻”支路濾除，實現(xiàn)了諧波濾波功能。

作為優(yōu)選，所述電容的容值為70uF至280uF，電阻的阻值為0.5Ω至3Ω，電感的電感量為0.2mH至2.5mH。本方案還在電容、電阻和電感的取值范圍上進(jìn)行優(yōu)化，采用電容、電阻和電感分別采用該參數(shù)范圍，其具有較好的濾波效果，合適的品質(zhì)因數(shù)，避開與系統(tǒng)發(fā)生并聯(lián)諧振。

作為優(yōu)選，所述濾波器通過三相斷路器與牽引變電所380V配電系統(tǒng)兩相變?nèi)嘧儔浩鞯牡蛪耗妇€A相、B相、C相相連。

本實用新型與現(xiàn)有技術(shù)相比，具有如下的優(yōu)點和有益效果：

1、本實用新型的諧波濾波裝置安裝在牽引變電所380V配電系統(tǒng)兩相變?nèi)嘧儔浩鞯牡蛪耗妇€上，在高次諧波下具有高通特性，避免牽引供電系統(tǒng)中27.5kV側(cè)高次諧波對牽引變電所380V配電系統(tǒng)的影響。

2、本實用新型的諧波濾波裝置采用無源電阻、電容、電感元件，無需控制設(shè)備，具有結(jié)構(gòu)簡單、設(shè)備容量小、免維護(hù)，投資小的優(yōu)勢。

3、在考慮了濾波性能和用電負(fù)荷情況下，提出了優(yōu)化的參數(shù)選擇范圍，即，所述電容的容值為70uF至280uF，電阻的阻值為0.5Ω至3Ω，電感的電感量為0.2mH至2.5mH，在此范圍內(nèi)具有較好的濾波效果，合適的品質(zhì)因數(shù)，避開與系統(tǒng)發(fā)生并聯(lián)諧振。

附圖說明

此處所說明的附圖用來提供對本實用新型實施例的進(jìn)一步理解，構(gòu)成本申請的一部分，并不構(gòu)成對本實用新型實施例的限定。在附圖中：

圖1為實施例1的結(jié)構(gòu)示意圖。

圖2為實施例2的結(jié)構(gòu)示意圖。

圖3為實施例3的結(jié)構(gòu)示意圖。

圖4為牽引變電所380V側(cè)配電系統(tǒng)的電壓諧波含量圖。

具體實施方式

本實用新型針對牽引變電所380V配電系統(tǒng)存在的高次諧波，提供一種由無源電阻、電容、電感元件構(gòu)成的高通濾波裝置。該裝置安裝于牽引變電所兩相變?nèi)嘧儔浩鞯蛪簜?cè)。為使本實用新型的目的、技術(shù)方案和優(yōu)點更加清楚明白，下面結(jié)合實施例和附圖，對本實用新型作進(jìn)一步的詳細(xì)說明，本實用新型的示意性實施方式及其說明僅用于解釋本實用新型，并不作為對本實用新型的限定。

實施例1：