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轨道交通系统电能质量问题解决方案
  发布者:   发布时间:2016-03-25  阅读:1525次

轨道交通供电系统电容电流主要指正常情况下线路电容电流及单相接地故障接地电容电流,前者线路电容电流增大会引起空载线路末端电压升高,造成分断设备开合困难,容易引起谐振操作过电压;后者单相接地故障接地电容电流增大,电弧不易熄灭,会引起故障扩大。一般情况下三相电力电缆由于相间及相对地存在电容,因此在正常或单相接地时,均有电容电流流过线路。又因为电缆线路相间及相对地间电容远远大于架空线路的分布电容(通常为20~30倍),所以电缆线路的电容电流亦远大于架空线路的电容电流,故影响电力线路电容电流的大小主要是电缆线路的电容。解决配电网络电容电流增大的问题已成为铁路供电部门当务之急。


配电网络电容电流增大有如下弊端:

1、正常情况下,长距离线路空载末端电压超出额定电压,空载切除线路会引起操作过电压;

2、电容电流增大,超过了隔离开关分断能力,不利于快速分段查找故障;

3、正常情况下,电容电流增加会造成线路空载损耗,影响供电质量和效益;

4、配电网发生单相接地故障后,接地电弧不易自行熄灭,必然发展成相间短路,造成供电可靠性降低;

5、单相接地故障易发生电弧接地过电压,在一个工频周波内,健全相过电压可达3~3.4倍正常相电压,使整个配电网络绝缘薄弱的设备放电击穿,引起设备损坏;

6、正常情况下,长距离线路轻载时线路呈现电容性,用电负载一般为电感性,电缆线路易与系统形成并联谐振的条件而产生并联谐振,出现谐振过电压,烧毁用电设备。

7、各站之间降压变低压系统多为直流电源成套装置、照明、电梯、显示屏、空调、排水等装置,主要以5、7、11、13次谐波为主,也含有部分3次谐波。谐波消耗系统中的无功储备,增加线路损耗,影响继电保护、自动控制装置的可靠运行,使用电设备的运行安全性下降,对通信、信号产生电磁干扰。谐波还会对线路中的其他无功补偿装置造成破坏性影响。


解决方案:

1、高压供电网中(一般为35KV)电缆呈容性,需要配置SVG提供感性电流去抵消,如果充分利用低压负荷的感性无功通过变压器反馈回35kV,这样能减少SVG的容量,减少电缆线路损耗。

2、各车站降压变400V系统功率因数的提高,能减少线路损耗和变压器损耗,减少发热量,起到节能效果,同时各车站非线性负荷在增加,谐波对系统安全运行带来的隐患迫切需要整改。可以把滤波和补偿合二为一,一起考虑,混合型TAPF/TSVG就是最佳选择。

3、针对各车站低压系统谐波较大的现场,建议采用APF电力有源滤波器实现对系统2~50次谐波进行综合治理,实现良好的滤波效果。


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