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        軌道交通中電能質量問題治理分析
        ——對話山東華天電氣有限公司研發總經理 王德濤
        2017-07-12 11:53:12  作者:  來源:中國設計師網  
        •   以“打造健康綠色的地鐵用電環境”為愿景,營造安全、穩定高效的電網環境,山東華天電氣有限公司作為電能質量整體解決方案提供商,持續為軌道交通行業的安全運行保駕護航。目前,山大華天電能質量產品(包括:有源濾波器、無功補償、再生制動能量逆變回饋裝置)在全國10多個城市的地鐵線路,上百套設備投入使用,現場運行穩定,解決了諧波、功率因數低、三相不平衡、精密設備無法正常工作等一系列問題。今天,我們有幸與山東華天電氣有限公司研發總經理王德濤進行對話,他詳細回答了目前行業內軌道交通中的電能質量熱點問題。

          以“打造健康綠色的地鐵用電環境”為愿景,營造安全、穩定高效的電網環境,山東華天電氣有限公司作為電能質量整體解決方案提供商,持續為軌道交通行業的安全運行保駕護航。目前,山大華天電能質量產品(包括:有源濾波器、無功補償、再生制動能量逆變回饋裝置)在全國10多個城市的地鐵線路,上百套設備投入使用,現場運行穩定,解決了諧波、功率因數低、三相不平衡、精密設備無法正常工作等一系列問題。今天,我們有幸與山東華天電氣有限公司研發總經理王德濤進行對話,他詳細回答了目前行業內軌道交通中的電能質量熱點問題。

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          《電能質量》:在軌道交通領域比較突出的電能質量問題有哪些?目前治理情況如何?軌道交通站點的電能質量分析和改進措施有哪些?

          王德濤:軌道交通分為地鐵(城市軌道交通)與高鐵,主要電能質量問題差異較大,涉及面也寬。

         ?。?)車站400V配電系統

          其主要電能質量問題是諧波與無功,通過有源電力濾波器(APF)同時進行諧波與無功的治理,技術成熟,可保證系統可靠穩定運行,是主流的設計。部分高鐵站設計為無功補償+APF的方式也是可行的。

         ?。?)高鐵的牽引系統

          高鐵牽引系統采用兩相供電,其電能質量問題主要是三相不平衡,由于高鐵的牽引功率大,列車駛過易導致電網電壓的三相不平衡,尤其是配電容量較小的偏遠地區,可導致較嚴重的電壓不平衡。這方面的研究較多,但由于政策問題治理較少。

         ?。?)地鐵的牽引系統

          地鐵的牽引系統采用直流供電,早期部分為DC750V,后期大多數采用DC1500V供電,由于采用多脈沖(24脈沖)整流,諧波較小,通常不需要治理。

          現在地鐵的牽引供電環網多數為35kV,且通常為電纜,在夜間不工作狀態下,電纜的容性無功較大,可導致功率因數低罰款,也可導致電纜諧振、跳閘等電能質量問題。這類問題可通過高壓SVG集中補償,也可通過低壓SVG、APF進行分布式治理。

          軌道交通低壓400V配電系統諧波、無功治理非常成熟,通過有源電力濾波器(APF)同時進行諧波與無功的治理,可保證系統可靠穩定運行。盡管APF可以進行不平衡補償,但是在該系統中不平衡問題并不突出。

          《電能質量》:從電網角度來看,軌道交通負荷對供電110kV電網的各電能質量指標(諧波,無功,閃變等)的影響?地鐵的廣泛開通增大了電網電能質量問題,無功補償裝置如何配置,諧波治理預留的必要性?

          王德濤:軌道交通的供電有220kV、110kV、35kV、10kV等各種電壓等級,影響不盡相同,較低電壓等級供電的負荷對電網的影響越大。

          地鐵對電網電能質量的影響并不大,原因是:現在電網配電容量很大,且通常由110kV(220kV)降壓到35kV專線供電,同時電力機車峰值功率在2MW左右,通常不會對電網電能質量產生惡劣影響。

          存在即合理,低壓配電系統通常均需要進行無功補償,盡管采用TSC可以補償無功,但是采用APF進行諧波與無功綜合治理可以保證低壓配電系統的穩定性。

          《電能質量》:從軌道交通角度來看,110kV電網供電的電能質量能否保證?電壓跌落和三相電壓不平衡度指標超標造成的軌道交通35kV配網和400民用電網的控制紊亂如何解決?

          王德濤:高壓電網由于容量大,電能治理問題通常不突出。

          35kV配網以及軌道交通站點的400V系統,三相電壓不平衡度通常很低,一般不會導致控制紊亂。為了電壓跌落時保證控制系統正常,部分敏感控制與信息設備增加UPS。400V民用電網不平衡度較高,通常采用穩壓補償設備、選相開關、三相不平衡補償裝置解決。

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