铁路牵引供电系统谐波谐振分析及抑制方法研究
浅谈电力系统谐波检测及抑制方法
浅谈电力系统谐波检测及抑制方法摘要:本文主要阐述了电力系统谐波的产生原因和危害,介绍了谐波检测的方法,包括传统方法和新兴方法,以及谐波抑制的方法,包括被动滤波和主动滤波等。
同时,针对电力系统谐波的特点,提出了一些优化措施,以期对电力系统谐波的检测和抑制产生积极的影响。
关键词:电力系统、谐波、检测、抑制正文:一、谐波的产生原因及危害谐波是指频率为基波频率整数倍的交流电信号,是电力系统中极其普遍的现象。
谐波的产生原因主要有以下几种:1、非线性负载的存在:如励磁系统、变频器、UPS等等。
2、电力电子器件的存在:如开关电容器等等。
3、线路谐振所产生的回波:如高压输电线和变压器中的谐振回波。
4、供电系统中的电弧、火花放电等。
大量的谐波会对电力系统产生不可避免的危害,包括:1、阻碍电能传输:谐波会引起交流系统内的电压和电流失去同步,从而无法有效地传输电能。
2、损坏电力设备:谐波会使电力设备的温度升高,引起设备故障或烧坏。
3、引起电力波动:谐波会使电力质量发生变化,从而引起电力波动。
4、对用电设备的干扰:谐波会对用电设备产生干扰,使其工作出现异常。
二、谐波的检测方法为了准确地检测和分析电力系统中的谐波,需要采用适当的谐波检测方法。
目前常见的谐波检测方法包括:1、传统的谐波检测方法:包括单相检测法、三相检测法等,主要是通过对线路中的电压和电流进行采样,并对谐波进行滤波和分析。
2、新兴的谐波检测方法:如快速小波变换法(FWT)、矢量变量法(VSA)等,较为有效地解决了传统方法中的一些问题,例如不容易出现失灵、可实现频率矩阵多恒定、不依赖预处理等。
三、谐波的抑制方法为了有效地抑制电力系统中的谐波,需要采用相应的谐波抑制方法。
目前常见的谐波抑制方法包括:1、被动滤波:即采用滤波器等被动电路来消除谐波,其优点是结构简单,可靠性高,成本低廉,常常应用于对谐波要求不高的场合。
2、主动滤波:即通过电网与电源之间的电流、电压、功率等进行控制,进而消除谐波,其优点是能够发挥较好的动态响应能力,比被动滤波性能更好。
城市轨道交通牵引供电系统谐波分析
城市轨道交通牵引供电系统谐波分析随着城市轨道交通的发展,牵引供电系统在保障列车运行安全和稳定性方面起着至关重要的作用。
随之而来的问题也日益显现,其中之一便是谐波问题。
谐波是指在交流电网中产生的频率是基波频率的整数倍的电压和电流成分,由于牵引供电系统中存在大量的电机、变频器等非线性负载,谐波在其工作中难免会产生,并且会对系统的稳定性和设备的寿命造成影响,因此对于牵引供电系统中的谐波进行分析和控制显得尤为重要。
对于牵引供电系统中谐波的来源需要进行详细的了解。
在城市轨道交通中,列车牵引系统是整个系统中耗电最大的部分,其主要由牵引变流器、牵引电机等组成,其中变频器是主要的谐波源。
当列车从静止状态加速至工作速度时,会导致变频器系统的工作频率从极低的频率变化至很高的频率,这种频率的变化带来的是非常复杂的谐波波形。
除变频器外,城市轨道交通的供电系统中还包括变电站、接触网、牵引线路等多个环节,这些环节中的负载也会产生谐波。
城市轨道交通牵引供电系统中谐波的产生是多方面的,需要全面的分析。
对于牵引供电系统中谐波的影响进行详细的研究。
谐波会对系统中的设备和设施产生一系列的负面影响,包括设备的损坏、系统的稳定性下降、电磁干扰等。
谐波会对变频器等非线性负载本身产生影响,导致设备的性能下降,甚至烧坏。
谐波会加大供电系统的损耗,进一步减短设备的使用寿命,增加了维护和更换的成本。
谐波还会在系统中引起电压、电流等参数的波动,对系统的稳定性和功率因数造成影响,甚至对其他设备产生电磁干扰,影响系统的正常运行。
针对城市轨道交通牵引供电系统中谐波的分析,需要采取一系列有效的控制措施。
首先是从源头上控制谐波的产生。
通过选择合适的牵引电机和变频器,减小非线性负载对系统中谐波的产生,从而减小对供电系统的影响。
其次是在系统中加入谐波滤波器,对系统中的谐波进行衰减。
谐波滤波器可以将谐波电压和电流滤除,减小对其他设备的影响,提高系统的稳定性和安全性。
电气化铁路供电系统中的谐波分析与抑制
电气化铁路供电系统中的谐波分析与抑制谐波是指电路中频率为基波频率整数倍的幅度较小但频率较高的波动。
在电气化铁路供电系统中,谐波的产生会对电网造成一定的影响,不仅会导致设备工作不稳定,还可能损坏设备,影响供电质量。
因此,对电气化铁路供电系统中的谐波进行分析与抑制是非常重要的。
首先,谐波产生的原因主要有电动机、整流器、变压器等非线性负荷设备的工作方式引起的。
这些设备在工作时,会引入谐波电流,造成电网谐波污染。
而这些谐波电流会经由供电系统传递到其他设备,引起更严重的谐波问题。
因此,对谐波的产生机理进行深入分析是解决问题的关键。
为了对电气化铁路供电系统中的谐波进行准确分析,我们需要采用适当的谐波分析方法。
其中,最常用且有效的是频谱分析法。
通过对供电系统电流和电压进行频谱分析,可以得到不同频率的谐波成分和其幅度大小。
根据分析结果,可以判断出谐波的主要来源,为进一步的抑制提供指导。
在谐波抑制的过程中,我们首先需要考虑的是使用合适的滤波器。
滤波器可以将谐波电流或电压与基波分离,从而减少谐波对电网的影响。
根据谐波频率的不同,可以选择合适的滤波器类型,如谐波滤波器、无源滤波器等。
此外,还可以在系统中增加平滑电容器,来降低谐波电流的幅度。
通过合理选择和布置滤波器,可以有效地抑制谐波,提高供电系统的稳定性。
除了滤波器外,我们还可以通过优化系统设计来进一步抑制谐波。
例如,可以合理选择电气设备,并对设备进行合理的匹配。
对于电动机设备,可以选择带有谐波抑制的电机,减少谐波的产生。
此外,还可以改善供电系统的接地方式,提高系统的接地质量,从而减少谐波的传播。
当然,在进行谐波抑制时,我们还需要注意采取有效的监测与测试措施。
通过定期的谐波监测,可以了解系统中谐波的变化情况,及时发现和解决问题。
在进行谐波测试时,应选择合适的测试仪器,并且保证测试方法的准确性和可靠性。
通过有效的监测和测试,可以及时发现并解决谐波问题,从根本上提高供电系统的稳定性和可靠性。
电力系统谐波的分析和研究
电力系统谐波的分析和研究摘要:随着电力电子技术的飞速发展,各种新型用电设备越来越多地问世和使用,高次谐波的影响越来越严重。
电力系统受到谐波污染后,轻则影响系统的运行效率,重则损坏设备以至危害电力系统的安全运行。
以前,电力系统考核电能质量的主要指标是电压的幅值和频率,现在世界各国都把电网电压正谐波形畸变率极限值作为电能质量考核指标之一,正确认识谐波已成为电力工作者的重要任务之一。
因此,研究和分析谐波产生的原因、危害和抑制谐波的措施具有重要的实际意义。
关键词:电力系统、谐波、继电保护、滤波根据IEEE 的定义,谐波是指一个周期电气量的正弦波分量,其频率为基波频率的整数倍。
用T表示为工频周期,f 为工频频率,ω= 2πf 为相应的角频率。
f(ωt)代表以T为周期的信号,则f(ωt)= A0 + ∑Cnsin (nωt +φn)式中A0 为f(ωt)的直流分量;C1sin (ωt+ φ1)为基波分量;Cnsin (nωt + φn)为n次谐波分量1 谐波产生的原因在供电系统中谐波的发生主要是由两大因素造成的:(1)可控硅整流装置和调压装置等的广泛使用,晶闸管在大量家用电器中的普通采用以及各种非线性负荷的增加导致波形畸变。
(2)设备设计思想的改变。
过去倾向于采用在额定情况以下工作或裕量较大的设计。
现在为了竞争,对电工设备倾向于采用在临界情况下的设计。
例如有些设计为了节省材料使磁性材料工作在磁化曲线的深饱和区段,而在这些区段运行会导致激磁材料波形严重畸变。
2 谐波对电力系统的危害谐波对电力系统的污染日益严重,谐波源的注入使电网谐波电流、谐波电压增加,其危害波及全网,对各种电气设备都有不同程度的影响和危害。
现将对具体设备的危害分析如下:(1)对大型汽?发电机来说,若发生多次谐波振荡,谐波电流超过额定电流的25%时,由于上述原因可能会导致转子局部过热而损坏。
(2)架空线路谐波电流产生热损,较大的高次谐波电流分量能显著地延缓潜供电流的熄灭,导致单相重合闸失败。
供配电系统的谐波问题与抑制
供配电系统的谐波问题与抑制摘要:谐波在供电系统中的,对电网和电力设备产生了严重的危害。
伴工业化和自动化程度的迅速,非线性设备和负荷使用,使谐波将越来越多地产生。
供电,须认识谐波问题的严重性,并从技术和制度上,减少谐波对供电系统的危害,降低损失,以确保电网和电力设备的安全运行。
关键词:谐波;危害;管理概述近年来,经济的高速发展工业化和自动化程度迅速,供电系统非线性设备和负荷的使用,使谐波的产生巨大的温床,谐波对电网的干扰愈加严重,电网供电质量下降。
谐波污染已电力系统的三大公害。
供电系统中的谐波问题已引起各界的关注,为保供电系统中所有设备能正常工作,对谐波的产生必须采取消谐措施,抑制并防止电网中因谐波危害所的严重后果。
1 谐波的产生和电力线路中谐波的类型所谓谐波是指周期电气量的正弦波分量,其频率为基波频率的整数倍,有数字频谱的特征。
不同频率的谐波同的电气设备会有不同的。
谐波主要产生于两类元件①含半导体的非线性电气元件;②含电弧和铁磁非线性设备。
这两类元件于电力线路中,谐波来源于三个渠道:发电源产生的谐波;输配电系统产生的谐波;用电设备产生的谐波。
可见谐波危害着电力生产、传输、转换和使用的各个环节。
谐波对电力线路的危害可以说无处不在,有如下几个:2.1 对输电线路的危害输电线路阻抗的频率特性,线路电阻随频率的升高而。
在集肤效应的作用下,使导体对谐波电流的电阻,从而了设备的功率损耗、电能损耗,使导体发热,破坏绝缘,严重时短路,甚至引起火灾。
,输电线路在分布的线路电感和对地电容及无功电容等电感和电容,它们与系统母线侧及系统串联或并联,组成串联回路或并联回路时,会串联谐振或并联谐振,在线路中产生的谐振电压,严重时会使电力系统或用电设备的绝缘击穿,恶性事故。
2.2 线路的稳定运行为了线路与设备的安全,线路的稳定运行,电力线路中使用了继电保护和自动装置及低压开关设备。
但谐波的,按基波量设定的高灵敏度继电保护和自动装置如变电站主变的复合电压启动过电流保护装置,母线差动保护元件误动线路型号的距离保护、高频保护、故障录波器、自动准同期装置等误动或使晶体管继电器产生误动或拒动,严重威胁供配电系统的稳定与安全运行。
城市轨道交通牵引供电系统谐波分析
城市轨道交通牵引供电系统谐波分析随着城市轨道交通的不断发展,城市轨道交通牵引供电系统也逐步得到完善。
牵引供电系统是城市轨道交通的重要组成部分,其主要作用是为列车提供电力,使其运行平稳快捷,并保证乘客的安全。
然而,在实际运行过程中,牵引供电系统中存在着谐波问题,会对系统造成一定的影响,本文主要对城市轨道交通牵引供电系统的谐波进行分析。
首先,介绍一下谐波的概念。
谐波是指在周期性电路中,频率是原有基波频率整数倍的周期性电信号,其波形呈正弦曲线。
在城市轨道交通系统中,由于列车电机的采样控制、无感自持续电机等因素的影响,会在系统中引入谐波电流和电压。
这些谐波电流和电压会造成牵引变流器、牵引逆变器、隔离变压器等设备的磁、电、温等方面的问题,对设备的寿命产生影响。
其次,谐波的来源很多,主要包括列车电机、牵引变流器、牵引逆变器、隔离变压器、线路等。
其中列车电机是主要的谐波源,由于各个相之间的差异性,会产生不对称的电流波形,引入谐波电流。
当谐波电流通过交流电源、线路和变压器时,会产生谐波电压。
此外,牵引变流器和牵引逆变器中的开关器件会产生大量高频电压、电流,进一步导致各种电磁干扰。
同时,隔离变压器中的漏电感值也会受到谐波电流的影响而发生变化。
最后,对城市轨道交通牵引供电系统谐波的分析结果进行总结。
谐波问题会影响到城市轨道交通供电系统和列车的可靠性和安全性,需要进行有效的控制。
一方面,可以通过在设计阶段加入滤波器、降低变压比等方式来减少谐波电流和谐波电压。
另一方面,可以通过进行谐波电流监测、降低变流器和逆变器的开关频率等措施来减少谐波的影响。
因此,城市轨道交通牵引供电系统的谐波分析具有重要的理论和实际意义,对保证城市轨道交通的运行安全和提高设备的寿命具有积极的作用。
城市轨道交通牵引供电系统谐波分析
城市轨道交通牵引供电系统谐波分析轨道交通系统已经成为现代城市交通运输的重要组成部分,其牵引供电系统作为轨道交通载体的重要组成部分,也成为了城市轨道交通运输的核心技术之一。
谐波分析是牵引供电系统设计和运行中的重要技术之一,对于提高牵引供电系统的稳定性和可靠性具有重要意义。
城市轨道交通的牵引供电系统是通过供电轨来为列车提供电力,供电轨通常由钢轨和额外的导线组成。
当列车运行时,供电轨上会出现交流电压,由于列车的牵引电机和其他设备的特性,会导致谐波电流和谐波电压的产生。
比如列车电机的非线性特性、整流装置的谐波过滤等都会导致牵引供电系统中的谐波。
1. 对设备的影响供电系统中的谐波会对设备产生一定的影响,如电机、变压器、电容器等设备都会受到谐波的影响,可能导致电磁噪音、热损耗增加、设备寿命缩短等问题。
谐波会导致系统中电能的损耗增加,进而导致能耗增加,从而提高了牵引供电系统的运行成本。
由于谐波的存在,可能会对其他系统产生影响,如控制系统、通信系统等,可能会导致设备的故障或不稳定。
谐波分析是针对牵引供电系统中的谐波进行的一种技术手段,通过对牵引供电系统中的谐波进行分析,可以得到系统中谐波的分布情况、谐波谐振点等重要信息。
具体的谐波分析方法主要包括以下几种:1. 理论分析通过对牵引供电系统的结构和工作原理进行分析,从而得到系统中谐波产生的机理和规律。
2. 实验测试通过在实际的牵引供电系统中进行测试,获取牵引供电系统中的谐波特性数据,如谐波电流、谐波电压等。
3. 数值模拟通过建立牵引供电系统的数学模型,利用计算机软件进行仿真,得到系统中谐波的分布情况和谐波谐振点等重要信息。
谐波分析仪可以用于测量牵引供电系统中的谐波电流和谐波电压,从而了解系统中谐波的分布情况和特性。
2. 谐波滤波器谐波滤波器可以用于对牵引供电系统中的谐波进行滤波,从而减小系统中谐波的影响,提高系统的稳定性和可靠性。
3. 谐波仿真软件通过对城市轨道交通牵引供电系统进行谐波分析,可以了解系统中谐波的分布情况和特性,从而采取相应的技术手段对谐波进行控制和消除,提高供电系统的稳定性和可靠性,减少系统中谐波对设备和其他系统的影响,降低系统的运行成本,提高能源利用率和运行效率,保障城市轨道交通的安全运行。
试论电力系统谐波危害性分析及抑制措施
采 用 电 力滤 波 装 置 就 近 吸收 谐 波 源所 产 生 的谐 波 电 流 ,是 抑 制 谐 波 污染 的有 效 措 施 。 通常 采 用 由电力 电容 器 、 电抗 器 和 电 阻
整 流变 压 器二 次 侧 的相 数越 多 , 整流 波 形 的脉 动 数越 器 适 当组 合 而 成 的无 源 滤 波装 置 相 当显 著 。从 理论 上 讲,
流, 引 起 电容 器 和与 之相 连 的 电抗器 、 电 阻器 的损 坏 。
从 图3 中可 以得 到 , 电 网 侧 的谐 波 电流 可 以写 为 :
1 : I ‘ I h — I ‘ 图3补偿 谐 波 等效 电路 图
只 要 控制 有 源 电 力 滤 波
器 的输 出电流I ‘ , 使 其满足 I = I , 即可使电网侧 的谐波 电流I . d 1 = O 。 与 无源 滤 波器 相 比 ,有源 电 力滤 波器 具有 高 度 可控 性 和快 速 响 应性 , 不 还可 抑 制 闪变 、 补 偿无 功 , 有一 机 多能 的特 点 : 1 . 5 谐波会对附近系统的信号传输产生干扰, 轻者引入噪声 , 重者导致信 仅 能补 偿各 次 谐 波 , 号丢失 , 使系统无法正常工作。 ①滤波特性不受 系统阻抗 的影响,可消除与系统阻抗发生谐振的危 险; ② 具有 自适 应 功 能 , 可 自动 跟踪 补偿 变 化着 的谐波 。 ③ 与无 源滤 波 器相 比较 , 2 谐 波产 生的 机理 有 源 电力滤 波 器 体积 小 、 占地少 , 但成 本 较高 。 1 _ 4谐波会引起一些敏感的 自动化设备误动作 ,同时也会导致 电气测量 仪表计量
1 . 1 谐 波使 企 业 电网 中 的设备 产 生 附加谐 波 损 耗 , 降低 电 网 、 输 电 及用 电 设 备 的使 用 效率 , 增加 电网线 损 。 在三 相 四线 制 系统 中 , 零 线会 由于流 过 大量
电力系统中的谐振现象分析与抑制
电力系统中的谐振现象分析与抑制一、引言电力系统是现代社会中不可或缺的基础设施,它为各种用电设备提供稳定可靠的电能。
然而,在电力系统中常常会出现谐振现象,给系统运行带来了很多不利影响。
因此,对电力系统中的谐振现象进行分析与抑制具有重要的理论和实际意义。
二、谐振现象的产生机理谐振是指在外界作用力作用下,系统或器件在某一特定频率下出现的共振现象。
在电力系统中,谐振现象主要产生于电力设备与电力网络之间的相互作用过程中。
当电力设备的特定谐振频率与电力网络的特征频率相匹配时,谐振现象就会发生。
三、谐振现象的危害1. 降低系统的稳定性:谐振现象会导致电力系统的电压、电流的不稳定性,进而影响电力设备的正常工作。
2. 增大系统的损耗:谐振现象会引起电流的过大、频率的变化等问题,从而导致系统中的设备过载、电能损耗增加。
3. 破坏设备的安全性:谐振现象会引起设备内部的过电压现象,可能导致设备的烧毁、损坏。
四、谐振现象的分析方法1. 频率扫描方法:利用频率扫描仪和示波器等仪器,对电力系统的频率响应进行测试和分析,以确定谐振频率。
2. 波形分析方法:通过捕捉系统电压、电流的波形信息,进行波形分析,从中找出谐振的特征。
3. 参数计算方法:根据系统中的电感、电容等参数,利用计算公式计算出谐振频率和谐振峰值等。
五、谐振现象的抑制措施1. 调整电力设备参数:通过改变电力设备的电感、电容等参数,使其与电力网络的频率特性不再匹配,从而抑制谐振现象。
2. 增加阻尼:通过增加电力系统中的阻尼元件,如电阻、补偿电容等,来消耗能量,减小谐振幅值,达到抑制谐振现象的效果。
3. 采用滤波器:在电力系统中加入适当的滤波器,可以滤除谐振频率的分量,减小谐振现象的影响。
4. 加强系统的模型分析:通过建立合理的系统模型,利用计算机仿真软件进行仿真分析,可以预测和优化系统中的谐振现象。
六、实例分析以一个变电站为例,对其电力系统中的谐振现象进行分析。
首先采用频率扫描方法,测试得到系统的频率响应曲线。
电力系统中的谐波及其抑制措施
电力系统中的谐波及其抑制措施供电公司吕向阳【摘要】在电能质量多种指标中,受干扰性负荷影响,谐波是最为普遍的。
该文介绍了电力系统中的主要谐波源、谐波的危害及抑制措施。
关键词谐波抑制措施一、概述在理想的情况下,优质的电力供应应该提供具有正弦波形的电压。
但在实际中供电电压的波形会由于某些原因而偏离正弦波形,即产生谐波。
我们所说的供电系统中的谐波是指一些频率为基波频率(在我国取工业用电频率50HZ为基波频率)整数倍的正弦分量,又称为高次谐波。
在供电系统中,产生谐波的根本原因是由于给具有非线形阻抗的电气设备(又称为非线形负荷)供电的结果。
这些非线形负荷在工作时向电源反馈高次谐波,导致供电系统的电压、电流波形畸变,使电能质量变坏。
因此,谐波是电能质量的重要指标之一。
供电系统中的谐波问题已引起各界的广泛关注,为保证供电系统中所有的电气、电子设备能在电磁兼容意义的基础上进行正常、和谐的工作,必须采取有力的措施,抑制并防止电网中因谐波危害所造成的严重后果。
二、谐波源谐波源是指向公用电网注入谐波电流或在公用电网中产生谐波电压的电气设备。
在电力的生产、传输、转换和使用的各个环节中都会产生谐波。
在发电环节,当对发电机的结构和接线采取一些措施后,可以认为发电机供给的是具有基波频率的正弦波形的电压。
谐波的产生主要是来自下列具有非线形特性的电气设备:(1)具有铁磁饱和特性的铁心设备,如:变压器、电抗器:(2)以具有强烈非线形特性的电弧现象的设备,如:气体放电灯、交流弧焊机、炼钢电弧炉等;(3)以电力电子元件为基础的电源设备,如:各种电力交流设备(整流器、逆变器、变频器)、相控调速和调压装置,大容量的电力晶闸管可控开关设备等,它们大量的用在化工、电气化铁道、冶金、矿山等工矿企业以及各式各样的家用电器中。
以上这些非线形电气设备(或称之为非线形负荷)的显著的特点是它们从电网取用非正弦电流,也就是说,即使电源给这些负荷供给的是正弦波形的电压,但由于它们具有其电流不随电压同步变化的非线形的电压—电流特性,使得流过电网的电流是非正弦波形的,这种电流波形是由基波和与基波频率成整数倍的谐波组成,即产生了谐波,使电网电压严重失真,此外电网还须向这类负荷产生的谐波提供额外的电能。
电气化铁路谐波抑制方法浅析
:
图 1 A F基本原理图 P
国 内大 多数 的有源 电力滤波 器 为 电压型 。 按照 有源 滤 波器 与 系统 的连 接 方式 的不 同可 分为 并 联 型 A F  ̄
和 串联型 A F 如 图 2 图 3 示 。  ̄ , 、 所
2 采用滤 波 器来 抑制 谐 波
() 4 滤波 要求和 无功补 偿 、 压要求 有时难 以协调 。 调
22 有 源 电 力 滤 波 器 ( . APF ) 23 混 合 型 有 源 电 力 滤 波 器 ( . HAP ) F
混合 型 有源 电力滤 波器 充 分利 用 无源 滤 波器 和 有源 滤 波 器 的 优点, 通过 适 当 的配 合使 用 , 有效 地 改进 了无源 滤 波器 因 电源 系 统
在实 际 工程 应用 中用 得 最 多的 就 是滤波 器 ,滤 波 器可 分 为 无
源 滤波 器 (P ) P F 和有 源 电力 滤 波 器 (P ) 混 合 型 有 源 电 力 滤 波 A F及
器( HAP ) F 。
2. 无 源 滤 波 器 ( F 1 PP )
采用 交流无 源滤 波器 就近吸 收谐 波产 生 的谐波 电流 , 低供 电 降 点 的谐波 电压 , 是抑 制谐波 污染 的一 种有 效措 施 。无 源 滤波 器 由于 其结 构简 单 , 成本 低 , 吸 收谐波 基础 上还 可 以补偿 无功 , 在 同时其 维
三 皇 Dn o cny in u i i ge zo h a g h gudg a qn
电气化铁路谐波抑制 方法浅析
周 宁
( 西 送 变 电建 设 公 司 , 西 南 宁 5 0 3 ) 广 广 3 0 1
摘 要: 介绍了几种电气化铁路谐波抑制方法 。描述 了各型滤波器的性能及其优缺点 , 并对滤波器 的发展趋势进 行展 望。同时对无功补偿 的 各种装置进行 了比较分析 , 随后根据我 国电气化铁 路的实际情 况, 电气化铁路谐波污染 的治理提 出建议 。 对
供电系统谐波的产生原因和抑制方法
供电系统谐波的产生原因和抑制方法一、供电系统谐波的产生原因1.非线性负载:非线性负载是谐波产生的主要原因之一、当负载器件的电流与电压的关系远离线性特性时,会产生谐波。
2.整流装置:电力系统中使用的整流装置(如整流器、UPS电源等)都属于非线性负载,其波形形状和额定电压的频率和倍频数之间存在不同的谐波关系。
3.瞬时切换:当电力系统中出现瞬时的负载切换时,会产生谐波。
例如大功率电机启动时的电流冲击。
4.不良的电缆和变压器设计:电缆和变压器的设计不良也会导致谐波的产生。
比如电缆线的电感值较大或者变压器的饱和磁导率不合适等。
5.并联谐振:电力系统中存在并联谐振现象时,会导致谐波的产生。
并联谐振一般是由于电容负载和电感负载的阻抗匹配不良所致。
二、供电系统谐波的抑制方法1.使用线性负载:线性负载的电流和电压之间呈线性关系,因此能够减少谐波的产生。
选择和使用线性负载装置可以有效地降低谐波水平。
2.滤波器:在电力系统中加装滤波器是最常用的谐波抑制方法之一、滤波器可以根据谐波频率的不同,利用谐振电路的特性将谐波分量从电力系统中滤除。
3.调整负载的连接方式:调整负载的连接方式可以减少谐波的产生。
例如,将三相非线性负载从星形连接改为三角形连接,可以减小系统中的零序谐波。
4.限制电容补偿:电容补偿在电力系统中具有调节功率因数和稳定电压的作用,但同时也会引入谐波。
限制电容补偿的容量和位置,可以减少谐波的影响。
5.优化电力系统的设计:合理的电力系统设计可以减少谐波的产生。
例如,选择合适的电缆和变压器设计,提高设备的质量等。
6.使用谐波滤波器装置:谐波滤波器装置是专门用于抑制谐波的设备。
根据系统谐波的频率和倍频数,选择合适的谐波滤波器装置可以有效地消除谐波。
综上所述,供电系统谐波产生的原因主要包括非线性负载、整流装置、瞬时切换、不良设计以及并联谐振等。
要抑制谐波,可以采取使用线性负载、滤波器、调整负载的连接方式、限制电容补偿、优化电力系统设计以及使用谐波滤波器装置等方法。
牵引电力电子变压器次谐振现象机理及抑制策略
2.1次谐振机理 LLC谐振变换器的拓扑如图2所示,本文以能量
正向流动为例进行描述% 6dc为图1中级联整流器某 个H桥的输出直流电压,>-、Lm分别为高频变压器8 的漏感和励磁电感,C-为谐振电容,*为谐振电流,6 为输出直流电压%
PETT主电路拓扑如图1所示,分为高压级联整流 器、LLC谐振变换器、逆变器负载%
整流器开关频率特征次谐波和 LLC谐振变换器开关
〔 频率特征次谐波 17-。直流电压这种谐波特性将在网
侧整流器和LLC谐振变换器中交叉耦合,直流侧电压 中的低次谐波(如100,200 Hz等)和级联整流器开关 频率特征次谐波都可能在LLC谐振变换器中发生次 谐振现象,将直流侧电压中的低频谐波分量放大,严重 影响LLC谐振变换器软开关实现范围,增加谐振变换 器的电路损耗。目前尚无文献揭示这种现象的原理, 也无文章针对此现象提出相应的系统参数优化设计方
Abstract: Dua to tha influanca of tha single-phase topology, tha mixed use of high and low frequence canwrters, and
tha dead tima of tha powas elactronie transformer for traction ( PETT) , tha intermediate DC w/aaa cantains tha sacand
(1.西南交通大学电气工程学院,四川成都611756; 2.中车株洲电力机车研究所有限公司,湖南株洲412001)
摘要:牵引电力电子变压器(PETT)由于单相拓扑结构、高低频率变流器混合使用和死区时间等影响,中间直流
牵引供电系统谐波谐振特性分析
( l g f lcrc l gn eig S uh s Ja tn iest, e d 0 ) Col eo e tia ie rn , o twe t ioo gUnv ri Ch n u6 3 e E En y 1 0 1
阻抗共 同决 定 。其 中谐 波 电流 厶取 决于谐波 源 ,而 在高速 电气 化 铁路牵 引供 电系统 中谐波源 主 要是各 型 电力机 车 。根据 牵 引网 的谐 波传 输特 性 ,牵 引 网
对谐 波 电流会 有 一 定放 大 作用 。牵 引供 电系统 的谐 波 阻抗 在 发 生谐振 时其 阻抗模值 会增 大 , 因此 当 系统 某 次谐波 电流 与谐 波 阻抗在 发生谐 振 时共 同作 用就 会产 生较 高 的谐 波 电压 。
研 究 与 开 发
牵 引供 电系统 谐波谐振特 性分析
马放 潇 陈 莉
( 南交通 大学 电气 工程 学院 ,成都 6 0 3 ) 西 10 1
摘 要 牵 弓供 电系 统谐 波谐振 一 直是 影 响系 统安全 的重 要 因素之 一,本 文首先介 绍 了牵 弓 I I 供 电系 统等 效 阻抗 的分 析方 法 ,然后在 等效 阻抗 的基 础 上进 一步分 析 了谐 波 阻抗和 系统谐 振 频 率 的 变化规律 ,同 时利 用均 匀输 电方程 和传 输参 数矩 阵分析 了系 统 中的谐波 电流放 大情 况 ,讨
o a m o i u r n si es se , od s u st er lto s i ewe nt eh r ni u r n mpl c to fh r ncc re t nt y tm t ic s h eai n hp b t e a mo cc re ta h h i ain i f a d s se a a tr n c m oiep s in An re p r sino a mo i e o a c au e tls. n y tm p r mee sa dl o t o i o , db ifs p e so fh r ncr s n n eme s r s t o v t u a a Ke y wor :e u v ln m p d nc ds q i a e ti e a e;h r o ci p da c a m ni m e n e:r s n n e u nc e o a tf q e y;ha m o i ure t r r n cc r n a plfc to m i ai n; s p r s i n o r o i e o nc i u p e so fha m n cr s na e
电力系统中的谐振问题分析与解决方法研究
电力系统中的谐振问题分析与解决方法研究引言电力系统是现代社会不可或缺的基础设施之一。
然而,随着电力负荷的不断增加和电力设备的复杂化,谐振问题逐渐成为电力系统中的热点问题。
谐振是指系统中存在着频率相同或接近的多个谐波成分,导致电力设备和系统出现异常运行和损坏的现象。
本文将对电力系统中的谐振问题进行分析,并探讨一些解决方法。
一、谐振问题的成因分析谐振问题的主要成因包括电力设备的谐振、系统参数失配和外部干扰等。
1. 电力设备的谐振电力设备的谐振问题主要源于设备本身的特性。
例如,变压器的电感和电容、电动机的转子和定子等都可能导致谐振问题的出现。
这种谐振往往会导致设备的振荡、超温、损坏等。
因此,在电力设备的选择和设计中,应充分考虑谐振问题,采取相应的措施进行防护和改进。
2. 系统参数失配系统参数失配是指电力系统中不同设备之间的参数不协调导致的谐振问题。
例如,电容器组的谐振问题可能是由于电容器组的参数与电力系统的谐振频率相匹配,导致了谐振现象的发生。
此外,系统中过长或过短的电缆、线路电感和电容等因素也可能导致参数失配。
因此,在电力系统的设计和运行中,需要进行合理的参数配置和匹配,以避免谐振问题的发生。
3. 外部干扰外部干扰是指电力系统周围环境中的其他电磁波源对系统的影响,导致谐振问题的发生。
常见的外部干扰源包括雷电、电磁辐射等。
这些干扰源会产生频率接近或相同的谐波成分,与电力系统内本身存在的谐波相互干扰,导致谐振问题的发生。
因此,在电力系统的规划和设计中,应充分考虑外部干扰的影响,并采取相应的抗干扰措施。
二、谐振问题的影响及危害谐振问题对电力系统的稳定运行和设备的正常工作产生严重的影响和危害。
具体表现在以下几个方面:1. 设备超载和工作异常谐振问题导致电力设备在谐振频率下工作,设备的电流和电压可能会超过额定值,导致设备超载和过热。
这不仅会减少设备的寿命和可靠性,还会影响电力系统的供电能力和质量。
2. 能耗增加和能源浪费谐振问题会导致电力系统中谐振电流的增加,从而增加了能耗和能源的浪费。
电力系统中的谐波分析及消除方法
电力系统中的谐波分析及消除方法摘要:本文针对电力系统中普遍存在的谐波问题进行了分析研究,首先概述了谐波的危害,然后介绍了三种谐波检测的方法,最后从改造谐波源的角度提出了几种谐波抑制方法。
关键词:电力谐波检测治理0 引言目前,谐波与电磁干扰、功率因数降低被列为电力系统的三大公害,因而了解谐波产生的机理,研究和清除供配电系统中的高次谐波,对改于供电质量、确保电力系统安全、经济运行都有着十分重要的意义。
1 电力系统谐波危害1.1 谐波会使公用电网中的电力设备产生附加的损耗,降低了发电、输电及用电设备的效率。
大量三次谐波流过中线会使线路过热,严重的甚至可能引发火灾。
1.2 谐波会影响电气设备的正常工作,使电机产生机械振动和噪声等故障,变压器局部严重过热,电容器、电缆等设备过热,绝缘部分老化、变质,设备寿命缩减,直至最终损坏。
1.3 谐波会引起电网谐振,可能将谐波电流放大几倍甚至数十倍,会对系统构成重大威胁,特别是对电容器和与之串联的电抗器,电网谐振常会使之烧毁。
1.4 谐波会导致继电保护和自动装置误动作,造成不必要的供电中断和损失。
1.5 谐波会使电气测量仪表计量不准确,产生计量误差,给供电部门或电力用户带来直接的经济损失。
1.6 谐波会对设备附近的通信系统产生干扰,轻则产生噪声,降低通信质量;重则导致信息丢失,使通信系统无法正常工作。
1.7 谐波会干扰计算机系统等电子设备的正常工作,造成数据丢失或死机。
1.8 谐波会影响无线电发射系统、雷达系统、核磁共振等设备的工作性能,造成噪声干扰和图像紊乱。
2 谐波检测方法2.1 模拟电路消除谐波的方法很多,即有主动型,又有被动型;既有无源的,也有有源的,还有混合型的,目前较为先进的是采用有源电力滤波器。
但由于其检测环节多采用模拟电路,因而造价较高,且由于模拟带通滤波器对频率和温度的变化非常敏感,故使其基波幅值误差很难控制在10%以内,严重影响了有源滤波器的控制性能。
电力系统谐波-基本原理、分析方法、抑制方法
电力系统谐波-基本原理、分析方法、抑制方法電力系統諧波----基本原理、分析方法、抑制方法【摘要】变频器在工业生产中无可比拟的优越性,使越来越多的系统和装置采用变频器驱动方案,而且采用变频器驱动电动机系统因其节能效果明显,调节方便维护简单,网络化等优点,而被越来越多应用,但它非线性,冲击性用电工作方式,带来干扰问题亦倍受关注。
一台变频器来讲,它输入端和输出端都会产生高次谐波,输入端谐波会输入电源线对公用电网产生影响。
本文从变频器产生的谐波原理、谐波测试分析方法,谐波的抑制方法方面进行探讨。
【关键词】电力系统,变频器,谐波分析,谐波抑制。
【引言】谐波存在于电力系统已经很多年了,但是,近年来,随着技术的发展成熟,越来越多的设备系统为提高可靠性和效率广泛采用电力电子变频器,而且电力公司为降低设备所需的额定值以及线路损耗和电压降落,强制要求电力用户提高其自身的功率因数,而电力用户及工厂端改善功率因数的方法是使用功率因数补偿器—电容模组,这两种情况的出现,使得电力系统的谐波问题变得更加严重。
电力用户和工厂端普遍使用的变速传动和电力电子设备是产生这一现象的根源,而这些设备与功率因数校正电容模组之间的相互作用导致了电压和电流的与过去放大效应;半导体电子工业的迅猛发展也导致了大批精密设备的诞生,粗笨的设备相比,这些设备对电力公司供给的电能质量更加敏感,但同时也导致交流电流和电压稳态波形的畸变。
而为了得到可靠清洁的电力能源,人们必须面对电流和电压畸变的问题,而电流和电压的畸变的主要形式是谐波畸变。
【正文】一、变频器谐波产生从结构来看,变频器可分为间接变频和直接变频两大类。
间接变频将工频电流整流器变成直流,然后再由逆变器将直流变换成可控频率交流。
直接变频器则将工频交流变换成可控频率交流,没有中间直流环节。
它每相都是一个两组晶闸管整流装置反并联可逆线路。
正反两组按一定周期相互切换,负荷上就获了交变输出电压,幅值决定于各整流装置控制角,频率决定于两组整流装置切换频率。
供电系统谐波的产生原因和抑制方法
供电系统谐波的产生原因和抑制方法电气系统中的电气设备产生的电压或电流波形非理想的正弦波时,即说明其中含有频率高于50Hz的电压或电流成分,将频率高于50Hz的电流或电压成分称之为谐波。
谐波对电气设备的正常工作有不利影响,因此,研究谐波的危害与抑制方法,对保证电网的电力质量十分必要。
(1)谐波是如何产生的?谐波来自于三个方面:一是发电设备产生的谐波;二是输配电系统产生的谐波;三是供电系统的电气设备(如变频器、电炉等)等产生的谐波,其中以供电系统的电气设备产生的谐波居多,具体如下:1)晶闸管整流设备:由于晶闸管整流在电力机车、铝电解槽、充电装置、开关电源等许多方面得到了越来越广泛的应用,给电网造成了大量的谐波。
晶闸管整流装置采用移相控制,从电网吸收的是缺角的正弦波,从而给电网留下的也是另一部分缺角的正弦波,显然在留下部分中含有大量的谐波。
如果整流装置为单相整流电路时则含有奇次谐波电流,其中3次谐波的含量可达基波的30%;接容性负载时则含有奇次谐波电压,其谐波含量随电容值的增大而增大。
如果整流装置为三相全控桥脉冲整流器,变压器原边及供电线路含有5次及以上奇次谐波电流;如果是12脉冲整流器,也含有11次及以上奇次谐波电流。
经统计表明:由整流装置产生的谐波占所有谐波的近40%,这是最大的谐波源。
2)变频装置:变频装置常用于风机、水泵、电梯等设备中,由于采用了相位控制,谐波成份很复杂,除含有整数次谐波外,还含有分数次谐波,这类装置的功率一般较大,随着变频调速的使用的增多,对电网造成的谐波也越来越多。
3)电弧炉、电石炉:由于加热原料时电炉的三相电极很难同时接触到高低不平的炉料,使得燃烧不稳定,引起三相负荷不平衡,产生谐波电流,经变压器的三角形连接线圈而注入电网。
其中主要是2~7次的谐波,平均可达基波的8%~20%,最大可达45%。
4)气体放电类电光源:荧光灯、高压汞灯、高压钠灯与金属卤化物灯等属于气体放电类电光源。
电力系统中的谐波分析与抑制方法研究
电力系统中的谐波分析与抑制方法研究谐波是电力系统中普遍存在的一种电信号,它是电源或负载中包含频率为基波频率整数倍的成分所产生的。
谐波在电力系统中的存在会引起一系列的问题,如电力设备的过热、电能质量下降以及通信干扰等。
因此,对电力系统中的谐波进行分析与抑制是非常重要的。
谐波分析是指通过对电力系统中谐波进行测量和分析,来了解谐波的产生原因、特性和分布规律,以及对电力设备和系统的影响程度。
谐波分析的主要内容包括谐波的频率、幅值、相位以及谐波谐振等参数的测量和计算。
在谐波分析中,通常采用谐波扫描仪、谐波分析仪和谐波鉴别装置等仪器设备进行测量和分析。
谐波的抑制方法主要包括被动抑制和主动抑制两种。
被动谐波抑制方法主要是通过在电力系统中增加滤波器、维护设备和改进电源等手段来降低谐波的幅值和相位误差。
滤波器是被动谐波抑制的常用手段,它可以将谐波成分滤除,从而减小谐波的影响。
滤波器的选用应根据谐波频率进行匹配,同时应考虑滤波器的容量和额定电流等参数。
同时,维护设备的良好状态和合理使用电源也是降低谐波的重要手段。
维护设备包括电容器、电感器、继电器和电阻器等。
通过调整这些设备的参数和连接方式,可以减小谐波的幅值和扩散程度。
主动谐波抑制方法是通过控制设备和系统来主动抑制谐波的产生和传输。
主动谐波抑制方法包括降低谐波源的功率、改善电源负载的谐波特性以及采用谐波主动抑制装置等。
降低谐波源的功率可以通过控制负载电流、改进谐波源电路和选择低谐波源等方式来实现。
改善电源负载的谐波特性可以通过改进电源和负载之间的匹配度来减小谐波的传输。
谐波主动抑制装置是一种专门用于抑制谐波的装置,它通过对谐波进行反向补偿和抵消来达到抑制谐波的目的。
在谐波主动抑制装置中,常采用谐波发生器、精密补偿装置和控制系统等元件来实现对谐波的抑制。
电力系统中的谐波分析与抑制方法的研究可以应用于各种类型的电力系统,如交流输电系统、直流输电系统、电力配电系统以及电力变换系统等。
电力系统中的谐振抑制技术研究与应用
电力系统中的谐振抑制技术研究与应用随着电力系统规模的不断扩大和电力负荷的不断增加,电力系统中的谐振问题日益凸显。
谐振对电力系统的稳定运行和电能质量产生不可忽视的影响。
因此,研究和应用谐振抑制技术是电力系统领域的一个重要课题。
谐振现象是指电力系统中由于谐振回路的存在而产生的异常振荡现象。
它主要来源于电力系统中的电感和电容元件之间的相互作用。
当电感和电容元件的参数满足一定条件时,谐振现象就会发生。
谐振不仅会产生谐振电压和谐振电流,还会导致电力系统中的电能损耗、电流失真以及电设备的过热等问题。
为了解决电力系统中的谐振问题,前人们已经提出了许多谐振抑制技术。
其中,最常用和最有效的是无功补偿技术、谐波滤波器技术和谐振抑制装置技术。
首先,无功补偿技术可以通过改变电力系统中的无功电流分布来实现谐振抑制。
无功补偿技术根据电力系统中的功率因数和谐振电压的变化程度,调整电容、电感和变压器的参数,以消除谐振回路的影响。
通过无功补偿技术,可以有效抑制谐振带来的电能损耗和电流失真问题。
其次,谐波滤波器技术通过引入谐波滤波器来吸收电力系统中的谐振电流,从而达到谐振抑制的效果。
谐波滤波器一般由电抗和电容元件组成,能够选择性地吸收谐振电流,保证电力系统中正常的电压和电流波形。
通过谐波滤波器技术,可以消除谐振产生的电压扰动和设备过热问题,提高电力系统的供电质量。
最后,谐振抑制装置技术可以通过在电力系统中添加谐振抑制装置来消除谐振问题。
谐振抑制装置由特殊的电路和元器件组成,可以实时监测电力系统中的谐振状态,并采取相应的控制策略来抑制谐振振荡。
谐振抑制装置技术具有响应速度快、抑制效果好等优点,可以有效地解决电力系统中的谐振问题。
除了上述的谐振抑制技术,研究人员还在探索其他技术来解决电力系统中的谐振问题。
例如,采用智能电网技术和主动滤波技术等可以对电力系统中的谐振进行实时监测和控制,提高电力系统的抗谐振能力。
此外,还有相变材料应用于谐振抑制装置、开展基于模型预测控制的谐振抑制技术等研究。
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铁路牵引供电系统谐波谐振分析及抑制方法研究单保泉北京铁路局石家庄供电段摘要:伴随着我国经济建设的不断发展,社会对高速运输需求越来越大。
为提高铁路运输能力,缓解电气化铁路运输压力,近年来高速铁路在我国得到迅猛的发展。
研究铁路牵引供电系统的谐波和谐振特性,并针对其原理从根源上提出实用可行的谐波治理方法,对保证铁路供电系统的安全性、稳定性有重大意义,需要引起我们的重视。
基于此本文分析了铁路牵引供电系统谐波谐振分析及抑制方法。
关键词:铁路牵引供电系统;谐波谐振;抑制方法1、铁路牵引供电系统1.1铁路牵引供电系统特性铁路牵引供电系统是谐波危害的对象,牵引网是谐波传输的路径,当牵引供电系统参数满足一定条件时,相应次数的谐波便会在系统的激励下发生谐振,引起的过电压和过电流会对牵引网的稳定性以及牵引网设备产生巨大的危害。
根据既有的牵引网传输线模型,利用数学原理对阻抗和导纳矩阵进行降阶处理,得到牵引网单位长度等效阻抗和导纳,并将牵引供电系统简化为等值电路模型,最后利用模型详细地研究了谐波在牵引网的传输特性,为后续谐波抑制方法提供基础。
1.2铁路牵引供电的供电方式电力牵引供电系统分为直流制和交流制,交流制又分工频单相交流制和低频单相交流制。
我国铁路牵引供电一般采用单相工频交流制供电。
所谓单相工频交流制供电,是指采用单相双绕组主变压器的方式。
它有两种接线方式:简单单相接线和V/V 接线。
简单单相接线设备简单、经济,主变压器容量利用率高。
在我国,电力牵引供电的主要方式分为四种,即 AT(自耦变压器)、BT(吸流变压器)、直接供电、同轴电力电缆。
其供电方式原理图如下。
1-牵引变电所;2-A T自藕变压器;3-机车;4-保护线5-接触网;6-钢轨;7-正馈导线图1 A T自藕变压器供电方式1-牵引变电所;2-机车;3-接触网;4-吸流变压器;5-回流线;6-钢轨图2 BT吸流变压器供电方式1-牵引变电所;2-机车;3-接触网;4-钢轨图3 直接供电方式1-牵引变电所;2-机车;3-接触网;4-钢轨;5-同轴电缆图4 同轴电力电缆供电方式2、谐波与谐振危害2.1谐波危害谐波对电力系统的影响非常巨大,主要包括直接影响和间接影响。
直接影响主要是对系统元件(旋转电机、变压器、输电线路和补偿装置)、测控装置(继电保护、自动装置和电气计量仪表)及其它电子设备(主要是微电子装置)产生影响;间接影响主要是对附近的通信系统产生干扰。
供电系统中的谐波危害主要表现在下几个方面:(1)谐波电流在变压器中会产生额外的损耗,特别3次及其倍数次谐波会在三角形连接的变压器绕组中形成环流,引起变压器绕组、铁芯发热和降低变压器效率,从而加快变压器绝缘材料的老化,缩短变压器的使用寿命。
(2)谐波电压或电流会増加发电机的定子绕组、转子回路以及定子和转子的铁芯的损耗,这些损耗造成整个电机的湿升和局部过热,影响电机的正常工作。
(3)谐波电流会使输电线路产生附加输电损耗和发热,线路阻抗的频率特性和集肤效应会加大线路中的交流电阻,増加输电线路的损耗。
2.2谐振危害谐波可能会引起电网中局部的并联谐振和串联谐振,当供电系统发生谐振时,谐波电流会成倍増大,在基波电压上叠加了幅值很大的谐波电压,导致过电流和过电压,严重危害设备运行安全性。
谐波谐振的危害可总结为下几点:(1)谐振引起的过电压,会使电气设备的绝缘击穿而导致这些设备损毁。
(2)谐波谐振会产生高于电源数倍的电压,最大可高达相电压的3倍左右。
商电压可引起电流互感器、电压互感器、避雷器、绝缘子的瓷裙表面闪络而巧炸,严重时甚至会形成短路。
3、铁路牵引供电系统谐波谐振抑制方法3.1地面处加装滤波装置3.1.1无源电力滤玻器。
无源电力滤波器((Passive Power Filter,以下简称为PPF)由于具有结构相对简易、运行稳定、装置造价低等优点,在电力系统中的谐波治理得到广泛使用。
PPF是由电感L、电 下转(第60页)容C和电阻R按照一定的参数配置和一定的拓扑结构连接而成。
将无源滤波器与谐波源并联,利用RLC电路串联谐振特性,对特定次谐波电流形成低阻抗支路,从而实现对某些次谐波电流的吸收,减小流向电网的谐波电流,以达到谐波抑制的作用。
3.1.2有源电力滤波器。
有源电力涟波器(Active Power Filter,以下简称为APF)是电力电子装里集成设备,主要用于动态抑制谐波和补偿无功,它能够实时地对大小和频率都变化谐波进行抑制和对变化的无功进行补偿。
与传统的滤波器相对比,有源电力滤波器能够实时快速地补偿无功,不易引起系统谐振,并且可以同时滤除多次谐波。
3.2机车上加装滤波装置而加装有源滤波器,则需要更多设备,成本也很高,而在机车内的牵引变压器辅助绕组上加装滤波装里,能达到同样的谐波抑制效果且易于实现。
对于这种方法,加装有源滤波器实现起来比较困难,而加装无源滤波器相对容易实现。
滤波器的电感可用变压器的漏感代替,具有成本低。
这种方法从源头上治理谐波电流,当设计方法恰当时,滤波效果将非常明显。
3.3用于机车上的无源滤渡器当滤波器基波电压不变时,滤波器消耗的有功功率与通过滤波器的基波电流共轭值实部大小成正比,而滤波器消耗的无功功率则与基波电流共轭值虚部大小成正比,将基波电流共轭值实部定义为有功电流,而将基波电流共轭值虚部定义为无功电流,此来表示滤波器消耗的有功功率和无功功率。
总之,当牵引供电系统参数满足一定条件时,相应次数的谐波便会发生谐振,产生的过电压和过电流危害牵引供电系统运行的安全性和稳定性,因此进一步加强对其的研究非常有必要。
参考文献:[1]吴波.高铁牵引供电系统电磁谐振抑制技术研究[A].陕西省电网节能与电能质量技术学会.2015年电网节能与电能质量论文集[C].陕西省电网节能与电能质量技术学会:2015:5.[2]周诗林.电力牵引系统的谐波分析及仿真研究[D].西南交通大学,2015.实现左、右侧行走马达的同步及差速的切换。
差速锁2与前驱辅助阀3的电磁阀( A2,A3,A4,A5)的通断,实现摊铺机后驱同步、后驱不同步、四驱同步、四驱前轮同步4种行走模式。
(4)被拖拽功能。
前行走马达(7, 8)壳体的回油油路通过过油块6、再通过单向阀5与液压油箱连接,该摊铺机液压转向器的回油(10L/min)也通过过油块6,过油块6回液压油箱管路上的单向阀设定压力为0.2MPao 2股回油能够保证前行走马达壳体内始终有0.2MPa 背压。
3.液压行走系统在工程机械上的设计及应用3.1装载机液压行走系统HST装载机是全液压驱动机械,行走和工作装置可实现综合控制。
目前,世界上先进国家新开发的小型装载机几乎已100%采用HST,并有向大型装载机发展的趋势。
与传统的液力机械装载机相比,具有很大的优势:液压传动元件位置独立,布置方便;在全车速范围内可实现无级变速,其发动机功率利用率好,传动综合效率比到传动高,油耗较低;行走微动性能好,卸载靠近卡车需要微动性能,车可通过微动踏板,改变变量泵斜盘倾角,使车速平稳连续变化。
液压系统采用变量马达,其控制装置由前进后退梭形阀,伺服阀和变量油缸组成。
液压马达的排量由伺服油缸活塞杆位置确定,其位置由伺服阀控制。
伺服阀阀芯右端受控制液压泵排量的先导油压作用,其阀芯左端受静压驱动系统油压反馈作用和弹簧力作用。
伺服阀在液压泵先导油压、驱动系统油压和弹簧力作用下取得平衡,确定其位置。
伺服阀芯位置确定伺服变量油缸活塞杆位置,活塞杆位置确定液压马达排量。
从力平衡可知随着系统油压增加,液压马达排量增大,随着液压泵先导控制油压上升,液压马达排量下降。
液压马达排量随液压泵先导控制油压发动机转速上升而下降,当发动机在怠速状态时,液压马达排量处于最大位置,随着发动机转速上升,液压马达排量逐渐减小。
前进后退梭形阀的作用是前进后退变化时,实现高低压油路转换。
3.2振动压路机液压行走系统振动压路机采用液压行走系统,可实现驱动系统的无级变速,同时使换向更加轻便柔和减轻操作人员的工作强度,司机只需将发动机油门拉到最大位置,通过调节变量泵的斜盘倾角就可以很容易的设定行驶速度。
振动压路机的行走驱动系统一般由以下几部分组成:(1)泵—马达闭式驱动油路系统:采用双向变量泵,定量或有级变量马达,与轮边减速器制成一体的车轮马达,内置弹簧制动油压放松制动器,结构紧凑。
闭式回路中的马达通常并联,以保证有足够大的输出转矩驱动车轮。
(2)冷却补油限压系统:补油泵、补油压力阀、补油单向阀,洗冷却阀和限压卸载阀等组成。
(3)操纵控制系统:油泵变量操纵机构、制动操纵机构。
一般情况下,压路机用方向操纵杆制动,即静压制动,当方向操纵杆处于中位时,驱动泵的排量为零,没有油液进行主回路,压路机在惯性的作用下停车,此时制动器不工作,始终是脱开的。
当进行停车制动和紧急制动时,操纵电磁制动阀,由车轮制动器实现制动:切断电磁制动阀,补油泵的压力油不能进入制动器,制动器与油箱相通,靠弹簧压紧摩擦片实现制动。
当发动机启动,并且制动按钮不起作用的情况下,补油泵的压力油通过制动阀进入制动器,顶开弹簧,脱开摩擦片,压路机可以正常行走。
结束语采用液压行走系统的工程机械,在操纵、控制、布局、功率利用率等各个方面,其性能都是一个巨大的飞跃。
为此,我们需要提高工程机械液压行走系统设计的水平,使其能够更好的促进工程建设的发展。
参考文献:[1]雷晶涛,朱毅.工程机械行走系统液压元件的参数选择与动力匹配[J].建设机械技术与管理,2015,01:81-83.[2]陈建华,曹金娟.工程机械车辆制动系统中液压系统的设计研究[J].液压与气动,2012,02:109-111.[3]高立龙,王新晴,蒋文峰.基于ARM的工程机械液压系统故障检测仪的设计[J].起重运输机械,2012,09:16-19.上接(第58页) 。