地铁车辆牵引滤波装置

合集下载

地铁牵引供电系统中感应滤波技术的应用

地铁牵引供电系统中感应滤波技术的应用摘要：在地铁车站中包含了牵引供电系统，它属于典型的交直流混合系统。

在这一系统中，非线性电力电子设备配置较多，它们在实际应用过程中就会产生相当大量的谐波分量内容，容易对地铁牵引供电系统造成威胁，即谐波污染。

近年来，伴随国内地铁技术的不断发展优化，建立高效率、安全可靠的谐波治理方案变得颇为必要，它主要结合地铁牵引供电系统中的感应滤波技术展开操作应用。

在本文中就分析了地铁牵引供电系统的基本结构构成，建立并分析新型整流变压器及感应滤波系统，思考它其中的诸多技术实践应用要点。

关键词：地铁牵引系统；供电系统；感应滤波技术；系统构成；谐波在地铁牵引供电系统中会产生交直流电混合效应，其电能损耗较大，如果功率因数偏低容易产生谐波污染影响问题。

如果考虑将感应滤波技术融入到系统中，则能够在相当程度上缓解甚至解决这一现实问题。

就地铁牵引供电系统设计改造而言，需要确保谐波被有效限制，结合高压网侧外部内容进行分析，形成务工补偿效应，确保谐波被有效抑制。

一、地铁牵引供电系统中谐波产生的基本概述在国内，地铁牵引供电系统中电压等级主要集中在750V和1500V，它们在执行环网高压供电过程中直接牵引供电地铁车辆，其供电过程中耗能较高，同时容易产生谐波，这就导致系统中变压器出现额外损失，其生产运行成本也会相应增加。

相比较而言，传统地铁牵引供电系统的滤波效果深受电网阻抗影响，采用感应滤波技术则希望结合整流变压器实际情况来分析谐波产生原因，如此可以有效规避交流侧系统中阻抗对于滤波效果的影响，同步提高滤波系统的整体处理效果。

与此同时，其在减轻谐波对于变压器所产生损害影响方面也非常到位。

二、地铁牵引供电系统的基本结构构成解读地铁牵引供电系统属于地铁轨道交通综合系统中的重要分支，其对于地铁供电系统的完善以及用电设备的稳定供电要求满足非常到位。

参考相关功能分析外部电源系统建设，优化牵引供电系统以及电力监控系统内容过程中，也需要保证其供电方式多元化，例如目前多采用混合式、牵引式、集中式亦或者分散式供电方式，供电效果都相对理想。

广州地铁六号线牵引系统滤波电容电压波动问题分析

广州地铁六号线牵引系统滤波电容电压波动问题分析摘要：广州六号线列车牵引系统为稳定牵引系统输入电压，改善电流质量，在逆变器前端设置了滤波电容。

滤波电容电压是牵引系统非常重要的运行参数，牵引系统的许多故障逻辑如网线侧接地（LGD）、过电压（OVD）都基于滤波电容电压的检测。

本文主要结合了PU烧损问题及特定站点欠标问题,分析了列车运营中影响滤波电容电压波动的相关因素，及典型故障的分析,对地铁车辆的运营及维护经验具有积极意义。

关键词：牵引系统、滤波电容、欠标、PU故障、软件优化1 前言[作者简介：代秀秀（1992-08），女，2013年毕业于大连交通大学电气工程及其自动化专业。

城市轨道交通机车车辆助理工程师，从事广州城市轨道交通机车车辆技术管理工作。

黄萍（1990-07），女，2013年毕业于北京交通大学电气工程及其自动化专业。

]六号线列车采用三菱牵引系统，由6个IGBT元件构成的逆变器，将输入侧直流电变频变压后输出给直线电机。

IGBT相对其他传统电力电子器件而言，过压、过热、抗冲击、抗干扰等承受力较低，保证逆变器输入端的的电流品质对于提高逆变器寿命具有重要意义。

为稳定直流侧输入电压，吸收高次谐波，牵引系统在逆变器输入端增加了6600μF±10%的滤波电容。

在列车运行中，再生制动和断电区会导致滤波电容电压波动，对列车的运行状态产生影响，甚至直接引起部件损坏。

六号线曾出现的特定站点频繁欠标以及列车过断电区牵引系统功率单元（以下简称PU）易烧损问题均与滤波电容电压上升紧密相关。

为解决类似问题，需从滤波电容电压变化的原因、过程上进行分析，进而针对性的制定优化措施。

2 滤波电容电压波动影响因素2.1 再生制动再生制动时电机回馈的能量主要用于辅助系统、接触轨同区其他列车负载消耗，同时滤波电容作为储能元件储存一部分电能。

列车在大制动时同区负载较少，滤波电容电压和网线电压就会有较大上升，称之为泵升电压。

列车进入大制动状态时，由于在制动初始时刻列车再生制动功率和制动反馈电流都最大，此时滤波电压上升最明显。

浅谈地铁车辆电气系统中牵引与辅助系统的故障与检修

浅谈地铁车辆电气系统中牵引与辅助系统的故障与检修摘要：目前，各大城市纷纷将其列为首要发展目标。

而地铁的应用则为都市“拥挤”的交通让出了不少“空间”。

然而，由于轨道交通运输工具具有较高的运载能力，其构造相对于其它交通工具更为复杂，因而更容易出现失效现象。

要想对这些问题进行高效的处理，就需要对这些问题的成因有一个清楚的认识，同时还要持续地提高维修的技术水平，从而确保地铁可以更高效地进行运营。

所以，本文将对地铁车辆牵引系统的故障维修进行探讨，从而帮助提高维修水平，保证地铁车辆的运营安全。

关键词：地铁车辆；牵引与辅助系统；故障；检修引言随着城市交通拥挤问题的日益严峻，为了能够在满足城市居民的日常出行需求，在我国大中型很多城市都修建了轨道工程，希望轨道的运营能够有效缓解城市交通拥挤问题。

目前，地铁交通是一种以便捷的路线、相对于路面交通拥堵的缓解以及其低碳环保的特性为人们所认同。

要想更好地保证轨道交通车辆的运行，就必须及时对轨道交通的牵引和辅助系统进行定期的维修，并对存在的故障进行有效的解决。

一、地铁车辆电气系统中牵引与辅助系统的相关概念(一)地铁车辆电气系统中牵引系统的特点电气牵引系统是地铁车辆的控制系统的核心，一般情况下，该系统是通过四台电机来完成供电的，通过对高压电的频率的调节，来控制地铁的速度。

这种电动机还包括了无速度传感器和无转矩传感器驱动等部件，可以解决常规的再生制动迟滞的特征，实现了电制动和再生制动的自由转换。

在这些系统中，轨道交通车辆的牵引系统，主要包括了牵引逆变器、接地故障检测系统、高速断路器以及线路滤波器。

通过这些部件之间的相互配合，可以确保输入电流的稳定性。

在这些部件中，线路滤波器可以使得输入电流更加平稳，从而可以防止车辆与接触网之间产生过度的干扰，也可以防止接触网对其他车辆的正常运转产生影响。

采用三相鼠笼型直流牵引电机，并配有倒相器；其中， DOC控制板、 GDU组件、逆变桥构成了一台拖动式逆变电源；为了防止因接地而产生的过电流，通常还应增加一台高速开关。

地铁车辆牵引滤波装置

地铁车辆牵引滤波装置摘要：本文介绍了地铁车辆牵引系统中的滤波装置。

给出了滤波装置在牵引系统中的作用，组成结构以及工作原理，并且给出参数选择的公式。

关键词：地铁车辆；线路滤波器；牵引系统；滤波装置Metro vehicle traction filtering deviceChen HuiZhou GuangfuTianjin Metro Operation Co. Ltd.Tianjin 300380Abstract: This article introduces the traction system of the metro vehicle filter. Give the filtering device in the traction system, structure and working principle. As well gives the parameters of the formula.Keywords: metro traction system; line filter; filter引言地铁车辆在运行中频繁的启动、加速﹑惰性﹑制动等工况间转换，这将导致牵引负荷在时间上出现不均衡的特性，会引起一定的电压波动，在节假日等会表现出较大的电压偏差。

另一方面，由于牵引电动机，变频器等负载设备的投入会产生大量的谐波电流这些都会对电网的电能质量造成影响。

可以说地铁电网中的谐波和低功率因数问题，根源在于车辆本身。

因此解决上述问题可以采取在电力机车内部装设补偿和滤波装置，采用多桥段顺序控制，或采用PWM变流器等方式。

本文将介绍地铁车辆的牵引系统滤波装置。

1 滤波装置组成与结构车辆滤波装置主要包括：线路滤波电抗器，滤波电容器。

地铁城市轨道交通车辆的供电系统通常是从直流供电网中获取直流电压，通常电网直流电压经过牵引逆变器VVVF和辅助逆变器SIV交换输出不同的电压值，给列车上的设备供电。

城轨车辆牵引及电制动

第八章牵引和电制动第一节系统基本组成和工作原理一．牵引/制动系统组成广州地铁一号线车辆牵引和电制动系统由德国ADtranz 公司提供，是国内首家采用交流传动和动力分散型控制技术的地铁车辆项目。

整个系统由受电弓、高速断路器HSCB 、VVVF 牵引逆变器、DCU/UNAS （牵引控制单元）、牵引电机，制动电阻等组成，如图1所示。

1 —— DCU 对VVVF 逆变器的线路电容器充/ 放电控制2 —— DCU/UNAS 对VVVF 逆变器及电机转矩控制图1：牵引系统组成示意图列车受电弓从接触网受流，通过高速断路器后，将1500VDC 送入VVVF 牵引逆变器。

VVVF 牵引逆变器采用PWM 脉宽调制模式，将1500VDC 直流电逆变成频率、电压可调的三相交流电，平行供给车辆四台交流鼠笼式异步牵引电机，对电机进行调速，实现列车的牵引、制动功能，其半导体变流元件采用4500V/3000A 的GTO ，最大斩波频率为450 Hz 。

VVV 输出电压的频率调节范围为0 ~ 112 Hz ，幅值调节范围为0 ~ 1147 VAC 。

二．牵引系统基本参数牵引逆变器VVVF ：线电压 U N = 1000 ~ 1800 VDC输入线电流 I N = 480 A最大线电流（牵引） I NDMAX = 692 A最大线电流（制动） I NBMAX = 1171 A输出电流 I A = 720 A最大输出电流 I AMAX = 1080 A最大保护电流 I MAX = 2900 A输出电压 U N = 0 ~ 1050 V输出频率 f A = 0 ~ 112 Hz\GTO 最大开关频率 f P = 450 Hz制动斩波模块斩波频率 f B = 250 Hz模块冷却方式强迫风冷牵引电机制动电阻模块冷却片风速 V L = 8 m/s牵引电机（1 TB 2010 – 0GA02）：连续定额小时定额输出功率P M190 210 kW额定电压U N 1050 1050 V额定电流 I N 132 （1800 min-1） 144 （1800 min-1） A额定转矩M N1008 1114 Nm最大转速n MAX3510 3510 rpm三．基本工作原理整个控制系统由输入值设定、速度测量、电机控制、脉冲发生器、能量反馈各环节构成。

城市轨道交通有源滤波装置的应用

城市轨道交通低压有源滤波装置的应用温刚上海安科瑞电气股份有限公司嘉定 2018011、引言随着科技的进步，城市化水平的不断提高，城市轨道交通与人们日常生活息息相关。

地轨道交通系统的用电设备缤纷复杂，其中像电力机车、空调水泵及风机、电梯、机房网络设备、UPS、灯光调控系统、消防系统、监控系统和其他电力电子设备分布在整个地铁的应用现场。

造成了恶劣的谐波环境，对保证电力系统和设备的安全正常运行造成了极大的威胁。

本文通过对谐波问题产生的原因进行分析，提出切合工程实施的解决方案。

2、轨道交通存在的问题轨道供电系统中主要存在以下五点问题：(1)轨道交通的供电系统是比较特殊的单相供电，这样导致了三相的严重不平衡；(2)电铁轨道交通供电系统是经大功率整流桥整流输出后供机车取流牵引，目前国内电铁机车都是采用直流斩波器作为牵引机车直流电源整流系统，机车牵引取流时负荷变化剧烈及快速，产生大量11次、13次谐波电流；(3)其次是站用变频器、UPS、开关电源大量非线性负荷（3次、5次、7次等），且随着节能的需要，变频负荷所占比重逐年提高。

变频负荷逐年增加，其产生的谐波电流也在相应增加。

(4)电力机车频繁启动、加速、制动使得系统无功快速变化，谐波存在也增加了系统无功的损耗，致使功率因数变化不定且低下。

(5)根据GB50157-2003《地铁设计规范》，地铁动力照明供电系统应采用并联电力电容器作为无功补偿装置。

从理论上，该电力电容器无论在基波下还是在谐波下均表现为容性，因此，对于不论是来自于配电变压器高压侧的谐波还是来自于低压变频负荷产生的谐波均会起到放大作用。

其放大作用已被国内多个地铁系统的实测结果所验证。

3、谐波产生的危害(1) 影响动力电气设备的正常工作，除了引起附加损耗外，还可使变压器局部严重过热，使电容器、电缆等设备过热、绝缘老化、寿命缩短，严重时会导致变压器烧毁、电缆放炮、电容器击穿等故障；(2) 会引起系统中局部并联谐振和串联谐振，从而使谐波放大，使前述的危害大大增加，甚至引起严重事故；(3) 会导致电力系统内继电保护和自动装置误操作，如保护开关误跳闸，导致部分线路断电；(4) 使电力系统内计算机等精密设备无法正常工作；4、轨道交通系统谐波解决方案ANAPF有源滤波器具有动态响应速度小于20ms，滤除2-21次谐波，可以实时检测系统的谐波电流，控制命令装置发出反向相等的谐波电流，平衡系统谐波电流，滤除系统谐波电流，去除系统谐波电流，去除谐波损耗，稳定系统电压，平衡三相电压，补偿无功损耗。

地铁牵引供电系统中感应滤波技术的应用

地铁牵引供电系统中感应滤波技术的应用摘要：地铁牵引供电系统中传统的滤波方法，可以在一定程度上减小谐波分量，但是由于传统方法会大大增加变压器的制造成本，且方法较为复杂不容易实现，针对这种问题如何寻求一种高效可靠的谐波治理方案来提高地铁牵引供电系统的电能质量就尤为重要。

本文中应用的新型整流机组利用整流变压器的电磁感应，配合外接的无源滤波装置，对谐波电流与整流变压器的有效隔离，实现供电系统的谐波抑制与无功补偿，从而有效减少整流变压器中谐波磁势电能损耗，该方法在使用过程中使用简单和滤波效果好，同时解决了传统变压器匝比不满足的问题，因此具有较好的工程实用性和应用前景。

关键词：地铁牵引供电系统；感应滤波技术；应用1地铁供电系统的构成与研究1.1地铁供电系统构成地铁供电系统主要完成对地铁列车和用电设备的稳定供电，按照功能可以分为外部电源系统、牵引供电系统、动力照明系统以及电力监控系统。

其中，外部电源系统即为高压电源系统，供电方式可以为集中式、分散式以及混合式，其电能主要由各城市区域变电所提供。

牵引供电系统主要包括牵引变电所以及直流供电网络两个部分，牵引变电所是地铁牵引供电系统的主要承担部分，其功能是将主变电所传送的高压交流电整流为地铁列车可以直接使用的低压直流电。

动力照明系统部分的主要作用是为地铁站的各种动力照明设备提供电能，其主要由降压变电所和配线线路两部分组成，我国地铁站常用动力照明设备包括风机、水泵、照明、空调暖通系统、通信设备以及防灾报警设备等。

电力监控系统主要负责地铁供电系统中各种设备运行状态的采集、跟踪及操纵，其主要由控制中心主服务器、终端变电所控制设备记忆数据传输网络组成。

1.2感应滤波技术原理感应滤波技术是通过耦合绕组的安匝平衡来实现将谐波电流隔离在整流变压其的阀侧绕组，以实现系统阻抗对于交流网侧的影响，从而可以就近实现对谐波电流进行抑制。

地铁供电系统主要采用12脉冲整流，为了更好保证12脉冲整流部分的换相要求，在变压器选择上采用谐波屏蔽式自耦变压器，滤波原理主要是将11次及13次特征谐波滤波器接在阀侧公共绕组的抽头处，从而保证在相应的谐波频率下滤波器支路阻抗下降为零，完成对谐波电流的分流。

CRH1牵引系统-FB滤波器箱

1-二次谐波电容
2-二次谐波滤波电感
3-预充电单元 4-电感
5- 控制器
6-内部风扇 7-三相滤波电感 8-三相滤波电容 9-三相变压器 10-接触器图5-88 牵引—滤波器箱的组成
(1)二次谐波滤波器
二次谐波滤波器的目的是过滤从单相电源和网侧逆变系统产生的电网电压的频 C = 9.22mF 率因而转换成两倍的电网电压频率（频率100HZ）。脉动电源被用来避免牵引电机内部的瞬时感应纹波并保持直流连接电压在允许的范围内。二次谐波滤波器包括4个电容和旁漏电阻和电感。当滤波器连接在DC+和DC-端，对于二次谐波频率有很低阻抗，它将减少纹波。电感和电容形成二次滤波。参数：谐振频率100HZ C=9.22mF (4×2.31mF) L=275µH
CRH1牵引系统－滤波器箱（FB) 滤波器箱（
主讲：吴鑫
• 位置：在MC车和M车的旁边，紧靠在滤波器箱的旁边。 • FB的主要功能包括： • ①过滤和稳定变流器间的DC环节电压，供给网侧变流器，电机变流器和辅助变流器。 • ②为辅助系统产生的3相AC电压滤波。
• 2．滤波器箱（FB）的组成： • 如图5-88所示，滤波器箱主要包括二次谐波过滤器、辅助供电系统和钥匙互锁。用6个螺栓将滤波器箱与底架连接。 • 箱体采用挤压成型的铝型材和板。 • 内部冷却为风扇内密闭的空气环路。将热从箱内通过散热片传出，箱内和箱外均安装了散热片。外部冷却；变流器箱的冷却单元可形成气流在滤波器箱内循环。
50
• （3）辅助系统部件：它包括一个三相电感，一个三相电容，一个三相变压器和一个三相电压互感器。三相电感和三相电容构成了一个三相滤波器。 • （4）数字I/O单元。它包括了数字输入和输出单元。具体包括10路DI、6路DO和1路延时报警输出，可以作为备用的DO单元。 • （5）模拟I/O单元：它包括了模拟输入和输出单元。具体包括4路AI，2路AO和1路延时报警输出，可以作为备用的DO单元。 • （6）线连接：在安装FB时，所有的电连接都在都在模块内部进行。顶部有一带有电源线密封套的端盖。端盖内部有铜棒来将电源电缆和电缆线接头连接起来。所有的信号电缆都用WAGO型电连接器连接。信号线通过一个连接到箱体和电缆线管道的橡胶接头从上端进入箱体。如图5-96、5-97、5-98所示。

地铁列车空调谐波滤波器故障质量原因分析及改进研究

图1 空调机组电气原理
谐波滤波器工作原理
谐波滤波器是用于滤除变频器供电回路中谐波和杂波的装置，结构由电感及电容等元件组合而成。

其利用电磁感应及电抗器原理，在吸收系统中主要的谐波分量
图2 空调机组电气原理
2 空调机组谐波滤波器故障质量分析
2.1 确定谐波滤波器故障点
地铁车辆空调机组谐波滤波器故障，对故障现场确认车辆屏显示“MP1车HVAC 1-1变频器故障”1号线主机组主回路Q1漏电保护开关断开，确认MP1车有
图3 列车HMI屏故障信息
187
中国设备工程 2024.04（上）
图4 MP1空调机组1谐波滤波器
故障原因分析及影响
对本次故障的原因及其影响深入分析总结，经对谐波滤波器故障原因深入分析调查，结合技术资料对该谐
表1 MP1编号输入端
噪声环境下基于多层小波变换网络的。

城市轨道交通车辆电器部件与设备及功能

牵引电器结构特点：
螺钉连接应有弹簧垫圈和紧锁螺帽，接触器等运动的重心落在支撑点上；
计算绕组、选择绝缘材料、润滑油要考虑温度变化；用电镀涂压的办法来防止零件表面的锈蚀；选择漏电间隙和绝缘距离时，应从可能最坏的表面
工作情况出发，保证牵引电器之间的绝缘可靠。
（二）高速断路器（HSCB）
作用：在车辆发生故障时执行保护指令，切断动力电源。
1．制动电阻器的主要技术指标
（1）电阻值：20℃时的阻值与热态时的阻值。（2）电阻材料：材质及温度系数。（3）功率：等效持续功率与短时最大功率。（4）最高工作温度：一般600℃左右（5）冷却：多数采用强迫风冷，少数采用自然风冷 (列车走行风) （6）保护：过热、过流、失风(若用强迫风冷)保护、IP等级（电阻
600 630 800 2400 约l00 约75 3×10 6次 10 4次 54~72 DC110 30
（四）线路滤波器
线路滤波器：包括线路滤波电抗器和线路滤波电容器；位于主电路牵引变流器中。
1．线路滤波器的作用：（1）滤平输入电压。（2）抑制电网侧发生的过电压减少其对逆变器的影响。例如：变电所的操作过电压、雷击过电压等。（3）抑制逆变器因换流引起的尖峰过电压。（4）抑制电网侧传输到逆变器直流环节的谐波电流，抑制逆变器产生的谐波电流对电网的影响。（5）限制变流器的故障电流。
1．HSCB 的主要性能指标及特点
主要性能指标有两个：
机械响应时间、分断能力
（1）断路器的机械响应时间（Tm）：
指从通过断路器的电流达到动作值，到主触头打开的时间。
电流增长率越大，机械响应时间越长。
图1-8 高速断路器
机械响应时间与电流增长速率关系

有源滤波装置在轨道交通行业的应用

运行与维护2019.4 电力系统装备丨113Operation And Maintenance2019年第4期2019 No.4电力系统装备Electric Power System Equipment 采取措施。

（2）对哈电机组操作油管改造为左旋螺纹，做好桨叶操作油管防松脱措施。

（3）对调速器压油系统08104阀、08105阀安装位置或者操作方式进行改造，确保在事故情况下及时进行操作。

（4）机组设计额定水头为9.5 m ，但除汛期、汛末及汛初水位调整过程持续极短时间在额定水头运行，同时水位控制要兼顾补淡压咸、船闸通航、每个主变单元至少一台机等多种因素，机组处在非额定水头、非额定负荷的情况下，长期运行对水轮发电机组的机械部件易造成机械疲劳。

机组运行过程中，根据上下游水位变化要及时调整机组水头。

（5）对外江机组监控画面进行完善，将机组辅机设备统一在一个画面利于监视。

（6）运行人员要加强运行分析，对机组进水口拦污栅垃圾堵塞及时清理，保证机组最优工况运行，避免机组因水头低而且进水口拦污栅垃圾堵塞导致调速器误动作。

（7）机组检修时对机组导水机构漏水进行及时处理，对无法处理的漏水应采取安装接水盒或引水装置的方法处理，避免调速器导叶位移传感器进水而导致调速器误动作。

（8）对于灯泡贯流式水轮发电机组运行时应合理分配各机组负荷，尽量避免导叶开度长期在分段关闭阀电磁阀投入拐点附近运行，避免调速器误动作。

（9）对机组检修现场加强安全生产管理，严格执行两票三制，严格执行电力安全工作规程。

4 结束语经过分析，事故原因基本清楚，建议各个电厂以及设备制造厂以此为鉴，电厂做好设备质量管理，加强设备巡检和日常维护，制造厂加强技术交底，保证运行和维护人员掌握必要的技术，避免类似事故的发生。

机组运行中加强运行分析，并采取有效的预防措施，提高灯泡贯流式水轮发电机组的运行可靠性，对保证电力系统的安全运行有着重要意义。

参考文献[1] 刘国选.灯泡贯流式水轮发电机组运行与检修[M].北京：水利电力出版社，2010.本文主要介绍了有源滤波装置、谐波对城市轨道交通的影响以及有源滤波装置在西安市地铁4号线的应用，取得了良好的效果，电流谐波畸变率从27%降低到2.3%，功率因素从0.8提高到0.95，谐波改善效果非常显著。

滤波和无功补偿装置在地铁行业中的应用

滤波和无功补偿装置在地铁行业中的应用
ｉ勇
摘要：以地铁行业为例，阐述了滤波和无功补偿装置的作用，对谐波造成的主要问题，析了谐波产生的原因，分针分并
别介绍了滤波和无功补偿低压４０Ｖ解决方案的优缺点，０以促进滤波和无功补偿装置的推广应用。关键词：波，滤无功补偿装置，电网，解决方案
１未使用变频器的实测数据。）
Ｕ＝８，７ｃｓ＝．８。３０Ｖ，＝２Ａ，ｏ０８７
Ｐ＝６× ．３Ｕｃｓ＝１Ｘ１７２３０ｘ４０８７＝０．Ｗ。１１７２ｌｏ￣６．３ｘ８５．８５４４ｋｘ
节电率：１６８１３９１８１７６ ÷ ９０＝２．％。６９４
每年节约电费（０６元／计）按．度：
１１６８１０６＝０１７６．７６１７元。Ｘ
未使用变频器每年耗电量（全年运行３０计）３ｄ：
５４４×２３０＝９８０．４× ３３９１０度。６
４结语
％
国标限值 ຫໍສະໝຸດ 主导谐波电压合有率
平均值９％概率大值５
也即减少无功功率在电网中的流动，因此可以降低输电线路因输
送无功功率造成的电能损耗，改善电网的运行条件。本文以地铁行业为例，阐述了滤波和无功补偿装置的作用，谐波产生的原因及解决谐波的方案。
２对于已经投运１０年的降压变电所２１谐波的来源．

地铁车站设置有源电力滤波器的必要性

地铁车站设置有源电力滤波器的必要性摘要：介绍了地铁动力照明系统的构成，各用电设备产生的谐波分析以及谐波对地铁配电系统的影响，根据仿真数据说明了有源电力滤波器可以有效的抑制系统中的谐波。

关键词：地铁谐波影响有源电力滤波器引言：随着电力电子技术的发展，各个领域产生谐波的设备类型和数量剧增。

无论是民用住宅、公共设施还是工业系统，由于大量使用非线性设备产生的谐波所造成的影响是不可忽视的。

地铁系统作为现代城市交通系统的重要组成部分，其电能质量状况越来越多的受到人们的关注。

地铁除了牵引负荷（直流电动车辆）外，为保证地铁车站运营的功能性和舒适性，车站内还有很多动力照明设备，其中大量非线性设备的运行必然产生谐波电流。

地铁车站内强电、弱电多个系统并存，高压、低压多个电压等级并存，交流、直流多个供电模式并存，所以有效抑制谐波电流创造更好的电磁兼容环境，是保证地铁正常运营的基础。

一、地铁站低压配电系统地铁一般采用35kV环网电缆供电，典型车站一般设置一座混合降压所（或独立降压所），并根据需要设置一座跟随所。

降压所为双电源，设置两台变压器。

降压变电所的高压侧采用单母线分段中间加母联断路器的接线方式，正常时，母联断路器处于断开状态，每段母线分列运行。

当一路35KV电源故障时，母联自投，由另一路35kV电源为降压所供电。

低压侧采用单母线分段中间加母联断路器的接线方式，正常时，两台电力变压器分列运行，同时供电。

当一台变压器检修或故障时，切除三级负荷，低压母联开关自动闭合；由另一台变压器向全所一、二级负荷供电。

主要负荷为环控和三级负荷，包括通讯系统、保护系统、自动售检票系统等。

二、谐波源分析以地铁典型车站的具体负荷情况为例，车站内存在大量非线性电气设备，归纳起来有以下几种：1. 荧光灯为满足照明节能和亮度要求，地铁车站中站台、站厅、广告牌、导向系统照明、办公管理用房等均使用荧光灯。

荧光灯属于气体放电灯，电路中还有电弧，电弧的负阻特性（电弧电阻随电流增大而减小）产生谐波电流。

上海地铁滤波器产品介绍ABB

© BEJUM - 2GCS604011A0070 - 1 - 231203 -
ABB 动态有源滤波器系列 PQFI-PQFM-PQFK-PQFS
上海地铁产品介绍会刘骏
2006-10
ABB
变频装置
交流传动 (VSD) AC M
功率因数高 (例如 0.96) 谐波含量高
无需无功补偿只要滤波! (需要避免过补偿)
三相三线动态有源滤波器，滤除相线谐波；滤除谐波频率范围：2次谐波～50次谐波；
同时滤除谐波种类：同时滤除20种谐波；
具备无功补偿能力和相不平衡补偿能力；
规格:
50/60 Hz
208 V-480V 480V-600V 600V-690V
I [A] Small
70
100
100*
I [A] Medium
动态有源滤波器
滤波原理: 动态有源滤波器产生和系统谐波大小相等，相位相反的谐波注入到电网中，从而有效消除谐波
Waveforms
© BEJUM - 2GCS604011A0070 - 31
Harmonics
CLEAN FEEDER CURRENT
LOAD CURRENT
=
ACTIVE FILTER CURRENT
ABB 动态有源滤波器: PQFI
三相三线动态有源滤波器，滤除相线谐波；
滤除谐波频率范围：2次谐波～50次谐波；
同时滤除谐波种类：同时滤除20种谐波；
具备无功补偿能力和相不平衡补偿能力；
规格:
50/60 Hz
208 V-480V 480V-600V 600V-690V
I [A] Large
PWM Inverter
(IGBT-based)

分析地铁车辆电气牵引系统的电气控制

分析地铁车辆电气牵引系统的电气控制摘要：在地铁的运营过程中，其牵引系统直接影响到地铁的运行安全和效率，只有保证地铁牵引系统的正常工作，才能够使得地铁安全、稳定地运行，而电气控制对于地铁车辆电气牵引系统有着至关重要的影响。

关键词：地铁车辆；电气牵引；电气控制电气牵引是现代轨道交通的核心技术之一，电气牵引技术为轨道交通提供车辆运行的功率，提高车辆制动的稳定性，保证车辆行驶安全，减少车辆牵引的危险性，维护交通秩序。

一、地铁车辆牵引系统的构成地铁车辆电气牵引系统一般都是由避雷器（LP）、制动电阻（BR）、牵引逆变器（VVVF）、含HSCB的高压箱（HV）、牵引电动机（MOTOR）及受电弓（PAN）等组成，其中高压箱主要是由高速断路器、充电设备及主隔离开关构成，而在地铁车辆上，一般都配备有两台受电弓，之所以要采用两台受电弓，主要就是为了避免因为一台受电弓出现故障而引起牵引逆变器和辅助逆变器停止工作，这两个受电弓可以分别向一个动力单元提供动力所需要的高压电源，如果一台受电弓出现了故障，另一台受电弓仍然可以维持逆变器和辅助逆变器的正常运转。

在地铁车辆的电气牵引系统中，还配备有牵引逆变器，在逆变器的输入端有相应的支撑电容，通过该支撑电容可以有效的保证逆变器输入电压的稳定，同时还能够起到能量缓冲的作用。

此外，在地铁车辆牵引系统中还有滤波电抗器，它与电容可以共同构成一个维持系统电压稳定的装置，从而使得逆变器能够正常的工作。

在逆变器之中，一般都包含了逆变箱和斩波相控制器，在进行牵引的过程中，直流电将被转化成为三相交流电，进行转换之后，就可以实现对于频率及电压的调节，进而完成对于整个牵引电机的控制。

而在再生制动的过程中，又将三相交流电重新转换成为直流电输送到电网，从而完成电网的供电。

当制动电阻启动之后，制动电阻会将多余的电能进行转化，使其变成热能排放到空气之中。

逆变器在使用的过程中还需要对其进行冷却，一般而言，逆变器的冷却都是使用的热管散热器，热管散热器是利用液态介质的冷凝和蒸发来实现对于热量的排放的，而且热管散热器的结构十分简单，在其运行的过程中，也不会对于环境造成任何的污染。

轨道交通车辆滤波解决方案

轨道交通车辆滤波解决方案轨道交通车辆滤波解决方案步骤一：问题定义要解决轨道交通车辆的滤波问题，首先需要明确问题的定义和目标。

在这种情况下，滤波的目标是降低车辆噪音和振动，提高乘客的舒适度和安全性。

因此，我们需要设计一个滤波解决方案，可以有效地减少车辆传感器所捕捉到的噪音和振动信号。

步骤二：数据采集和分析为了设计滤波解决方案，我们需要首先进行数据采集和分析。

在轨道交通车辆上安装传感器，以收集车辆噪音和振动的实时数据。

这些数据可以通过不同的传感器，如加速度计和噪音传感器来获取。

然后，对这些数据进行分析，以了解其特征和频谱信息。

步骤三：选择合适的滤波方法一旦我们对车辆噪音和振动的数据有了更好的理解，我们可以开始选择合适的滤波方法。

常见的滤波方法包括低通滤波、带通滤波和高通滤波等。

根据数据的频谱特征和噪音的来源，我们可以选择合适的滤波器类型和参数。

步骤四：滤波器设计和实现在滤波器设计和实现阶段，需要根据选择的滤波方法，设计滤波器的传递函数或差分方程。

然后，使用数字信号处理技术将滤波器应用到实时数据流中。

这可以通过编程语言和相应的数字信号处理库来实现。

步骤五：滤波效果评估和优化一旦滤波器被应用到实时数据流中，我们需要评估其滤波效果并进行优化。

这可以通过比较滤波后的数据与原始数据的差异来实现。

如果滤波效果不理想，则需要调整滤波器的参数或选择其他滤波方法。

步骤六：系统集成和验证最后，我们需要将滤波器系统集成到轨道交通车辆中，并进行验证。

这可以通过在实际车辆上进行测试和评估来完成。

在测试过程中，可以使用传感器来捕捉车辆噪音和振动数据，并与滤波器输出进行比较，以验证滤波器的性能和有效性。

总结：通过以上的步骤，我们可以设计和实现一个有效的滤波解决方案，用于降低轨道交通车辆的噪音和振动。

这将显著提高乘客的舒适度和安全性。

当然，在实际应用中，还需要考虑到其他因素，如实时性和系统复杂性等。

因此，在设计和实现滤波解决方案时，需要综合考虑各种因素，并进行合理的权衡。

地铁车辆电气系统的牵引技术及故障分析

地铁车辆电气系统的牵引技术及故障分析摘要：地铁作为现代人们出行的主要交通工具之一，地铁电气系统的安全可靠性，关系到行车安全及人们生命财产安全。

因此，对地铁电气系统中的牵引技术及故障进行分析，具有重要意义。

关键词：地铁车辆；电气牵引技术；故障分析1、地铁车辆牵引系统技术构成与特点1.1牵引系统的构成地铁车辆牵引系统主要包括高速断路器、线路滤波元件、牵引逆变器、接地故障检测系统等，主电路线路上安装高速断路器，可以有效保护短路和接地产生的过流现象，其保护范围与变电站的保护相互协调。

线路滤波器主要是用于平滑输入电流，对接触网与车辆之间的干扰进行抑制，对雷击或变电站断路器断开而引发的瞬时行波进行保护。

牵引逆变器主要由配套电容器、过压保护电阻、制动斩波相、逆变桥、GDU（图形显示单元）、Duc（数据利用中心）控制板等辅助部件组成，大部分采取热管散热器进行冷却处理。

1.2辅助系统的构成辅助系统分为蓄电池组、DC/AC逆变器组和DC/AC变换器组。

蓄电池组由几个电池组成。

充电器与电池隔离、与接触器断开，使电池与负载处于隔离状态；从而在充电过程中起到过电流和过电压保护，充电器控制充电电压。

直流/交流逆变器也可称为辅助逆变器。

通过架空接触网向塔架供电，达到辅助供电的目的。

这个转换器也被称为蓄电池充电器。

一般来说，蓄电池充电器集团应该运行两个电池组。

如果其中一个发生故障，其他的可以继续工作，以免影响车辆运行。

1.3技术特征车辆的供电需要与城市电网连接，供电系统如图1所示，其安全运行在很大程度上取决于地铁的制动控制系统。

地铁站之间的加速和减速一般都比较频繁。

因此，缩短制动距离、提高加速效率是实现列车全方位高质量运行的有效途径。

地铁采用的电阻制动与再生制动相结合，利用再生制动将电机转化为发电机，再将动能转化为电能，并随电网分配给其他列车，从而达到电阻制动的目的。

这两种制动机的结合可以减少轨道的磨损，加快列车的运行。

在这个过程中，制动装置、电路系统和电器设备共同作用，使列车在安全距离内成功制动，从而降低了列车的运行成本和对环境的污染系数。