轨道交通行业电能质量分析及治理方案

一、轨道交通行业负载特点：

地铁系统用电环境中的谐波主要来源于车辆牵引设备供电过程中的整流、逆变装置，其次是直流电源成套装置、照明、电梯、显示屏、空调、排水等，系统中出现的谐波主要以5、7、11、13次为主，也含有一定含量的3次谐波。

系统中存在的谐波除了增加线路损耗，加快设备老化外，对于系统中的电容器等无功补偿装置都有较大的损害。对通信设备的信号产生电磁干扰，特定频次的谐波还会经由系统中的电容器等装置放大产生谐振，进而对整个供电系统产生巨大破坏。

二、城市轨道交通系统治理谐波的必要性：

城市轨道交通对供电系统有着严格的要求，尤其是地铁供电系统。其对供电可靠性要求非常高，如果供电的可靠性不足则会导致严重的影响。因此，我们需要对地铁等城市轨道交通做电能质量治理。在这里，谐波是威胁地铁供电可靠性的主要诱因。

轨道交通行业的谐波污染产生的问题有：

1.谐波会导致电网的功率损耗增加、设备寿命缩短、接地保护功能失常、遥控功能失常、线路和设备过热等电能安全问题；

2.长期处于高谐波的环境还会使电网产生谐振、造成大规模的供电中断从而造成较大事故；

3.谐波会导致系统中的设备和元件产生额外的附加损耗，从而引起变压器、电缆、电机等设备发热，使设备线路加速绝缘老化；

4.造成电子元件的继电保护或自动装置误动作；

5.影响电子仪表和通信系统的正常工作，降低通信质量。

基于以上的谐波污染情况分析，轨道交通行业里用户遇到的常见电能质量问题主要有：谐波电流畸变率高，影响继电保护、自动控制装置的可靠运行。

三、案例分享：

长春轨道交通6号线工程项目

四、项目概况;

拥有良好的电能质量环境是轨道交通基站能够安全运行的必要前提之一，当前轨道交通项目最主要的电能质量问题是谐波问题，主要的谐波的来源是节能灯，UPS电源，软启动器等;主要的谐波次数为：3、5、7、9次谐波；若不进行合理的治理将会威胁到轨道系统的安全稳定运行。

五、治理方案：

长春轨道交通6号线工程项目组专家经过多方面的考察，最终决定采用Sinexcel有源电力滤波器APF经行该项目的谐波治理，治理后谐波得到了有效的滤除，降低了系统的损耗，系统稳定性也得到了大大的提高。

此项目的实际应用也验证了Sinexcel有源电力滤波器APF的实用性，可以快速地治理谐波和无功电流，并且解决了各项由于谐波污染产生的问题；对轨道交通的电子仪表、通信系统、整体的供电系统等的安全稳定运行起了重要的作用。
 

审核编辑：汤梓红