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RSVG在鐵路27.5kV系統的應用—神朔鐵路劉家溝

鐵路機車是單相負荷,通常采用VV變接入三相電網,機車運行時會產生很大的負序電流注入電網,而且機車牽引變流器采用相控整流技術,會產生嚴重的奇次諧波。

 采用角型結構的鏈式SVG,基于斯坦米茲平衡化補償理論,可以對鐵路27.5kV系統的不平衡負載進行有效治理,而且基于有源濾波技術,可濾除負載產生的諧波。

補償效果:

 青島四方龐巴迪鐵路運輸設備有限公司(簡稱BST),成立于1998年,是由中國四方機車車輛有限責任公司與龐巴迪公司出資組建的中外合資企業,其主要產品為高鐵、動車組。

(1)青島四方龐巴迪鐵路運輸設備有限公司廠區內試驗電源參數如下:

額定電壓:27.5kV

額定容量:10MW

(2)問題描述

 8列CRHi型動車組同時升弓受電試驗時,27.5kV電網開始出現嚴重次同步振蕩,導致所有機車封鎖脈沖而無法正常運行。下圖所示為8列試驗機車時27.5kV側的電壓、電流波形,電壓、電流均出現嚴重的次同步振蕩。對其電流FFT分析之后的數據,其諧波成分主要為45和55HZ。

 青島四方龐巴迪鐵路運輸設備有限公司使用榮信興業具有次同步諧振抑制功能的SVG(以下稱為次同步振蕩抑制器),現場的一次拓撲結構如下:

 次同步振蕩抑制器通過27.5/0.5kV降壓變給多組模塊供電。控制器通過對負載諧波電流的檢測,使模塊發出與負載諧波電流幅值相同、相位相反的諧波電流,從而達到對網側諧波電流的抑制,進而抑制了機車的次同步諧振。

次同步振蕩抑制器投入前后現場實測效果:

1. 8列CRHi型動車組同時升弓受電試驗

 次同步振蕩抑制器未投入運行時,電網出現了嚴重的次同步振蕩,機車已無法正常工作(下圖左)。而當次同步振蕩抑制器投入運行后,電網電壓、電流均無明顯波動,機車正常工作(下圖右)。

2. 13列CRHi型動車組同時升弓受電試驗

次同步振蕩抑制器投入運行時電網電壓和電流及振蕩抑制器實錄波形,電網電壓、電流未出現明顯波動。

 綜上,次同步振蕩抑制器未投入運行工況下,8列CRHi型動車組同時升弓受電試驗時,電網會出現嚴重的次同步振蕩,導致機車故障。而當振蕩抑制器投入后,13列CRHi型動車組同時升弓受電試驗時,電網電壓、電流無明顯波動,機車工作正常。因此次同步振蕩抑制器可以有效解決機車牽引變的次同步振蕩問題。