轨道交通电能质量特点

电费在轨道交通的运营成本中所占比例极大，电力能耗的大小直接影响到轨道交通运营部门的运营成本和经济效益，因此，从执行国家能源战略，提高轨道交通本身的经济效益，以及提高城市交通可持续发展能力等方面综合考虑，对轨道交通负荷特性及功率因数，谐波等主要电能质量参数进行分析，并提出治理方案，显得尤为重要。

典型负载

牵引变：

采用12或24脉冲整流，只产生11或23次以上谐波，或者采用PWM整流方式，谐波含量较低。

配电变：

    照明：单相负载，主要产生3、5、7、9等（2n±1)次谐波；

UPS:三相负载，主要产生5、7、11、13等（6n±1)次谐波；

风机，电梯：变频驱动，三相负载，主要产生5、7、11、13等（6n±1)次谐波。

产生危害

轨道交通牵引供电系统采用整流机组向电动车组提供直流电源，因此不可避免产生谐波。当谐波含量超过一定范围时，对城区电力系统可能产生以下主要危害：

1）可能使电力系统的继电保护和自动装置产生误动或拒动，直接危及电网的安全运行；。

2）使各种电气设备产生附加损耗和发热，使电机产生机械振动及噪声；

3）谐波电流在电网中流动，作为一种能量，最终要消耗在线路及各种电气设备上，从而增加损耗；

4）由于电网中谐波电流的存在，通过电磁感应、电容耦合以及电气传导等作用，对周围的通信系统产生干扰，从而降低信号的传输质量；

    5）谐波使电网中广泛使用的各种仪表，如电压表、电流表、有功及无功功率表、功率因数表、电度表等产生误差；

6) 增加电网中发生谐波谐振的可能，从而造成过电流或过电压引起的危险。

治理方案

1利用APF谐波治理

照明设备，UPS，风机，电梯产生谐波电流，导致电压畸变，同时谐波电流会通过变压器耦合到高压侧，安装有源滤波器后，滤波器发出与负载大小相等，方向相反的谐波注入电网，与负载谐波抵消，达到滤波的目的，净化电网，可有效降低设备的故障率。有源滤波器比传统无源滤波器性能更好，能够动态补偿谐波，且不易发生谐振。

APF选型：

有源滤波器的设计容量=运行电流*电流畸变率

项目配置方案

小结：本装置投入使用后不仅可以保证轨道交通行业的谐波电流下降幅度非常明显而且可以提高现场的功率因数，在容量足够的情况下，现场的电流畸变率将会由18%下降至5%左右。