[实用新型]一种铁路配电系统的谐波滤波装置

说明书

技术领域

本实用新型涉及电气化铁路供电和电力系统供变电技术领域，具体涉及一种采用无源电阻、电感、电容元件构成的铁路380V配电系统用的三相高通滤波装置。

背景技术

近些年，交直交型机车在国内铁路系统广泛使用，其具有运量大、速度快、功率因数高等优点，交直交机车采用单相PWM（Pulse-WidthModulation）方式，运行时虽然3、5、7次等低次谐波的含量大大降低，但开关频率附近的高次谐波含量有所增加。牵引供电系统是一个复杂的网络结构，机车、牵引网和所用配电系统为低压三相系统，其都存在直接或间接的耦合关系，牵引网中的高次谐波必然会渗透到低压三相系统中，影响三相系统的供电质量，在某些线路上已经出现多起因高次谐波含量过高而造成所内用电设备烧损事件。典型高速铁路牵引变电所380V侧配电系统的电压谐波含量如图4所示，显示高次谐波含量较高。

为解决牵引网中高次谐波对牵引变电所380V侧配电系统的影响，在牵引网27.5kV侧加装高通滤波装置进行治理，由于牵引网电压等级高使得滤波装置的容量大、投资费用高，适合在牵引网谐波电压畸变率很高的或发生牵引网谐振的严重情况下采用。

实用新型内容

本实用新型为了解决上述技术问题提供一种铁路配电系统的谐波滤波装置，其安装在牵引变电所380V配电系统两相变三相变压器的低压母线上，其结构简单，设备容量小，免维护，投资低。

本实用新型通过下述技术方案实现：

一种铁路配电系统的谐波滤波装置，包括由3个滤波电路按Y形或△形接线方法连接的滤波器，所述滤波电路包括电容、电抗和电阻，所述电阻与电抗相并联后与电容相串联。本实用新型的方案在380V侧配电系统利用滤波器对谐波进行治理，即本方案的谐波滤波装置安装在380V侧配电系统中。利用电阻、电感和电抗构成三相二阶高通滤波电路，在基波和低次谐波范围内，电感阻抗显著小于电阻，谐波主要通过电容-电感支路滤除，基波也主要经过“电容-电感”支路，降低了有功损耗，在高次谐波范围内，电感阻抗随频率增加而增加，电阻小于电感阻抗，谐波主要经“电容-电阻”支路滤除，实现了谐波滤波功能。

作为优选，所述电容的容值为70uF至280uF，电阻的阻值为0.5Ω至3Ω，电感的电感量为0.2mH至2.5mH。本方案还在电容、电阻和电感的取值范围上进行优化，采用电容、电阻和电感分别采用该参数范围，其具有较好的滤波效果，合适的品质因数，避开与系统发生并联谐振。

作为优选，所述滤波器通过三相断路器与牵引变电所380V配电系统两相变三相变压器的低压母线A相、B相、C相相连。

本实用新型与现有技术相比，具有如下的优点和有益效果：

1、本实用新型的谐波滤波装置安装在牵引变电所380V配电系统两相变三相变压器的低压母线上，在高次谐波下具有高通特性，避免牵引供电系统中27.5kV侧高次谐波对牵引变电所380V配电系统的影响。

2、本实用新型的谐波滤波装置采用无源电阻、电容、电感元件，无需控制设备，具有结构简单、设备容量小、免维护，投资小的优势。

3、在考虑了滤波性能和用电负荷情况下，提出了优化的参数选择范围，即，所述电容的容值为70uF至280uF，电阻的阻值为0.5Ω至3Ω，电感的电感量为0.2mH至2.5mH，在此范围内具有较好的滤波效果，合适的品质因数，避开与系统发生并联谐振。

附图说明

此处所说明的附图用来提供对本实用新型实施例的进一步理解，构成本申请的一部分，并不构成对本实用新型实施例的限定。在附图中：

图1为实施例1的结构示意图。

图2为实施例2的结构示意图。

图3为实施例3的结构示意图。

图4为牵引变电所380V侧配电系统的电压谐波含量图。

具体实施方式

本实用新型针对牵引变电所380V配电系统存在的高次谐波，提供一种由无源电阻、电容、电感元件构成的高通滤波装置。该装置安装于牵引变电所两相变三相变压器低压侧。为使本实用新型的目的、技术方案和优点更加清楚明白，下面结合实施例和附图，对本实用新型作进一步的详细说明，本实用新型的示意性实施方式及其说明仅用于解释本实用新型，并不作为对本实用新型的限定。

实施例1：