有了北京领步LBAPF系列有源滤波器，地铁出行有保障！

返回列表来源：领步电能质量发布时间：2015-12-28分享加入收藏关注：-

一、引言

在城市公共交通日益拥堵的今天，地铁以其方便快捷、安全稳定等优势受到越来越大的青睐，发展日新月异。随着地铁建设的开展和运行经验的积累，地铁供电系统的电能质量问题成为了业界普遍关注的焦点之一。地铁供电系统在保证地铁牵引机车和地铁车站稳定运行的同时，也对电网带来了不可忽视的谐波污染和无功浪费的现象。

二、地铁行业的负荷特点

1、地铁供电系统的功率因数主要由牵引负荷和动力照明负荷的性质决定，牵引负荷功率因数较高，可达0.96，对于动力照明负荷，在白天高峰期时段将产生大量的无功功率，而夜间低谷时段地铁停运，负荷基本为零，供电电缆由于其充电效应将造成容性无功大量倒送电网的现象，致使功率因数严重下降。

2、随着电力电子设备如变频装置、交直流调速装置、软启动器等非线性设备在电力系统的广泛应用，接入电网中的非线性电气设备日益增多，在地铁系统中，通信信号、综合监控、自动检票等设备的UPS直流电源、牵引整流机组、各类变频空调、电梯和扶梯、节能灯等各类电子设备都属于非线性负载，其产生的谐波电流在电网阻抗上产生的谐波电压，影响地铁供电系统的安全有效运行。

三、地铁谐波危害

谐波会造成电网电压的畸变，对供电质量造成严重污染，电网中的谐波不仅危害电网本身而且危害其接入设备，电压畸变对灵敏电子保护及控制脉冲控制系统产生干扰，造成动作异常，严重时可能影响地铁车辆的安全运行。

1、谐波对地铁安全运行的危害

【过热与老化】

电力变压器和电机运行温度高、噪声大、有震动、损耗增大，产生过热损坏；

电缆过热，绝缘加速老化；

中线电流增大，过热；

运行设备估算电流小于电流表读出的的电流值，设备有可能长期过负荷运行。

过热---火灾的主要起源点！！

【误动、拒动与损坏】

电网的品质变坏，波形失真增大，频率改变 ；

敏感性负载受干扰，如信号漂移、采样错误、芯片损坏等；

保护装置异常动作，开关误跳闸 ；

产生线路传导电磁干扰，数字传输故障，通讯调度紊乱 ；

照明设备和显示器产生闪烁 。

误动、拒动---事故的重要源头！！

2、谐波对地铁经济运行的影响

【建设投资浪费】

电网的负担加重，可用容量下降，设备选型投资浪费；

由于趋肤效应的影响，电缆线径选择加大，造成投资浪费；

由于考虑谐波影响带来的其它屏蔽与保护的设备投资。

【运营成本增大】

过度地消耗电网中的无功功率和电流有效值；

高次谐波电流的趋肤效应使发热加大，造成损耗；

大部分高次谐波本身并不作功，其中负序谐波做工方向与基波相反，增加设备损耗；

四、地铁无功补偿及谐波治理装置的发展及应用

领步（北京）电能质量设备有限公司成立于2002年，公司自成立以来以“提高能效、降低能耗”为企业发展宗旨，长期专注于电能质量治理领域相关产品的研发、生产和销售。北京领步伴随着地铁行业的电能质量治理技术的发展，见证了从纯电容无功补偿到目前有源滤波补偿的发展过程。

1、纯电容补偿装置到安全补偿

在地铁使用无功补偿的初期，曾使用纯电容补偿无功，但纯电容性无功补偿装置因其直接放大牵引供电系统谐波引起谐振、造成电容大面积损坏。对原有无功补偿柜进行改造时，可采用7％电抗系数的安全补偿设备。设备投运后对谐波的滤除效果明显，避免了谐振，延长了供电设备的使用寿命，保证了供电安全。

2、安全补偿发展到安全补偿+有源滤波器

在电容器前端串联电抗器的安全补偿装置，基本解决了无功补偿问题。但装置受系统参数影响较大，很容易发生谐振，很难达到有效滤波的目的。随着电力电子设备的普及使用，谐波问题更加突出，近几年来，随着IGBT技术的日渐成熟，有源滤波器作为目前Z自主研发的谐波滤波产品得到了广泛使用。

由于有源滤波能同时滤除各次谐波，可根据需要设定滤波次数和补偿率，因此更适合地铁行业的应用。

3、安全补偿+有源滤波发展到有源补偿+有源滤波

随着电力电子技术的快速发展，有源滤波产品成本大幅下降，同时安全补偿装置分级投切，补偿精度低，安全补偿+有源滤波已不能满足现场需求。有源滤波器不仅可以滤波，同时可进行无功补偿，故2011年以后，地铁行业逐步开始采用有源滤波补偿装置，替代了混合滤波补偿装置。

北京领步LBAPF系列有源滤波器，可以通过对内部菜单的设置来实现只滤波而不产生无功功率，完全避免过补偿，也可以通过设定目标功率因数，将滤波后剩余的能量用于无功补偿，并且可以设置滤波和补偿的优先级，完全适用于地铁运行的需要。

五、地铁行业使用的有源滤波补偿装置的特点

1、全响应时间

全响应时间是代表有源滤波器反映性能好坏的主要参数之一，适合负载更为精密、配电要求更高的场合；

谐波的产生非常复杂，在瞬间的叠加变化非常大，只有响应时间足够小（直接补偿完全响应时间应小于20ms）的滤波器才能及时跟踪电网谐波，在谐波影响产生之前，真正的有效的完成治理任务。

2、过载能力

过载能力代表着有源滤波器的耐用程度，直接影响有源滤波器的使用寿命。

过载能力越高设备故障率越低。

谐波冲击经常发生，往往在瞬间超过有源滤波器的额定电流，特别是在油机带载时,谐波电流影响更大。在此情况下，有源滤波器的过载能力越高，就能更及时地消除谐波，避免过载对有源滤波器和系统的冲击。建议要求瞬时过载能力要不小于150%。

3、体积与结构

应充分考虑实施现场工况的具体条件，结构紧凑，体积优化，在考虑充分散热的情况下尽可能少占用安装容积，并实现现场安装形式的多样化；可以挂墙式安装或者并柜安装。

4、远程、实时在线监控

设备可以实现远程、实时在线监控是进入SCADA系统的前提；也是有效降低运营成本及降低维护费用的必要条件。有源滤波器本身应具备自诊断和故障保护功能，并能实时将各种状态参数上传至监控中心。

5、滤除谐波的种类和设定方式

要具备针对复杂谐波的滤除能力（可滤除50次以内），可以设定各次谐波的滤波参数，可以动态设定和调节谐波和无功补偿的分配容量。

6、低噪音、低损耗等问题

从节能降损角度考虑，有源设备的噪音、损耗问题是需要重点考虑的一个环节。有源滤波装置本体效率应大于97%。

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