Як вибрати реактивний опір (значення K) високовольтного послідовного реактора на основі фонових гармонік електромережі?

У системах електропостачання залізничного транспорту вибір коефіцієнта питомого опору високої напруги на основі гармонічного фону мережі повинен відповідати наступним принципам для ефективного придушення гармонійного забруднення та уникнення ризиків резонансу:
I. Основний принцип: узгодження гармонійного фону та регулювання імпедансу системи
Гармонійний імпеданс є індуктивним
Основна функція резистора полягає в тому, щоб створити загальну індуктивність гармонійного опору точки з’єднання конденсатора та уникнути паралельного резонансу індуктивного опору мережі.
Придушення специфічних гармонік
Коефіцієнт реактивного опору слід вибирати відповідно до послідовності основних гармонік у сітці (наприклад, . 3, 5, 7), щоб гарантувати, що гілка конденсатора індукує цільову гармоніку та запобігає протіканню гармонічного струму в конденсатор.
ii. Рекомендації щодо вибору коефіцієнта реактивного опору (значення K).
1. Коли домінує третя гармоніка
Рекомендоване значення K-: 12%~13%
Функція: встановіть точку резонансу від 139 Гц до 144 Гц (три гармоніки нижче 150 Гц), щоб уникнути посилення трьох гармонік.
Випадок 1: Три гармонічні аберації на підстанції метро занадто великі. Коефіцієнт підсилення третьої гармоніки напруги зменшився з 1,21 до 0,50, що відповідає вимогам стандарту.
2. Коли домінує п'ята гармоніка:
Рекомендоване значення K: 4,5%~6%
Функції: налаштування резонансної точки на 204 Гц ~ 235 Гц (5 гармонік вище 250 Гц) і придушення 5 гармонік.
Приклад 2: підстанція 110 кВ з реактивним опором 6% дозволяє уникнути резонансу шляхом зменшення посилення напруги з 1,0 до 0,69 для 5 гармонік.
3. Коли третя і п'ята гармоніки існують одночасно:
Рекомендоване рішення: гібридний реактор: деякі батареї конденсаторів налаштовано на реактивний опір 12% (для придушення третьої гармоніки), а деякі батареї налаштовано на реактивний опір 4,5%~6% (для придушення п’ятої гармоніки).
3. Один реактор: якщо вміст третьої гармоніки низький, виберіть 4,5% 4,5% ~ 6% реактивного опору, можна придушити п’яту гармоніку, вплив на третю гармоніку буде меншим.
Приклад: на одній підстанції було перевищено третю та п’яту гармоніки за допомогою 12% та 6% гібридного реактора, що зменшило загальний рівень гармонійних спотворень з 4,33% до 3,9%.
4. Коли все, що потрібно, це обмежити потік
Рекомендоване значення K: 0,1%~1%
Функція: для захисту комутаційного обладнання шляхом обмеження миттєвого пускового струму, коли конденсатор підключено за допомогою індуктивного опору.
Примітка. Ця величина реактивного опору не впливає на придушення гармонік і може навіть підсилити три гармоніки.
III. Ключові міркування
Вимірювання та аналіз гармоній: перед вибором коефіцієнта реактивного опору необхідно чітко визначити гармонійний фон електромережі (наприклад, вміст 3 або 5 гармонік) за допомогою польових вимірювань, щоб уникнути резонансів, що виникають через відхилення між теоретичними та практичними розрахунками.
Уникнення ризику резонансу: обчисліть відповідність ємності конденсатора реактивному опору, щоб переконатися, що точка резонансу знаходиться подалі від частоти основної гармоніки електромережі.
Наприклад, якщо ємність наближається до 5,1% ємності короткого-замикання шини, гармонійний резонанс третього-порядку може спрацювати, коли реактивний опір становить 6%.
Динамічне регулювання та моніторинг: навантаження орбітального трафіку значно коливається, що вимагає регулярного моніторингу рівнів гармонік і динамічного налаштування параметрів реактора або стратегій компенсації.
Динамічна компенсація полягає у вирішенні проблеми складного гармонічного спектру шляхом комбінування активного фільтра (APF).
Відповідність стандартам і специфікаціям: переконайтеся, що вибір реактивного опору відповідає галузевим вимогам, беручи до уваги такі стандарти, як Специфікація конструкції паралельних батарей конденсаторів (GB50227-2017).