應用於交直交與交直混合機車牽引電氣化鐵道高通濾波器結構的製作方法

2023-05-27 21:04:41 3

應用於交直交與交直混合機車牽引電氣化鐵道高通濾波器結構的製作方法
【專利摘要】本實用新型提供一種應用於交直交與交直混合機車牽引電氣化鐵道高通濾波器，該高通濾波器包括有電感L支路，在所述電感L支路中串聯電容C2構成C2-L支路，並與電感L支路中電阻R後構成R-（C2-L）並聯支路，所述R-（C2-L）並聯支路與電容C1串聯構成高通濾波器。本實用新型的效果是該高通濾波器調節電容C2與電感L參數可同時實現濾除高次諧波電流，該高通濾波器通過配置電容C2與電感L參數在基波時可實現無有功損耗。
【專利說明】應用於交直交與交直混合機車牽引電氣化鐵道高通濾波器結構
【技術領域】
[0001]本實用新型涉及一種應用於交直交與交直混合機車牽引電氣化鐵道高通濾波器。【背景技術】
[0002]隨著交直交牽引電力機車逐步普及，交直交牽引電力機車功率因數高可達0.97以上；單機功率大，達IOOOOkW;低次諧波含量低，諧波頻譜變寬，出現了大量的高次諧波(750Hz 以上)。
[0003]隨著我國電氣化鐵道交直交機車的投入運行，既有鐵路同時存在交直交機車和交直機車，當供電臂及機務段、編組場內交直交機車與交直機車的比例超過一定數值後，交直交機車產生的高次諧波電流將把交直機車的內部的R-C迴路作為低阻值迴路，大量高次諧波電流通過R-C迴路進行濾除，使得交直機車的電阻R功率超過額定值，導致電阻R燒毀。
[0004]交直交機車運行在電氣化鐵路上，當供電臂內的電容與電抗的頻率與交直交機車的高次諧波頻率一致時將產生高次諧振，使得牽引變電所出口處電壓瞬間抬升，危害牽引變電所設備，危及行車安全。
[0005]高通濾波器可以濾除高次諧波電流，降低流經交直機車的高次諧波電流數值，保證交直機車R-C迴路的正常工作，提高交直機車可靠性；高通濾波器還可以消除高次諧波電流抑制高次諧振發生，保證牽引供電設備可靠性，提高交直交與交直機車混運線路的牽引供電系統可靠性，提高運輸效率。

【發明內容】

[0006]本實用新型解決的技術問題是:由於交直交機車與交直機車混合運輸，交直交機車產生的高次諧波電流對交直機車安全可靠運行造成影響，為了解決高次諧波電流流經交直機車造成的電阻燒毀問題，提出一種應用於交直交牽引電氣化鐵道高通濾波器。
[0007]本實用新型採取技術方案是提供一種應用於交直交與交直混合機車牽引電氣化鐵道聞通濾波器，其中:該聞通濾波器包括有電感L支路，在所述電感L支路中串聯電容C2構成C2-L支路，並與電感L支路中電阻R後構成R- (C2-L)並聯支路，所述R- (C2-L)並聯支路與電容Cl串聯構成聞通濾波器。
[0008]本實用新型的效果是:該高通濾波器調節電容C2與電感L參數可同時實現濾除高次諧波電流；該高通濾波器通過配置電容C2與電感L參數在基波時可實現無有功損耗。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0009]圖1為本實用新型的高通濾波器構成示意圖；
[0010]圖2a為本實用新型帶回流線直接供電方式抑制高次諧振構成示意圖；
[0011]圖2b為本實用新型的AT供電方式抑制高次諧振構成示意圖；
[0012]圖3為本實用新型的機務段、編組場、動車段所高次諧波抑制構成示意圖。【具體實施方式】
[0013]結合附圖對本實用新型的應用於交直交機車與交直混合牽引電氣化鐵道高通濾波器結構加以說明。
[0014]本實用新型的應用於交直交與交直混合機車牽引電氣化鐵道高通濾波器，該高通濾波器包括有電感L支路，在所述電感L支路中串聯電容C2構成C2-L支路，並與電感L支路中電阻R並聯後構成R- (C2-L)並聯支路，所述R- (C2-L)並聯支路與電容Cl串聯構成高通濾波器。
[0015]為實現高通濾波器濾除高次諧波電流降低對交直機車的影響其具體作法是:
[0016]對線路運行的機車諧波頻譜進行測試分析，分析主要存在諧波次數及含量。
[0017]將電容C2和電感L匹配成基波濾波支路，使得該支路在基波下阻抗為零。
[0018]結合測量的高次諧波頻譜，合理選擇Cl和R數值，使得整個高通濾波器能夠濾除一定高次諧波電流，滿足鐵路運輸需要，降低高次諧波電流對交直機車的危害。
[0019]本實用新型的應用於交直交與交直混合機車牽引電氣化鐵道高通濾波器，該高通濾波器包括有電感L支路，在所述電感L支路中串聯電容C2構成C2-L支路，並與電感L支路中電阻R並聯後構成R- (C2-L)並聯支路，所述R-C2-L並聯支路與電容Cl串聯構成高通濾波器。使該支路在基波50Hz時呈現零阻抗，高次諧波>750Hz下呈現高阻抗。高通濾波器基波與高次濾波通路並存，可濾除高次諧波的同時兼顧降低該高通濾波器的基波有功損耗。
[0020]所述電容C2與電感L串聯構成C2-L支路，電阻R與C2_L支路並聯後構成R-(C2-L)並聯支路，該並聯支路與電容Cl串聯構成了高通濾波器。電容C2與電感L構成基波通道，電阻R支路構成了高次濾波通道。高通濾波器中，在基波50Hz下，C2-L支路通過設置合適的C2和L參數，使整個支路在基波下呈現零阻抗，基波下電阻R支路兩端電壓為零，基波電流不流經電阻R支路，因此高通濾波器不產生基波有功損耗，基波下整個濾波支路成容性，無功容量為Cl。
[0021]在高次諧波>750Hz下，電容Cl支路呈現低阻抗，C2_L支路呈現高阻抗，電阻R支路阻抗值不變，電阻R支路成為高次諧波阻值較小通路，高次諧波電流大部分流經R支路，高通濾波器達到濾除高次諧波目的。
[0022]為實現高通濾波器抑制牽引供電系統高次諧振，具體做法是:
[0023]對線路運行的機車諧波頻譜進行測試分析，分析主要存在諧波次數及含量。
[0024]將電容C2和L匹配成基波下阻抗為零，流經電阻R電流為零，基波下高次濾波支路無有功損耗。
[0025]結合測量的高次諧波頻譜，合理選擇Cl和R數值，使得整個高通濾波器能夠濾除一定高次諧波電流，滿足鐵路運輸需要，抑制高次諧振對牽引供電系統的危害。
[0026]本實用新型的應用於交直交機車與交直混合牽引電氣化鐵道高通濾波器原理:
[0027]如圖1所示，高通濾波器由電容Cl、C2，電感L，電阻R構成。
[0028]其中電容C2與電感L串聯構成C2-L支路，電阻R與C2_L支路並聯後構成R-(C2-L)並聯支路，該並聯支路與電容Cl串聯構成了高通濾波器，高通濾波器阻抗可表示為:
【權利要求】
1.一種應用於交直交與交直混合機車牽引電氣化鐵道高通濾波器，其特徵是:該高通濾波器包括有電感L支路，在所述電感(L)支路中串聯電容(C2)構成(C2-L)支路，並與電感(L)支路中電阻(R)並聯後構成(R)- (C2-L)並聯支路，所述(R)- (C2-L)並聯支路與電容(Cl)串聯構成高通濾波器。
【文檔編號】H03H7/06GK203800590SQ201420163936
【公開日】2014年8月27日 申請日期:2014年4月4日 優先權日:2014年4月4日
【發明者】董志傑, 楊振龍, 孫震洋, 馬志遠, 杜瑞建, 邢曉乾, 晉鈺, 莊德舉 申請人:鐵道第三勘察設計院集團有限公司