Решение по качеству электроэнергии для рельсового транспорта
2025-11-18
Источники гармоник в метро:
В системах распределения электроэнергии метро широко применяются нелинейные нагрузки, которые в основном делятся на два типа:
Высшие гармоники, генерируемые тяговыми выпрямительно-инверторными устройствами (5-я, 7-я, 11-я, 13-я, 23-я, 25-я и т.д.)
Большое количество нелинейных нагрузок (генерирующих 3-ю, 5-ю, 7-ю и другие гармоники) в подстанциях и на станциях метро, такие как импульсные источники питания, частотно-регулируемые приводы, лифты с VVVF-управлением, вентиляторы, чиллеры, современное энергосберегающее освещение (LED и т.д.) и т.п.
KYXBQгармониковый поглотительи KYCQXZ сверхсильный гармониковый поглотитель в применении в метро
В шкафу компенсации реактивной мощности на одной из станций пятой линии городского рельсового транспорта компании Shanghai Shentong Metro Group произошел перегрев и выход из строя, из-за чего по **соображениям безопасности шкафы компенсации реактивной мощности на всей линии были выведены из эксплуатации, при этом коэффициент мощности составил 0,6-0,7; по результатам тестирования компании Shanghai Kunyou Electric было установлено, что система распределения электроэнергии содержит большое количество гармоник, ток гармоник завышен, а искажение тока значительно.
В системе распределения электроэнергии на низковольтной стороне двух трансформаторов были установлены по одному гармониковому поглотителю KYXBQ-300A/400V-4L от Shanghai Kunyou Electric, что позволило достичь коэффициента мощности >0,98 и содержания гармоник <5%; на данный момент оборудование работает **надежно.
Итоговая конфигурация устройств для поглощения гармоник:
Устройства для поглощения гармоник типа KYXBQ (300A): 2 комплекта, место установки: распределительное помещение.
Сверхмощные поглотители гармоник типа KYCQXZ: 20 штук, место установки: система навигации станции, система внутренней связи, система внешней связи, система связи полиции, сигнальная система, система автоматической продажи и проверки билетов, эскалаторы, лифты и т.д.
Эффективность управления качеством электроэнергии в метрополитене:
Линия 5 Шанхайского метрополитена имеет 11 станций с активной нагрузкой 1100 кВт, а годовая стоимость электроэнергии по всей линии составляет примерно: 70 миллионов юаней. Таким образом, оценка экономического эффекта от подавления гармоник следующая:
Прямая выгода
Экономия на единовременных инвестициях:
Только за счёт снижения на один ступень мощности трансформаторов, при условии, что каждый трансформатор 33 кВ/0,4 кВ мощностью 1250 кВА дешевле трансформатора 1600 кВА на 25 000 юаней, единовременные инвестиции по всей линии сэкономят 1 миллион юаней.
Снижение эксплуатационных затрат:
Коэффициент мощности системы 0.4 кВ повышен с 0.8 до 0.9, реактивные потери снижены на 12%, что в пересчёте на трансформаторы 220/110 кВ приводит к снижению потерь мощности по всей линии на 2%, среднегодовая экономия на электроэнергии составляет примерно 1,36 миллиона юаней.
Увеличение доходов от электроснабжения станции:
Коэффициент мощности системы 0.4 кВ повышен с 0.8 до 0.9, а также ослаблено гармоническое воздействие, с учётом снижения на одну ступень мощности трансформатора, активная мощность, то есть ёмкость электроснабжения для коммерческих помещений на станции, может быть увеличена на 5%, что приводит к росту доходов от оплаты электроэнергии на 5%. Годовой прирост доходов по всей линии составляет около 3,5 миллиона юаней.
Долгосрочные косвенные выгоды
Снижение затрат на обслуживание оборудования, уменьшение износа оборудования, сокращение необходимости повторных инвестиций в оборудование и т.д. После устранения гармоник предотвращается ускоренное старение оборудования, вызванное потерями на нагрев в трансформаторах и кабелях, что продлевает срок службы оборудования и уменьшает расходы на обслуживание, ремонт и замену запасных частей, что делает выгоды еще более очевидными.
Обобщение по управлению гармониками в метрополитене
Из приведенного выше анализа видно, что путем управления качеством электроэнергии можно решить проблему влияния гармоник в системе распределения электроэнергии, снизить потери в системе и обеспечить **, эффективную работу системы распределения электроэнергии метрополитена, что особенно важно для потребителей с очень высокими требованиями к качеству электроэнергии**;
Улучшение качества электроэнергии не только обеспечивает значительную экономическую эффективность при модернизации уже эксплуатируемых линий, но и позволяет оптимизировать конфигурацию системной мощности и сэкономить значительные средства на первоначальные инвестиции в строительство при внедрении концепции управления гармониками в новых линиях метро
