Comment sélectionner le taux de réactance (valeur K) d'un réacteur série haute -en fonction des harmoniques de fond du réseau électrique ?

Dans les systèmes d'alimentation électrique du transport ferroviaire, la sélection du rapport de résistivité série haute tension basée sur le fond harmonique du réseau doit suivre les principes suivants afin de supprimer efficacement la pollution harmonique et d'éviter les risques de résonance :
I. Principe de base : faire correspondre le fond harmonique et ajuster l'impédance du système
L'impédance harmonique est inductive
La fonction principale de la résistance est de créer l'inductance d'impédance harmonique globale du point de connexion du condensateur et d'éviter la résonance parallèle de la réactance inductive du réseau.
Suppression des harmoniques spécifiques
Le rapport de réactance doit être sélectionné en fonction de la série harmonique principale du réseau (par exemple . 3, 5, 7) pour garantir que la branche du condensateur induit l'harmonique cible et empêche le courant harmonique de circuler dans le condensateur.
ii. Directives de sélection du rapport de réactance (valeur K)
1.Quand la troisième harmonique domine
Valeur K-recommandée : 12 % à 13 %
Fonction : Réglez le point de résonance entre 139 Hz et 144 Hz (trois harmoniques en dessous de 150 Hz) pour éviter trois amplifications harmoniques.
Cas 1 : Trois aberrations harmoniques dans une sous-station de métro sont trop importantes. Le taux d'amplification de tension du troisième harmonique est passé de 1,21 à 0,50, ce qui répond aux exigences de la norme.
2.Lorsque la cinquième harmonique domine :
Valeur K recommandée : 4,5 % ~ 6 %
Fonctions : ajustez le point de résonance à 204 Hz ~ 235 Hz (5 harmoniques au-dessus de 250 Hz) et supprimez 5 harmoniques.
Exemple 2 : une sous-station de 110 kV avec 6 % de réactance évite la résonance en réduisant l'amplification de tension de 1,0 à 0,69 pour 5 harmoniques.
3.Lorsque les troisième et cinquième harmoniques existent simultanément :
Solution recommandée : Réacteur hybride : certaines batteries de condensateurs sont configurées avec un taux de réactance de 12 % (pour supprimer la troisième harmonique) et certaines banques sont configurées avec un taux de réactance de 4,5 % à 6 % (pour supprimer la cinquième harmonique).
3. Réacteur unique : Si le contenu de la troisième harmonique est faible, choisissez un taux de réactance de 4,5 % 4,5 % ~ 6 %, peut supprimer la cinquième harmonique, l'impact sur la troisième harmonique est moindre.
Étude de cas : Dans une sous-station, les troisième et cinquième harmoniques ont été dépassées, en utilisant un réacteur hybride de 12 % et 6 %, réduisant le taux de distorsion harmonique totale de 4,33 % à 3,9 %.
4. Quand il suffit de limiter le débit
Valeur K recommandée : 0,1 % ~ 1 %
Fonction : Protéger les équipements de commutation en limitant le courant d'appel instantané lorsque le condensateur est connecté par réactance inductive.
Remarque : Ce taux de réactance n'affecte pas la suppression des harmoniques et peut même amplifier trois harmoniques.
III. Considérations clés
Mesure et analyse des harmoniques : Avant de sélectionner le taux de réactance, le fond harmonique du réseau électrique (par exemple, le contenu de 3 ou 5 harmoniques) doit être clairement déterminé par des mesures sur le terrain pour éviter les résonances résultant d'écarts entre les calculs théoriques et pratiques.
Éviter le risque de résonance : calculez l'adaptation de la capacité du condensateur au taux de réactance pour vous assurer que le point de résonance est éloigné de la fréquence harmonique principale du réseau électrique.
Par exemple, si la capacité capacitive est proche de 5,1 % de la capacité de court-circuit-du bus, une résonance harmonique-de troisième ordre peut être déclenchée lorsque la réactance est de 6 %.
Ajustement dynamique et surveillance : La charge de trafic orbital fluctue considérablement, nécessitant une surveillance régulière des niveaux d'harmoniques et un ajustement dynamique des paramètres du réacteur ou des stratégies de compensation.
La compensation dynamique consiste à résoudre le défi du spectre harmonique complexe en combinant un filtre actif (APF).
Conformité aux normes et aux spécifications : assurez-vous que la sélection de la réactance est conforme aux exigences de l'industrie, en tenant compte des normes telles que la spécification de conception des banques de condensateurs parallèles (GB50227-2017).