軌道交通電能質(zhì)量解決方案
地鐵諧波源:
地鐵配電系統(tǒng)中大量應(yīng)用非線性負(fù)荷,主要分為兩類:
牽引整流逆變裝置產(chǎn)生的高次諧波( 5次、7次、11次、13次、23次、25次等)
變電站、地鐵站中的大量非線性負(fù)荷(產(chǎn)生3次、5次、7次等諧波)如開(kāi)關(guān)電源、變頻調(diào)速器、VVVF控制的電梯、風(fēng)機(jī)、冷水機(jī)組、現(xiàn)代節(jié)能照明(LED等)等等。
KYXBQ型諧波吸收裝置和KYCQXZ超強(qiáng)型諧波吸收器在地鐵中的應(yīng)用
上海申通地鐵集團(tuán)有限公司軌道交通五號(hào)線電容補(bǔ)償柜中一個(gè)站點(diǎn)過(guò)熱損毀,出于**考慮,整條線電容補(bǔ)償柜被停止使用,功率因數(shù)0.6~0.7;經(jīng)上海坤友電氣測(cè)試,配電系統(tǒng)含有大量諧波,諧波電流偏高,電流畸變較大。
在配電系統(tǒng)中兩臺(tái)變壓器低壓側(cè)各安裝1臺(tái)上海坤友電氣KYXBQ-300A/400V-4L諧波吸收裝置,功率因數(shù)>0.98、諧波含量<5%;截止目前為止運(yùn)行**可靠。
諧波吸收裝置配置總計(jì):
KYXBQ型諧波吸收裝置(300A):2套,配置地點(diǎn):配電房。
KYCQXZ超強(qiáng)型諧波吸收器:20臺(tái),配置地點(diǎn):車站導(dǎo)向系統(tǒng)、內(nèi)部通信系統(tǒng)、外部通信系統(tǒng)、公安通信系統(tǒng)、信號(hào)系統(tǒng)、自動(dòng)撿售票系統(tǒng)、扶梯、電梯等。
地鐵電能質(zhì)量治理效益:
上海地鐵5號(hào)線有11個(gè)車站1100kW有功負(fù)荷,全線全年電費(fèi)約為:7000萬(wàn)元人民幣。則經(jīng)諧波治理帶來(lái)的經(jīng)濟(jì)效益評(píng)估如下:
直接效益
一次性投資節(jié)約:
僅變壓器降低一檔容量設(shè)計(jì),按照每臺(tái)33kV/0.4kV規(guī)格1250kVA變壓器比1600kVA變壓器價(jià)格節(jié)約2.5萬(wàn)元人民幣計(jì)算,整條線路一次性投資節(jié)約100萬(wàn)元人民幣。
運(yùn)行成本節(jié)約:
0.4kV系統(tǒng)功率因數(shù)由0.8提到0.9,無(wú)功損耗減少12%,折算到220/110kV變壓器,整條線路功率損耗減少2%,年平均節(jié)約電費(fèi)大約136萬(wàn)元。
車站動(dòng)力用電收益增加:
0.4kV系統(tǒng)功率因數(shù)由0.8提高到0.9,且諧波干擾減弱,綜合考慮變壓器容量降低一檔的因素,有功輸出即車站內(nèi)商戶用電容量可以增加5%,電費(fèi)收入增加5%。整條線路年增加收入約為350萬(wàn)元人民幣。
長(zhǎng)期間接效益
降低設(shè)備維護(hù)成本,減少設(shè)備損耗,減少設(shè)備再投資等。諧波濾除后,避免在變壓器、電纜上造成的發(fā)熱損耗導(dǎo)致的設(shè)備加速老化而延長(zhǎng)設(shè)備使用壽命,減少維護(hù)、修理、更換備件所發(fā)生的費(fèi)用,則效益更為明顯。
地鐵諧波治理總結(jié)
從以上分析可以看出,通過(guò)電能質(zhì)量治理,能夠解決配電系統(tǒng)的諧波影響、降低系統(tǒng)損耗,使地鐵配電系統(tǒng)**、高效運(yùn)行,特別是對(duì)用電**要求非常高的用戶意義更加重大;
電能質(zhì)量治理不僅在已運(yùn)行線路的改造方面取得了巨大的經(jīng)濟(jì)效益,在地鐵新建線路加入諧波治理設(shè)計(jì)理念,還可以優(yōu)化系統(tǒng)配置容量,節(jié)省大量初期建設(shè)投資;