I. Scénario d'application
Lorsque des unités de redresseur à 12 impulsions fonctionnent dans les sous-stations de traction du métro, elles ont tendance à générer des harmoniques caractéristiques tels que les 11e et 13e ordres. Cela entraîne une distorsion excessive de la forme d'onde de la tension de la ligne de contact (mesurée à 8,5 %), affectant la qualité de l'alimentation électrique et la sécurité des équipements roulants.
II. Solution centrale
Déployer des réacteurs à noyau d'air en époxy moulé pour extérieur de type TKDG pour réaliser une absorption efficace des harmoniques et une optimisation du système.
III. Points forts techniques
- Conception innovante du réacteur
- Structure de bobinage empilée verticalement: Une conception spatiale unique réduit l'encombrement tout en assurant la précision de l'inductance, répondant aux exigences d'espace compactes des sous-stations.
- Capacité de fonctionnement continu à 120°C: Le processus de moulage sous vide avec résine époxy assure une isolation complète par encapsulation, permettant un fonctionnement stable à long terme sous refroidissement naturel à température élevée. Le cycle sans entretien atteint 20 ans.
Atténuation des harmoniques au niveau système
- Atténuation collaborative par redressement à 24 impulsions: Les réacteurs et les unités de redressement forment une unité d'atténuation complète:
▸ Redressement à 12 impulsions → Génère des harmoniques 11e/13e/23e/25e.
▸ Passage au redressement à 24 impulsions → Élimine les harmoniques 23e/25e.
▸ Réacteur TKDG → Absorbe spécifiquement les harmoniques caractéristiques 11e/13e résiduels.
Paramètres de performance clés
Indicateur
Avant atténuation
Après atténuation
Taux d'amélioration
THD de la tension de la ligne de contact
8,5%
2,1%
75,3%
Taux de contenu harmonique caractéristique
>5%
<0,8%
>84%
Élévation de température continue (°C)
-
≤70 K
-
IV. Avantages de la mise en œuvre
- Sécurité améliorée de l'alimentation électrique: Le THD de la tension répond/conforme à l'exigence (≤4%) de la norme nationale GB/T 14549-93 "Qualité de l'énergie - Harmoniques dans le réseau public d'alimentation", réduisant le risque de dysfonctionnement des systèmes de contrôle des locomotives.
- Optimisation de l'efficacité énergétique: La réduction des courants harmoniques diminue les pertes de ligne. L'efficacité énergétique globale du système de traction mesurée s'est améliorée de 3% à 5%.
- Avantages d'espace et de coût:
▸ La structure verticale économise 30% de la surface d'installation.
▸ La conception de refroidissement naturel permet une économie de 45% sur les coûts d'exploitation et de maintenance par rapport aux solutions de refroidissement forcé.
V. Validation technique
- Le courant harmonique 11e est réduit de 312 A à 58 A.
- Le courant harmonique 13e est réduit de 285 A à 62 A.
- Le taux de défaillance des bancs de condensateurs et des équipements de protection relais est réduit à zéro.
Résumé des avantages de la solution: Permet un bond en avant de la qualité de l'énergie du système à 12 impulsions au niveau d'un système à 24 impulsions grâce à l'absorption précise des harmoniques caractéristiques par l'optimisation topologique, évitant ainsi la nécessité de rétrofits d'extension de capacité.
