区域治理CASE
南昌轨道交通集团有限公司运营分公司 周敏俊
摘要：地铁低压配电系统存在大量的复杂机电设备，包括UPS、变频设备及大量的照明设备等，设备在运行过程中所产生的谐波也是影响地铁低压配电系统运行安全的重要因素。所以要对地铁低压配电系统谐波问题进行深入的分析，并采取有效的治理措施，保证地铁系统的安全运行，从而推动我国城市公共交通体系的健康发展。
关键词：地铁；低压配电；谐波分析
中图分类号：TM726 文献标识码：A 文章编号：2096-4595（2020）51-0140-0001
一、地铁低压配电系统中谐波分布情况
（1）节能灯及荧光灯。当前地铁轨道工程中，为提高照明系统节能属性，控制工程造价成本，贯彻落实节能环保目标，普遍选择配置荧光灯或节能灯。但是，这类照明灯具存在驱动电源，以恒压与恒流开关电源为主。在灯具运行期间，将会持续产生谐波，易造成谐波污染。（2）弱电系统UPS电源。在地铁轨
道工程中，弱电系统主要包括车站与车辆段等区域的通信信号、监控系统、乘客信息系统、自动售检票系统与门禁系统等，这类弱电系统主要由计算机程序、自动化设备及网络设备组成，均为一级负荷，需要配置备用电源UPS以保证系统持续运行，做到不间断供电。（3）变电所直流屏及消防应急电源。在地铁低压配电系统中，消防应急电源以及变电所直流屏均设置整流设备，存在整流过程。因此，在系统使用过程中产生大量的谐波电流，且这类电流普遍为三相交流输入，以6k±1次谐波为主。（4）软启动器。软启动器通过控制反并联晶闸管组导通角，发挥装置控制调节输出电压值的作用，其具有任意调节输出电压的优势，是电流闭环控制模式中的关键设备。但是，软启动器的装置特性与UPS类型设备较为相似，使用时主要产生5～7次谐波电流，容易造成谐波污染。 二、谐波对地铁低压配电系统造成的影响
（一）对输变电设备造成的影响
谐波对输变电设备造成的具体影响如下。（1）供配电线路。当电缆处于配电状态时，线路中所产生的谐波电压将以幅值电压形式增加介质电场磁度，导致局部放电问题以及线路快速升温，长此以往，就会影响电缆的使用，缩短其使用寿命，且放电、漏电等电气安全事故的出现概率有所提高。与此同时，电缆额定电压等级与谐波所造成的危害程度呈正比关系。（2）继电保护装置。在输变电系统受到谐波污染时，所配置继电保护装置的运行状态将受到一定程度的影响，可能会出现拒动与误动问题，导致装置动作特性畸变。针对这一问题，在多数地铁轨道
工程中，虽然综合采取了多项谐波抑制措施，
如配置滤波器与采取谐波注入措施等，但随
着非线性设备配置数量及额定容量的增加，
难以取预期谐波抑制效果，谐波污染问题尚
未得到有效解决。（3）变压器。如若配置
有普通型号变压器，则需要重点解决3次及
其倍数次零序谐波污染问题，将谐波含量控
制在一定程度，如果谐波含量超过相应标准，
将会形成换流，进而出现绕组过热与变压器
输出端畸变现象。
（二）对通信系统造成的影响
在地铁通信系统运行期间，当受到谐波
污染影响时，将会对通话质量造成影响，
产生杂音，影响通话质量，甚至还会导致信
号丢失。同时，在同时受到基波以及谐波影
响时，将会引起电话铃响，进而影响通信系
统的正常使用，有可能出现设备损坏与安全
事故。
三、地铁谐波治理方案
（一）谐波治理设备
（1）有源电力滤波器。在地铁低压配
电系统中所配置的有源电力滤波器起到控制
谐波电流幅值、频率以及相位的作用，并通
过检测负载谐波以及输出电流的方式，抵消
一部分谐波源负载形成的谐波电流，从而减
jvktwrna小谐波对低压配电系统造成的危害，可将其
视为一台谐波发生器。同时，有源电力滤波
器可分为串联型与并联型两种。其中，串联
型滤波器负责处理谐波电压问题；并联型滤
波器负责检测负载电流与计算谐波电流，并
持续输出相同大小与反方向的电流，从而抵
消负载谐波电流。与无源滤波器相比，有源
滤波器具有响应速度快、补偿能力稳定、补
偿方式灵活、不易出现谐振现象的优势。
（2）无源滤波器。无源滤波器是通过
电感、电阻以及电容组合构成的滤波电路，
在地铁低压配电系统中，发挥着滤除单次与
多次谐波的作用，并向负载谐波电流提供稳
定阻抗通道，使其与电网阻抗保持分流关系，
将多数谐波流入滤波器，以此降低谐波对系
统造成的危害。与有源电力滤波器相比，无
源滤波器具有结构简单、采购价格低廉与运
行稳定的优势，但是，无源滤波器运行状态
受到系统阻抗影响，谐波实际治理情况与预
期不符，难以彻底解决系统谐波污染，平均
谐波滤除率仅为70%。同时，在地铁低压配封胶机
电系统运行期间，偶尔会出现谐振现象。
（二）谐波治理方式
现阶段，低压配电系统常见的谐波治理
方法包括就地补偿、集中补偿以及支路补偿
三种，结合地铁轨道工程特征来看，就地补
偿以及集中补偿方式较为适用。其中，就地
补偿是在谐波源交流进线部位设置滤波器，
遵循就近补偿原则，持续对周边设备线路提
供谐波补偿，以此消除谐波危害。集中补偿
是在地铁低压配电系统以及电网连接部位中
设置谐波补偿装置，如在用户变压器低压侧
部位设置补偿装置，确保装置紧邻变压器。
（三）有源滤波装置容量的选择
现阶段，在多数地铁轨道工程中，往
往选择配置有源滤波器，其具有使用可靠、
维护简单、补偿速度快与自动化程度高等优
势。但是，在有源滤波装置容量选择不当时，
会影响治理效果。因此，在制订谐波治理方
案时，工作人员应结合项目情况与已知信息，
掌握各负载谐波电流有效值与谐波电流总有
效值，以其为计算依据，准确计算有源电力
滤波器的最佳容量。
四、结束语
综上所述，为保障地铁低压配电系统的
刮奖卡制作合欢椅怎么使用安全稳定运行，切实满足现代地铁轨道工程
的用电质量可靠性要求，预防设备故障与电
气火灾事故，工作人员必须了解谐波源分布
情况，重点分析和研究谐波对低压配电系统
造成的具体影响，进而采取针对性的治理措
施，保证谐波治理方案切实可行。
参考文献空调消声器
[1]段永强.地铁供电系统谐波
的分析及治理[J].城市轨道交通研
究,2012(6):127-130.
[2]白雪莲.简析地铁低压有源
滤波装置的应用[J].现代城市轨道交
通,2013(3):12-15.
作者简介：周敏俊，生于1991年，本科，助理工程师，研究方向为电力方面。
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