320 轨道交通直流牵引供电系统中AC／DC变流器的技术性能评估(4)

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轨道交通直流牵引供电系统中 A/ C变流器的技术性能评估 CD

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2 1稳定性指标 .

上逆变器开关元件对直流电压的斩波也产生谐波。

对于直流用电负荷而言，一般总希望其供电电源的电能品质越接近直流越好，因为供电电源的脉动将会带来以下方面的不利影响。 (导致直流 .流逆变器的交流输出侧正弦波形 1)交畸变率增大。不论是采用脉幅调制型逆变器还是采用

直流电压谐波分量对负载的主要影响有： (增加牵引电流中的谐波。引电流除正常的负 1)牵载电流(流)外，包括交流谐波电流。直还这些谐波电流会导致无效的损耗。

(对信号的干扰。 2)部分地铁信号系统采用了音频轨道电路，波对其影响较大。如广州地铁一号线信谐例号系统采用 F GS无绝缘音频轨道电路。轨道电路始 T在端，发送器向走行轨道送一个音频电流，在轨道电路的终端，接收器计算该输入电流，根据计算结果得到“轨

脉宽调制型逆变器，果其输入直流电中叠加有交流如分量，都会在其交流输出侧伴随产生相同及更高频率的谐波分量。 (导致传导干扰与辐射干扰增加， 2)并可能因此而

影响计算机等敏感电子设备的正常工作。由于轨道交通的接触网需沿线架设，而且在通过接触网向列车供

道闲置”“道占用”的信号。同时轨道电路还具有或轨向车载 AT P设备传送报文的功能。入轨道电路的电输流频率是调制的，在每一个轨道电路区段，馈人的交流电流有一个特定的载波频率，为轨道电路频率。称相邻轨道电路区段频率不相同，总共有 1 2个轨道电路频率。当走行轨道中牵引电流的

谐波电流达到一定幅值，且频率与上述 1 2个频率相吻合时，便会对轨道电路产生干扰。

电时，还需走行轨或专用回流轨形成回流电路，因此其传导和辐射的影响范围也比较大。

(导致直流电动机工作条件恶化。 3)对于采用直流电机作为驱动执行机构的交通车辆而言，电压脉动将导致诸多恶果：损耗加大和温升增高；换相条件恶化；结构振动加速度和空气噪声增大。

描述直流供电系统电能品质的一个重要指标是实

(对轨电位的干扰。 3)地铁系统为了防止走行轨电

际输出电能偏离纯直流的程度。与此相关的常见术语有脉动系数、动率、波因数、动以及波形系数脉纹脉等。这些技术指标的不同定义方式源于不同的测试条件和手段。而且对于同一个脉动直流电源，如果采用不同定义方式的技术指标来进行评价，能会得出不同可的结果。了性能评估的统一性，为本文采用以下定义：

位过高，常设置了轨电位保护。由于牵引电流中谐通但波电流的存在，通过电感 (它钢轨、回流母线)时产生交流分量，可能导致轨电位上升，框架保护动作。有使 (对轨道附近的电话回路产生杂音干扰。引供 4)牵电架空线中的谐波会使其附近的电话线路中产生杂音。 不过近年来城市通信技术进步很快，光纤通信和数字

电压脉动系数C

通信等新一代通信网络以其容量大、干扰能力强等抗

脉电的流量动压直分器2 2电压调整率指标 .

x%信基本方式的通信网络，抗谐波干扰能力大大增强。无 c 14 0 0优点而得到迅速普及，已形成了光纤主干网和数字通

轨道交通直流牵引供电系统在不同的负载条件下， 其输出的直流电压有所不同。量系统不同负载条件衡下输出电压能力的指标为电压调整率。轨道交通直流牵引整流器的固有电压调整率决定了供电系统总电压调整率的大小【,接影响直流牵引网电压水平，轨 2直】是道交通直流牵引供电系统的一个重要技术指标。本文采用如下定义：

需再考虑对通信系统的影响。 国标 G 4 2 0城市轨道交通直流牵引供电系 B1 1 -0 5《 0 1

统》并没有提及变流器的直

流谐波。借鉴国际标准对直流谐波进行评价，常用的指标是等效加权干扰电流。最

按国际电信委员会标准C IT和德国标准D NV E0 2 CT I D 2 8规定，引电流中的谐波电流 (0H~5k z范围)牵 1 z H不能超过直流负载电流的 1%。

变流器电压调整率A .

3整流器自身性能指标×10 0%~ () 5

空载输出电压

评估轨道交通直流牵引供电系统整流器的性能时， 不仅需考虑整流器与外部的交互性能，需考核其自更 身的性能。主要性能指标包括整流器的能量传递能力、效率和过载能力。3 1能量传递能力 . 整流器是电力系统和直流牵引负载之间的能量处

2 3谐波指标 .

轨道交通牵引供电系统整流器输出的直流电压必然包含谐波。生谐波的主要原因有：整流本身产生交产流脉动，直流负载而言就是谐波；车辆作为供电系对统负载，波电压必然在负载上产生谐波电流；车辆谐

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