電力機(jī)車無(wú)功補(bǔ)償與諧波抑制系統(tǒng)的研究與設(shè)計(jì).pdf

1、眾所周知，鐵路電力機(jī)車自誕生以來(lái)，就為人類經(jīng)濟(jì)發(fā)展和社會(huì)進(jìn)步做出了巨大的貢獻(xiàn)。其主要特征是牽引力較大，過(guò)載能力強(qiáng)、符合環(huán)保要求等，兼具滿足重載貨運(yùn)、高速客運(yùn)及客貨兩用運(yùn)輸要求。目前，我國(guó)干線鐵路運(yùn)行的電力機(jī)車大多是交—直型晶閘管相控電力機(jī)車，該機(jī)車采用了大量的相控整流裝置，帶來(lái)的一個(gè)主要問(wèn)題就是功率因數(shù)偏低及諧波干擾問(wèn)題。如果我們不加裝功率因數(shù)補(bǔ)償裝置，任由功率因數(shù)降低及諧波干擾增大，就可能直接造成接觸網(wǎng)25kV電壓波形發(fā)生嚴(yán)重畸變。<

2、br>　　隨著電力電子器件的快速發(fā)展，晶閘管和電力電容器的體積的減小，性能的不斷加強(qiáng)，可以考慮利用晶閘管投切電容器（TSC）技術(shù)并達(dá)到無(wú)功就地補(bǔ)償?shù)哪康?。利用這種方案能夠達(dá)到濾波和提高功率因數(shù)的要求，并能解決變電所裝設(shè)固定電容補(bǔ)償裝置造成的過(guò)補(bǔ)償問(wèn)題。具體思路是在機(jī)車上按一定的尋優(yōu)模式，設(shè)計(jì)多組某次或幾次濾波器，根據(jù)牽引負(fù)荷的變化，改變補(bǔ)償出力，使功率因數(shù)和諧波含量都能滿足系統(tǒng)運(yùn)行要求。
　　本文主要針對(duì)8軸6400kW重載電力機(jī)

3、車設(shè)計(jì)了一種電力機(jī)車動(dòng)態(tài)無(wú)功補(bǔ)償及諧波抑制裝置。該裝置在硬件方面設(shè)計(jì)了基于C8051F020單片機(jī)的控制器、控制器外圍電路及主電路(濾波器組)三大模塊。能夠在機(jī)車牽引變的1kV側(cè)進(jìn)行快速、無(wú)沖擊、低損耗的無(wú)功補(bǔ)償。
　　本文還分析了補(bǔ)償裝置的投切原則和投切過(guò)程的控制、保護(hù)措施、補(bǔ)償裝置的極限工作狀態(tài)、補(bǔ)償電路故障產(chǎn)生的原因以及需采取的措施。軟件設(shè)計(jì)中采用了半波傅立葉算法、平均值濾波、強(qiáng)大的保護(hù)和故障判斷模塊等，提高了裝置的運(yùn)行效率