京沪高铁固镇变电所直挂式高压有源滤波器测试分析

刘胜勋，饶洪伟，沈建红，徐春利，邓振民

0 引言

随着我国电气化铁路的快速发展，铁路运输在大众日常出行和社会经济发展中有着不可替代的作用，不同类型的机车负荷对牵引网造成不同的影响，传统的交-直型电力机车主要产生3、5、7 次等谐波，且谐波电流含量较高[1]；交-直-交型动车组机车虽然低次谐波含量有所减少，但是高次谐波成分增加，容易引起牵引供电系统发生谐振，进而导致谐波电流增大，烧毁电气设备[2]。究其原因，机车负荷具有非线性和波动性，导致大量负序和谐波电流注入到公共电力系统中，从而引起三相电压不平衡和其他电能质量问题，这些问题严重影响电气化铁路牵引供电系统的稳定和安全运行[3]。因此，对牵引供电系统进行谐波综合治理非常必要。

通过前期的大量现场测试、收集谐波数据，根据负荷特性和各种谐波含量，决定在京沪高速铁路沿线选取具有代表性的牵引变电所进行谐波综合治理试点工程，通过加装有源滤波器和高通阻波无源滤波器进行谐波治理[4]。最终选定固镇牵引变电所，并在该所两供电臂T-N 间分别装设高压有源滤波装置，高压有源滤波器采用直接并联在接触网的方式。

1 直挂式高压有源滤波器

1.1 设备介绍

高压有源滤波器主要由进线开关柜、启动柜、6 组功率单元柜、控制柜和箱体组成，进线27.5 kV电源通过变电所开关柜、户外杆上隔离开关和进线户外电抗器直接为装置提供一次电源，不需要降压处理，相当于并联在接触网，因此称为直挂式高压有源滤波器，其结构布置如图1 所示。……