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重载电气化铁路牵引供电系统谐波问题分析及治理
随着电气化铁路的不断发展，铁路牵引供电系统作为电力传输和转换的重要环节，也面临着越来越严峻的谐波问题。谐波是指频率为整数倍于基频的电压或电流波形，它会对电气设备带来一系列不良影响，包括但不限于电流越流、设备过热、电磁干扰等。本文将重点探讨重载电气化铁路牵引供电系统谐波问题的分析及治理方法。
一、谐波问题分析
1.1常见谐波类型
在牵引供电系统中，常见的谐波类型主要包括以下几种：
（1）5、7、11次谐波：主要由三相桥式整流器带来。
（2）3、9、15次谐波：主要由逆变器带来。
（3）高次谐波：主要由负载设备自身带来。
1.2谐波对设备的影响
谐波对设备的影响主要表现在以下几个方面：
（1）电流越流：谐波电流会超过正常工作范围，导致电线、开关、保险丝等设备损坏。
（2）设备过热：谐波会造成设备寿命的缩短，因为设备的过热会影响设备的稳定运行。
（3）电磁干扰：谐波会对电磁设备产生干扰，导致设备发生故障甚至失效。
（4）增加功率损耗：谐波会造成功率的损耗，使得电气设备的效率下降。
二、谐波治理方法
为了解决谐波问题，我们可以采取以下几种治理方法：
2.1滤波器法
在牵引供电系统中加入滤波器，通过滤波器将谐波电流导向地，避免对电气设备造成影响。加入滤波器的方式主要有L滤波器和C滤波器两种。
2.2直流侧短路法
在牵引变电所的直流侧采用短路电路，使得谐波电流有有源电阻，进而对谐波电流进行治理。
2.3替代技术法
替代技术法是以少量甚至不使用电力设备作为替代方案来达到治理谐波的目的。比如说通过采用低谐波的灯具和电动机等来减少谐波电流的产生。
2.4调整运行方式
通过调整电气设备的工作状态，避免谐波电流的产生。比如说可以减少电动机的空载时间或者采用软起动技术等。
三、结论
重载电气化铁路牵引供电系统谐波问题的分析及治理方法是解决谐波问题的重要措施。通过采用滤波器、直流侧短路、替代技术和调整运行方式等方法，可以有效地降低谐波对电气设备的影响，保障系统的可靠运行。在未来的发展中，我们还需要进一步深入研究谐波问题的治理方法，为电气化铁路的健康发展提供技术保障。