[实用新型]一种车载综合滤波器

说明书

技术领域

本实用新型主要涉及到电力牵引车辆的供电技术领域，特指一种适用于电力牵引车辆的车载综合滤波器。

背景技术

近年来，随着电气化铁路建设速度的不断加快，交流机车和动车组逐渐成为电力系统中的两大谐波源，引起了一系列有关电能质量的问题。交流机车谐波频谱分布宽，当牵引网参数满足一定条件时可能将某些次数的谐波放大，甚至发生车网谐振；高次谐波还会导致直流机车RC回路烧损，车载或变电所的避雷器爆炸，车载设备的绝缘击穿，变电所的交直屏烧损及保护装置误动作等，对电气化铁路和电力电网的安全运行带来了很大的危害。

以目前我国的铁路运输为例，现在正处于交直、交直交混跑模式，牵引供电系统中的谐波含量丰富、频带分布广泛，大大增加了系统产生谐波谐振的可能性，这不仅会对牵引供电系统本身的设备造成危害，引起的过电压、过电流也将危及整个系统的安全稳定运行。为改善电气化铁路电能质量，各方采取了很多措施，但取得的效果是有限的。

为治理谐波，当前采取的办法主要是在电铁系统和电网的接入点处安装无源或有源补偿装置。传统的无源补偿装置采用LC无源滤波器，结构和原理简单，维护方便，运行可靠，成本较低，主要缺点是其补偿特性受电网阻抗和运行状态的影响，容易和系统发生并联谐振，补偿效果也差强人意。相比之下，有源滤波器能够对大小和频率都变化的谐波以及变化的无功进行动态实时补偿，响应快，受电网参数影响较小，不易引起系统谐振，但投资费用过高等因素又阻碍了有源滤波器的推广应用。为此，绝大多数的普遍做法是：对交流牵引网的谐波治理主要集中在地面谐波治理装置的研制和应用上，地面装置一般安装在变电所附近，与牵引供电网馈线并联，对一个供电臂的谐波进行集中治理，电压等级较高，器件选型困难，装置的安全性也不容易保证，而且装置体积大。

实用新型内容

本实用新型要解决的技术问题就在于：针对现有技术存在的技术问题，本实用新型提供一种结构简单紧凑、原理简单、适用范围广、可靠性和安全性高的车载综合滤波器。

为解决上述技术问题，本实用新型采用以下技术方案：

一种车载综合滤波器，包括无源滤波电路和网侧变流器，所述无源滤波电路并联在牵引变压器的二次侧，并连接于网侧变流器的输入端，所述网侧变流器的输出端连接机侧变流器，所述牵引变压器与牵引供电网相连。

作为本实用新型的进一步改进：所述无源滤波电路包括串联在一起的电容C、电感L和电阻R。

作为本实用新型的进一步改进：所述无源滤波电路包括串联在一起的电容C与电感L。

作为本实用新型的进一步改进：所述无源滤波电路包括电容C、电感L和电阻R，电阻R与电感L并联后与电容C串联。

作为本实用新型的进一步改进：所述无源滤波电路包括第一电容C1、第二电容C2、电感L和电阻R，第二电容C2与电阻R串联后与电感L并联，之后再与第一电容C1串联。

作为本实用新型的进一步改进：在所述网侧变流器与机侧变流器之间并联支撑电容。

作为本实用新型的进一步改进：所述网侧变流器为辅助变流器的整流器，用来给辅助逆变器提供稳定的中间直流电压并对主牵引变流器产生的低次谐波进行补偿。

与现有技术相比，本实用新型的优点在于：

1、本实用新型的车载综合滤波器，适用于交流机车及动车组，复用了网侧变流器，仅增加无源滤波电路，可靠性和安全性容易保证。

2、本实用新型的车载综合滤波器，在设计时即充分考虑无功补偿与谐波治理两项功能，无须再单独设电容器补偿装置，既可起到治理作用，又可达到增效目的。

3、本实用新型的车载综合滤波器，无源滤波电路的可选组合形式较多，可通过改变支路数量，改变各支路电容、电感参数等，最大程度地满足实际需求；

4、本实用新型的车载综合滤波器，在实际使用中可通过更改接线方式实现无源滤波器、有源滤波器以及无源+有源滤波器三种谐波治理方案；

5、本实用新型的车载综合滤波器，除开无源滤波电路外，本车载综合滤波器并不需要增加其他的电气设备，这一特点使其完全适用于空间布局紧凑的交流机车或动车组；

6、本实用新型的车载综合滤波器，无源滤波电路在作用于电网高次谐波的之外，还可对变流器运行时产生的开关频率附近的高次谐波进行削弱和降低；

7、本实用新型的车载综合滤波器，直接将谐波治理措施实现在电力机车、动车组上，处理好负载本身产生的谐波的同时还能对牵引供电网中的谐波进行治理，不同于常规的地面集中治理模式，且应用后可大幅降低地面治理装置的容量，节约成本。

附图说明