电力电容器在8K型电力机车上的功补和滤波作用

作者：未知　来源：不详

3　AFP的投切原则 　　根据要求，机车在额定电流和50%额定电压时功率因数不低于0.9，则经过SACSO程序计算，8 K型电力机车在牵引工况时AFP的投切分三个阶段，见图5。图中区域A为低于50%额定电 压区，此时AFP不投入工作。区域B为全控桥所接的4组AFP投入，此时无功补偿容量为18 00kvar，区域C为全控桥上的AFP和半控桥上的AFP均投入工作，此时补偿无功容量为360 0kvar。 　　再生制动工况时，由于只有全控桥在工作，AFP的投切上分为两个区域，区域D为AFP不 投入工作，区域E为全控桥上的AFP投入工作。 图5　8K型电力机车AFP投切分区图 图6　8K型电力机车功率因数曲线 　　无论牵引工况或再生制动工况，AFP的投切其区域的边界是一个带状区域，同 样由SACSO程序计算而作出，以免AFP频繁投切。 　　AFP的投切采用晶闸管反并联构成的交流开关，为避免电流冲击，在交流电压为零时投入AFP ，此时电容器上的电压由于两端并联放电电阻，在上次AFP切除时电容器已经放电到低于100 V。由于AFP的投入，在机车电路中引起下列变化： 　　(1)换向角的变小； 　　(2)提高了交流电压； 　　其结果引起直流输出电压的增加。在牵引工况下，整流电压提高可由改变控制角或调节牵引 电动机励磁电流来补偿。在再生制动时，整流电压增加引起电流的下降，下降后的电流如果 达到AFP切除时的电流门槛值时，导致AFP切除。切除后电流上升(甚至电流冲击引起过电流 继电器动作)，再次达到AFP投入电流门槛值时，AFP再投入。为避免这样频繁投切，在再生 制动时，控制电路作了适当处理。 表1　牵引工况 项　　目 无AFP 有AFP v（km/h） 0 3 12 18 34 50 60 70 80 90 I1(A) 4 60 80 65 120 150 150 146 146 140 I3(A) 2 27.8 11.5 1.2 19.6 1.4 4.2 2.2 2.2 3.4 I5(A) 0.4 1.5 14 0.6 0.6 1.7 1.2 1 1 1 I7(A) 0.2 9.3 4.4 4 10 5 2.8 4.2 3.2 2.8 IP(A) 0.4 7.2 7.2 4.5 7.8 3.8 3.4 4.6 4.6 4.2 IM(A) 1100 1100 1100 1100 1100 1100 1000 1000 1000 1000 I3/I1(%) 50 46.3 14.3 1.8 16.3 0.9 2.8 1.5 1.5 2.4 I5/I1(%) 10 2.5 17.5 0.9 0.5 1.1 0.8 0.6 0.6 0. 7 I7/I1(%) 5 15.5 5.5 6.1 8.3 3.3 1.8 2.8 2.1 2.0 　　注： I1——基波电流；I3——3次谐波电流；I5— —5次谐波电流；I7——7次谐波电流； 　　　　　IP——等效干扰电流；IM——牵引电动机电流。 表2　牵引工况，有列车交会时AFP投入 v(km/h) 22.7 32.2 40 50.2 60 70 80 90 100 I1(A) 78 120 118 152 151 147 146 141 123 I3(A) 6.6 17.7 7 8 5.4 5 4.8 5.4 4.6 I5(A) 1 1 2 1.6 1.6 0.8 0.8 1.4 0.4 I7(A) 3.4 8.6 4 4.4 2.4 2.8 2.8 2.4 2.6 IP(A) 3.2 7.8 4.4 4 3.6 4.4 4.4 4.4 3.8 IM(A) 1100 1100 1100 1100 1000 1000 1000 1000 900 I3/I1(%) 8.4 14.7 5.9 5.2 3.5 3.4 3.2 3.8 3.7 I5/I1(%) 1.2 0.8 1.6 1.0 1.0 0.5 0.5 0.9 0.3 I7/I1(%) 4.3 7.1 3.3 2.8 1.5 1.9 1.9 1.7 2.1 4　AFP使用后的效果 　　第一批机车部件制成和第一台机车落成后，机车在法国国营铁路线上(BELFORT-MULHOUS E区段)进行了型式试验，试验结果所有技术指标均满足了技术参数的要求。机车的型式试验 中，各测量点的数据通过传感器用电子计算机采集、整理和计算，具有较高的同步性和准确 度。 　　AFP装置全部投入时达3600kvar，不论在牵引或再生工况，当机车发挥功率超过额定功率的 一半时，机车功率因数曲线如图6。机车上有AFP与无AFP装置，其功率因数的差别是明显 的，图7是8K型电力机车再生时的，有AFP与无AFP装置的两级功率因数曲线。 　　8K型电力机车的AFP装置也起到过滤高次谐波和抑制干扰电流作用，8K型电力 机车发挥最大 功率时的原边基波电流曲线如图8。其3、5、7次谐波含量曲线如图9～11，相对应数据见表1 ～4，8K型电力机车型式试验结果主要数据见表5。 图7　8K型电力机车再生时功率因数曲线 表3　再生工况，无AFP v(km/h) 100 90 80 70 60 50 30 20 15 10 5 0 I1(A) 70 82 82 82 82 82 81 69 55 66 75 3 I3(A) 17.6 21.2 21.6 21.6 21.6 21.6 11.8 11.6 23.2 26.6 21. 6 3.8 I5(A) 8.8 11 11 11.4 10.4 10.0 3.4 11.6 3.4 4 11.6 12.2 I7(A) 5 6.2 6.2 6.2 6.2 5.4 5 0.8 8 8.6 4 7.8 IP(A) 5.6 6.4 6.4 6.4 6.4 6.4 7.8 8.2 8 6.8 6.6 7 IM(A) 900 1000 1000 1000 1000 1000 1000 1000 1000 1000 1000 1000 I3/I1(%) 25.1 25.8 26.3 26.3 26.3 26.3 14.5 16.8 42.1 40.3 28.8 5 I5/I1(%) 12.5 13.4 13.4 13.9 12.6 12.7 4.1 16.8 6.1 6.0 1 5.4 15 I7/I1(%) 7.1 7.5 7.5 7.5 7.5 6.5 6.1 1.1 14.5 13.0 5.3 9 图8　8K型电力机车基波电流速度曲线　　　　图9　8K型电力机车3次谐 波含量曲线 表4　再生工况，AFP投入 v(km/h) 100 90 80 70 60 48 40 30 34.5 34 34 34 34 I1(A) 60 62 60 60 59 59 57 60.5 44.5 38. 5 34.5 31 27.5 I3(A) 10.4 12.4 6.2 8.6 12 6.8 9.4 6.8 8.8 7.7 10.8 6.8 7 I5(A) 2 3.4 1.6 1.6 3.5 2 2.3 2.5 2.4 1.6 2.5 2 1.8 I7(A) 4.8 4.5 4.2 8.6 4.3 4.4 1.5 3.5 3.3 2 1.2 1.2 1.2 IP(A) 4.1 4.2 4 4.2 4.2 4 4.3 4.5 4.2 3.6 3.2 2.8 2.6 IM(A) 1000 1000 1000 1000 1000 1000 1000 1000 900 800 700 650 600 I3/I1(%) 17.3 20.0 10.3 14.3 20.3 11.5 16.4 1 1.2 19.7 20.2 31.3 21.9 25.4 I5/I1(%) 4.0 5.4 2.6 2.6 5.9 3.3 4.0 4.1 5.3 4.1 7.2 6.4 6.5 I7/I1(%) 8.0 7.2 7.0 14.3 7.2 7.4 2.6 5.7 7. 4 5.1 3.4 3.8 4.3 表5　8K型电力机车型式试验结果主要数据表 本新闻共3页,当前在第2页  [首页]    [上一页]    [下一页]    [末页]     选择页数123