TKDG vzduchový reaktor posiluje 12-pulzní výbojkový systém: Řešení pro snížení harmonických složek v napájecím systému tratí městské hromadné dopravy

Ⅰ. Aplikační scénář​
Při provozu 12impulsových odporových jednotek v trakčních podstanicích metra dochází k generování charakteristických harmonik, jako jsou 11. a 13. řády. To způsobuje přílišnou deformaci vlnového tvaru napětí kontaktní drátě (změřeno na 8,5 %), což ovlivňuje kvalitu dodávky energie a bezpečnost vozového parku.

​II. Klíčové řešení​
Nasazení venkovních epoxidově litéch vzduchových jádrovéch reaktorů typu TKDG pro efektivní absorpci harmonik a optimalizaci systému.

​III. Technické výhody​

1. ​Inovační návrh reaktoru​
• ​Svislá vrstvená cívková struktura:​ Unikátní prostorové uspořádání snižuje plochu zabíranou zařízením, zatímco zajišťuje přesnost indukce, což odpovídá požadavkům kompaktních podstanic.
• ​Schopnost nepřetržitého provozu při 120°C:​ Proces vakuumového lepení epoxidovou pryskyřicí poskytuje kompletní obalovou izolaci, umožňující stabilní dlouhodobý provoz při přirozeném chlazení vzduchem vysokých teplot. Cyklus bez údržby dosahuje 20 let.
2. ​Zásah na úrovni systému proti harmonikám​
• ​Kolaborativní zásah 24impulsové rectifikace:​ Reaktory a rectifikační jednotky tvoří kompletní zásahovou jednotku:
  ▸ 12impulsová rectifikace → Generuje 11., 13., 23. a 25. harmoniku.
  ▸ Upgrad na 24impulsovou rectifikaci → Eliminuje 23. a 25. harmoniku.
  ▸ Reaktor TKDG → Specificky absorbuje zbylé 11. a 13. charakteristické harmoniky.
3. ​Klíčové parametry výkonu​

​IV. Výhody implementace​

1. ​Zlepšení bezpečnosti dodávky energie:​ THD napětí splňuje požadavek státní normy GB/T 14549-93 "Kvalita energie - Harmoniky v veřejné distribuční síti" (≤4 %), což snižuje riziko selhání řídicích systémů lokomotiv.
2. ​Optimalizace energetické efektivity:​ Snížení harmonických proudů snižuje ztráty v čárách. Změřená celková energetická efektivita trakčního systému se zlepšila o 3%-5%.
3. ​Prostory a finanční výhody:​​
   ▸ Svislá struktura ušetří 30 % instalacní plochy.
   ▸ Návrh s přirozeným chlazením ušetří 45 % provozních a údržbových nákladů v porovnání s řešeními s přinutitelným chlazením vzduchem.

​V. Inženýrská validace​

• 11. harmonický proud byl snížen z 312 A na 58 A.
• 13. harmonický proud byl snížen z 285 A na 62 A.
• Selhání kondenzátorových baterií a relé ochranných zařízení bylo sníženo na nulu.

​Shrnutí výhod řešení:​ Přesnou absorpcí charakteristických harmonik pomocí topologické optimalizace je dosaženo skoku v kvalitě dodávky energie 12impulsových systémů na úroveň 24impulsových systémů, což eliminuje potřebu rozšíření kapacity modernizací.