Réacteur à noyau d'air TKDG pour systèmes de redresseur 12 impulsions : Solution d'atténuation harmonique pour l'alimentation en traction du transport ferroviaire

I. Scénario d'application​
Lorsque des unités de redresseur à 12 impulsions fonctionnent dans les sous-stations de traction du métro, elles ont tendance à générer des harmoniques caractéristiques tels que les 11e et 13e ordres. Cela entraîne une distorsion excessive de la forme d'onde de la tension de la ligne de contact (mesurée à 8,5 %), affectant la qualité de l'alimentation électrique et la sécurité des équipements roulants.

​II. Solution centrale​
Déployer des réacteurs à noyau d'air en époxy moulé pour extérieur de type TKDG pour réaliser une absorption efficace des harmoniques et une optimisation du système.

​III. Points forts techniques​

1. ​Conception innovante du réacteur​
• ​Structure de bobinage empilée verticalement:​​ Une conception spatiale unique réduit l'encombrement tout en assurant la précision de l'inductance, répondant aux exigences d'espace compactes des sous-stations.
• ​Capacité de fonctionnement continu à 120°C:​​ Le processus de moulage sous vide avec résine époxy assure une isolation complète par encapsulation, permettant un fonctionnement stable à long terme sous refroidissement naturel à température élevée. Le cycle sans entretien atteint 20 ans.
2. ​Atténuation des harmoniques au niveau système​
• ​Atténuation collaborative par redressement à 24 impulsions:​​ Les réacteurs et les unités de redressement forment une unité d'atténuation complète:
  ▸ Redressement à 12 impulsions → Génère des harmoniques 11e/13e/23e/25e.
  ▸ Passage au redressement à 24 impulsions → Élimine les harmoniques 23e/25e.
  ▸ Réacteur TKDG → Absorbe spécifiquement les harmoniques caractéristiques 11e/13e résiduels.
3. ​Paramètres de performance clés​

​IV. Avantages de la mise en œuvre​

1. ​Sécurité améliorée de l'alimentation électrique:​​ Le THD de la tension répond/conforme à l'exigence (≤4%) de la norme nationale GB/T 14549-93 "Qualité de l'énergie - Harmoniques dans le réseau public d'alimentation", réduisant le risque de dysfonctionnement des systèmes de contrôle des locomotives.
2. ​Optimisation de l'efficacité énergétique:​​ La réduction des courants harmoniques diminue les pertes de ligne. L'efficacité énergétique globale du système de traction mesurée s'est améliorée de 3% à 5%.
3. ​Avantages d'espace et de coût:​​
   ▸ La structure verticale économise 30% de la surface d'installation.
   ▸ La conception de refroidissement naturel permet une économie de 45% sur les coûts d'exploitation et de maintenance par rapport aux solutions de refroidissement forcé.

​V. Validation technique​

• Le courant harmonique 11e est réduit de 312 A à 58 A.
• Le courant harmonique 13e est réduit de 285 A à 62 A.
• Le taux de défaillance des bancs de condensateurs et des équipements de protection relais est réduit à zéro.

​Résumé des avantages de la solution:​​ Permet un bond en avant de la qualité de l'énergie du système à 12 impulsions au niveau d'un système à 24 impulsions grâce à l'absorption précise des harmoniques caractéristiques par l'optimisation topologique, évitant ainsi la nécessité de rétrofits d'extension de capacité.