TKDG Air-Core Reactor Nâng cao Hệ thống Chỉnh lưu 12 Xung: Giải pháp Giảm thiểu Hài âm cho Nguồn Điện Traction Đường sắt
Ⅰ. Mô trường ứng dụng
Khi các đơn vị chỉnh lưu 12 xung hoạt động trong các trạm biến áp kéo tàu điện ngầm, chúng có xu hướng tạo ra các谐波如11次和13次谐波。这会导致接触网电压波形失真过大（测量值为8.5%），影响供电质量和机车设备的安全。
**II. 核心解决方案**
部署TKDG型户外环氧浇注空芯电抗器，以实现高效谐波吸收和系统优化。
**III. 技术亮点**
1. **创新电抗器设计**
- **垂直堆叠绕组结构：** 独特的空间布局设计减少了占地面积，同时确保电感精度，满足紧凑型变电站空间要求。
- **120°C连续运行能力：** 环氧树脂真空浇注工艺提供完全封装绝缘，在高温自然风冷条件下实现稳定长期运行。免维护周期达到20年。
2. **系统级谐波抑制**
- **24脉冲整流协同抑制：** 电抗器与整流单元形成完整的抑制单元：
- 12脉冲整流 → 生成11次/13次/23次/25次谐波。
- 升级到24脉冲整流 → 消除23次/25次谐波。
- TKDG电抗器 → 特别吸收剩余的11次/13次特征谐波。
3. **关键性能参数**
| 指标 | 抑制前 | 抑制后 | 改善率 |
| --- | --- | --- | --- |
| 接触网电压THD | 8.5% | 2.1% | 75.3% |
| 特征谐波含量率 | >5% | <0.8% | >84% |
| 连续运行温升 (°C) | - | ≤70 K | - |
**IV. 实施效益**
1. **提高供电安全性：** 电压THD符合国家标准GB/T 14549-93《公用电网谐波》的要求（≤4%），降低了机车控制系统故障的风险。
2. **能效优化：** 减少谐波电流降低线路损耗。牵引系统的综合能效提高了3%-5%。
3. **空间和成本优势：**
- 垂直结构节省了30%的安装面积。
- 自然冷却设计相比强制风冷解决方案节省了45%的运行和维护成本。
**V. 工程验证**
- 11次谐波电流从312 A降至58 A。
- 13次谐波电流从285 A降至62 A。
- 电容器组和继电保护设备的故障率降至零。
**解决方案优势总结：** 通过拓扑优化精确吸收特征谐波，实现了12脉冲系统电能质量跃升至24脉冲系统的水平，避免了扩容改造的需求。
