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[摘 要]在社会经济的发展中，人们对于交通工具的需求越来越高，地铁由于速度快、时间灵活，成为了居民出行的首选工具。城市地铁供电系统的传统整流变压器产生的高次谐波容易引发事故，造成整个装置的因数功率降低，不仅增加制造的成本还有无法避免的噪音问题。本篇文章提出了一种有三角形内部绕组的屏蔽谐波与自耦补偿的新型整流变压器，可以有效抑制产生的谐波，增加地铁运行的安全性。
[关键词]新型整流变压器 地铁供电 应用
中图分类号：TM42 文献标识码：A 文章编号：1009-914X（2015）08-0317-01
0 引言
在城市地铁交通的供电系统中，无功补偿装置和滤波通常都安装于网侧，让传统整流变压器消耗的无功补偿功率和产生的高次谐波通过传统整流变压器的副边绕组进入到交流网侧，导致制造整流变压器的成本增加，而且还会产生很大的噪音。新型的整流变压器不仅为屏蔽谐波和无功补偿提供了新的方式，还可以降低变压器的设计容量和设计难度，可以让变压器稳定运行，具有比较好的经济效益。
1 传统整流变压器现状分析
电力系统、牵引网、动力照明、牵引供电、主变电站组成了城市地铁交通轨道的供电系統，牵引网的供电系统主要采用1500V和750V的直流系统[1]。牵引网直流系统中的关键设备是：整流器和整流变压器，运用12和24的脉波整流，直流系统中高次谐波的含量大，严重的污染供电系统。
传统整流变压器产生的高次谐波由整流变压器的原副边绕组流入供电网的网侧，由交流网进行无功补偿和再次滤波[2]。这种传统的整流变压器不仅增加了变压器的制造设计成本，还影响了供电系统的正常工作和使用寿命。
2 新型整流变压器综述
2.1 新型整流变压器概念
新型整流变压器就是通过自身绕组，在副边绕组中心位置的抽头处加上过滤谐波的滤波器，在供电系统变压器的设计阻抗中，调整绕组的位置和公共绕组的尺寸，将供电系统中的公共绕组阻抗设置为零或者接近零，当阀侧高次谐波的电流延伸到边绕组后，就从滤波器提供的短路中流出来，这种滤波系统被称作新型整流变压器。
2.2 新型整流变压器特征
当前抑制高次谐波的最可行方法就是把整流装置的等效相数增加，整流装置的等效相数可以大部分或者完全的把幅值比较大的低次谐波消除、等效多相数系统是在六相的基础上，使用变压器、绕组的不同结合和移动的绕组一起完成，一般情况下采用采取的等效相数P有6、12、18、24、30、36、48相，按照理想的条件分析，网侧谐波的电流次数是PK±1、K =1，2...，随着相数不断的增多，流入网侧的高次谐波电流就越少，通常随着整流相数的容量装置增大相数也逐渐增多，但是等效相数大于36相之后，高次谐波的电流幅值就不会大幅度降低[3]。
整流变压器系统中最重要的设备就是整流变压器，整流变压器把三相的交流电压转换为所需要的整流交流电压，经过整流之后转变为所需要的交流整流电压。整流变压器的质量好坏直接影响着整流的整体效果。
新型的整流变压器是以传统的整流变压器为基础发展而来的，新增加的第三绕组的作用是屏蔽高次谐波和无功补偿，对于变压器的噪音和局部温度过高都有抑制的作用，可以使地铁供电系统中的变压器延长使用的寿命和稳定安全的运营。
3 新型整流变压器在地铁供电中的应用
依据一台整流变压器所分析的数据，在地铁供电中实施新的整流变压器，可以减少谐波的成分，提高功率因数，提高数据为由传统的0.955提高至0.99。
整流变压器系统的数据基本上是：直流的电压为Ud=400V，3/3相；频率是50赫兹；直流电流Id=25000A；输送功率Pd=10000 kV；脉波功率因数是0.955[4]。
新型整流变压器的各项参数见表1：
各个级别谐波的电流参数见表2：
新型的整流变压器在阀侧的两组绕组电压通过延边绕组的方式转移电流中的相互差，解决了地铁供电中传统变压器的匝数比无法满足供电的问题。新型的整流变压器在地铁供电中可以进一步的减少谐波11、13、23和25的谐波幅度值[5]。如果新型整流变压器输出的电压纹波和24脉波的整流效果相互接近，就可以完全的取代地铁供电中传统的整流变压器。
4 结语
新型整流变压器独特的特征决定了其有着广阔的发展空间，不仅可以在地铁中得到广泛的运用，在各个交通系统中都可以使用，电能作为不可缺少的商品，其质量不仅要求供电企业在输电、变电、发电中做创新研究，同时也要及时的维护，尤其是公共地区产生的谐波，要尽最大可能转变成最小的危害。新型整流变压器极大的阻断了谐波电流进入到地铁配电系统中，屏蔽了高次谐波，提高了地铁用电的质量，符合地铁供电的环保的理念，可以大范围的进行推广使用。
参考文献：
[1] 赵志宇，罗隆福，许加柱，李勇，陈清玉，张杰，宁志毫.基于Levenberg-Marquadt的非线性最小二乘新型整流变压器漏感矩阵识别法[J].电工技术学报，2013，04：212-220.
[2] 罗隆福，李勇，许加柱，李季，刘福生.自耦补偿与谐波屏蔽整流变压器保护原理及判据整定[J].电力自动化设备，2009，02：35-38.
[3] 许加柱，罗隆福，李季，张杰，李勇，刘福生.新型整流变压器及其滤波系统的换相电抗的分析计算[J].电工技术学报，2009，10：49-54.
[4] 罗隆福，李勇，刘福生，许加柱，李季.基于新型整流变压器的直流输电系统滤波装置[J].电工技术学报，2009，12：108-115.
[5] 杜登明，罗隆福，雷园园，李勇，刘福生.基于开关函数法的新型整流变压器谐波分析[J].电气传动，2010，02：57-61+71.
[关键词]新型整流变压器 地铁供电 应用
中图分类号：TM42 文献标识码：A 文章编号：1009-914X（2015）08-0317-01
0 引言
在城市地铁交通的供电系统中，无功补偿装置和滤波通常都安装于网侧，让传统整流变压器消耗的无功补偿功率和产生的高次谐波通过传统整流变压器的副边绕组进入到交流网侧，导致制造整流变压器的成本增加，而且还会产生很大的噪音。新型的整流变压器不仅为屏蔽谐波和无功补偿提供了新的方式，还可以降低变压器的设计容量和设计难度，可以让变压器稳定运行，具有比较好的经济效益。
1 传统整流变压器现状分析
电力系统、牵引网、动力照明、牵引供电、主变电站组成了城市地铁交通轨道的供电系統，牵引网的供电系统主要采用1500V和750V的直流系统[1]。牵引网直流系统中的关键设备是：整流器和整流变压器，运用12和24的脉波整流，直流系统中高次谐波的含量大，严重的污染供电系统。
传统整流变压器产生的高次谐波由整流变压器的原副边绕组流入供电网的网侧，由交流网进行无功补偿和再次滤波[2]。这种传统的整流变压器不仅增加了变压器的制造设计成本，还影响了供电系统的正常工作和使用寿命。
2 新型整流变压器综述
2.1 新型整流变压器概念
新型整流变压器就是通过自身绕组，在副边绕组中心位置的抽头处加上过滤谐波的滤波器，在供电系统变压器的设计阻抗中，调整绕组的位置和公共绕组的尺寸，将供电系统中的公共绕组阻抗设置为零或者接近零，当阀侧高次谐波的电流延伸到边绕组后，就从滤波器提供的短路中流出来，这种滤波系统被称作新型整流变压器。
2.2 新型整流变压器特征
当前抑制高次谐波的最可行方法就是把整流装置的等效相数增加，整流装置的等效相数可以大部分或者完全的把幅值比较大的低次谐波消除、等效多相数系统是在六相的基础上，使用变压器、绕组的不同结合和移动的绕组一起完成，一般情况下采用采取的等效相数P有6、12、18、24、30、36、48相，按照理想的条件分析，网侧谐波的电流次数是PK±1、K =1，2...，随着相数不断的增多，流入网侧的高次谐波电流就越少，通常随着整流相数的容量装置增大相数也逐渐增多，但是等效相数大于36相之后，高次谐波的电流幅值就不会大幅度降低[3]。
整流变压器系统中最重要的设备就是整流变压器，整流变压器把三相的交流电压转换为所需要的整流交流电压，经过整流之后转变为所需要的交流整流电压。整流变压器的质量好坏直接影响着整流的整体效果。
新型的整流变压器是以传统的整流变压器为基础发展而来的，新增加的第三绕组的作用是屏蔽高次谐波和无功补偿，对于变压器的噪音和局部温度过高都有抑制的作用，可以使地铁供电系统中的变压器延长使用的寿命和稳定安全的运营。
3 新型整流变压器在地铁供电中的应用
依据一台整流变压器所分析的数据，在地铁供电中实施新的整流变压器，可以减少谐波的成分，提高功率因数，提高数据为由传统的0.955提高至0.99。
整流变压器系统的数据基本上是：直流的电压为Ud=400V，3/3相；频率是50赫兹；直流电流Id=25000A；输送功率Pd=10000 kV；脉波功率因数是0.955[4]。
新型整流变压器的各项参数见表1：
各个级别谐波的电流参数见表2：
新型的整流变压器在阀侧的两组绕组电压通过延边绕组的方式转移电流中的相互差，解决了地铁供电中传统变压器的匝数比无法满足供电的问题。新型的整流变压器在地铁供电中可以进一步的减少谐波11、13、23和25的谐波幅度值[5]。如果新型整流变压器输出的电压纹波和24脉波的整流效果相互接近，就可以完全的取代地铁供电中传统的整流变压器。
4 结语
新型整流变压器独特的特征决定了其有着广阔的发展空间，不仅可以在地铁中得到广泛的运用，在各个交通系统中都可以使用，电能作为不可缺少的商品，其质量不仅要求供电企业在输电、变电、发电中做创新研究，同时也要及时的维护，尤其是公共地区产生的谐波，要尽最大可能转变成最小的危害。新型整流变压器极大的阻断了谐波电流进入到地铁配电系统中，屏蔽了高次谐波，提高了地铁用电的质量，符合地铁供电的环保的理念，可以大范围的进行推广使用。
参考文献：
[1] 赵志宇，罗隆福，许加柱，李勇，陈清玉，张杰，宁志毫.基于Levenberg-Marquadt的非线性最小二乘新型整流变压器漏感矩阵识别法[J].电工技术学报，2013，04：212-220.
[2] 罗隆福，李勇，许加柱，李季，刘福生.自耦补偿与谐波屏蔽整流变压器保护原理及判据整定[J].电力自动化设备，2009，02：35-38.
[3] 许加柱，罗隆福，李季，张杰，李勇，刘福生.新型整流变压器及其滤波系统的换相电抗的分析计算[J].电工技术学报，2009，10：49-54.
[4] 罗隆福，李勇，刘福生，许加柱，李季.基于新型整流变压器的直流输电系统滤波装置[J].电工技术学报，2009，12：108-115.
[5] 杜登明，罗隆福，雷园园，李勇，刘福生.基于开关函数法的新型整流变压器谐波分析[J].电气传动，2010，02：57-61+71.