高通濾波裝置引起的牽引網低次諧波放大分析

張 培，黃彥全，張 遠

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高通濾波裝置引起的牽引網低次諧波放大分析

張 培，黃彥全，張 遠

通過建立AT全并聯牽引網諧波模型，分析了二階高通濾波器濾波時產生低次諧波放大的原因，并提出相關建議。

高通濾波器；高次諧波；低次諧波放大

0 引言

牽引網是一個RLC分布的多導體傳輸系統，由于牽引網存在對地分布電容和電源、變壓器集中電感，導致其必然存在固有的諧振點，當機車發出的諧波電流頻率與牽引網固有諧振頻率相重疊時，即發生諧振，高次諧波諧振問題已被高速鐵路系統中發生的多起諧波諧振現象所證實[1]。高速鐵路普遍采用AT供電方式和交-直-交型電力機車，其低次諧波含量較交-直型機車減少，但諧波頻譜更寬，含有大量的高次諧波電流[2]。在實際工程中通常會采用高通濾波裝置來濾除高次諧波電流[3]，二階高通濾波器因基波損耗相對較小，且濾波性能好，結構簡單，工程中應用較多。

1 牽引網低次諧波放大分析

二階阻尼高通濾波器的阻抗特性見圖1。

下面用簡化的“牽引網系統-機車-濾波器”模型來分析二階濾波器造成低次諧波放大的原因。將整個牽引網用一個諧波阻抗等效，機車采用阻抗并聯電流源的諾頓等值模型等效，在牽引網上并聯二階阻尼濾波器后的簡化等效模型見圖2。

圖2中，sn為包括電源、牽引變壓器在內的牽引網系統諧波阻抗；Nn為機車采用諾頓等效諧波模型后的等效諧波阻抗；Ln為sn、Nn并聯等效后的車網系統諧波阻抗；……