整流和再生是什么意思,为什么要整流有什么好处

首页 > 经验 > 作者:YD1662024-01-01 23:37:27

整流和再生是什么意思,为什么要整流有什么好处(1)

我们知道,地铁每经过一站就要经历一次从静止到加速到匀速行驶再减速直到到站停车的过程,由于轨道交通车辆起制动频繁,制动能量相当可观,有时候甚至占到牵引能量的40%,若能加以合理利用必能产生良好的经济效益。

整流和再生是什么意思,为什么要整流有什么好处(2)

图片来源网络

能量守恒定律告诉我们:能量既不会凭空产生,也不会凭空消失,只会从一个物体转移到另一个物体,或者从一种形式转变为另一种形式。

那么,该如何处理地铁车辆运行产生的这部分再生制动能量呢?

不再利用:直接变成电阻热耗散掉

面对再生制动能量这个意外的能量来源,传统的解决方法是设置电阻制动装置,如下图所示,将制动能量消耗在吸收电阻上,该方案控制简单、工作可靠、应用较为普遍,其主要缺点是未能将制动能量加以利用,而电阻散发的热量会引起隧道内温度升高,更加重了空调和通风设施的负担,又会造成能量的二次浪费,将造成电能的极大浪费。

整流和再生是什么意思,为什么要整流有什么好处(3)

图片来源网络

各取所需:给其他的车辆加速用

再生制动有潜力为地铁网络节省能源并降低成本。当列车进站制动时,其牵引电机充当发电机,产生电能,反馈给第三轨或接触网系统,该能量可用于牵引助推另一列加速出站的列车,如下图所示。

整流和再生是什么意思,为什么要整流有什么好处(4)

图片来源网络

然而,除非第一列车制动的同时第二列车加速出站,否则这种再生能量就会通过列车制动电阻以热能形式耗散。

这种方法需要要求列车严格按照时刻表运行,这辆车的制动正好与其他车辆的牵引加速阶段在时间上重合才可行,这为车辆调度提出了严苛的要求,在实际中并不能单独运用。

实际运行的车辆之间并没有如此严格的时间要求,这样就会出现大量的时段,直流牵引电网中的电压出现极大值或极小值,这样的电压波动是需要进一步平滑的,否则瞬时的高功率就会变成电阻热耗散掉,达不到节能的目的。

逆变回馈:把能量送回去

在电力术语中,交流变成直流的过程被称为"整流",将直流变回交流的过程则被称为"逆变"。目前城市轨道交通直流牵引供电系统采用二极管整流器,电能只能从交流电网向直流牵引网单向流动。

而再生电能逆变回馈设备,如下图所示,可将车辆制动时产生能量经过逆变变成工频交流电与车站内电网并网,该吸收方式有利于能源的综合再利用,实现了节能,是目前日益受到重视并大力推广的方式。

整流和再生是什么意思,为什么要整流有什么好处(5)

图片来源网络

但是其也存在一些缺点,例如因为机车制动是非连续性的,所以逆变产生的交流电电能质量较差,有可能会影响城市电网的电能质量,此外,列车制动短时间内会产生巨大的再生制动能量,如果直接用于车站内部供给低压负荷使用,一般低压系统可能无法承受,造成这些系统的损坏。

目前,中国在再生制动能量逆变装置方面已经实现国产化,在广州地铁5号线、济南地铁1号线等线路均有兆瓦级的设备安装,每台设备每年可以实现节省电力开支约50万元。

整流和再生是什么意思,为什么要整流有什么好处(6)

栏目热文

文档排行

本站推荐

Copyright © 2018 - 2021 www.yd166.com., All Rights Reserved.