Reactores de Núcleo Aéreo TKDG Potencian el Sistema Rectificador de 12 Pulso: Solución de Atenuación Armónica para el Suministro de Energía de Trenes de Tracción

Ⅰ. Escenario de Aplicación​
Cuando las unidades de rectificación de 12 pulsos operan en subestaciones de tracción del metro, tienden a generar armónicos característicos como los de 11º y 13º orden. Esto lleva a una distorsión excesiva de la forma de onda del voltaje de la línea de contacto (medida en 8.5%), afectando la calidad del suministro eléctrico y la seguridad del equipo de material rodante.

​II. Solución Central​
Despliegue de reactancias de aire de resina epoxi tipo TKDG para lograr una absorción eficiente de armónicos y optimización del sistema.

​III. Puntos Técnicos Destacados​

1. ​Diseño Innovador de Reactancia​
• ​Estructura de Bobinado Apilado Vertical:​​ Diseño de disposición espacial único que reduce la huella mientras asegura la precisión de la inductancia, adaptándose a los requisitos de espacio compacto de las subestaciones.
• ​Capacidad de Operación Continua a 120°C:​​ El proceso de colada al vacío con resina epoxi proporciona un encapsulado completo de aislamiento, permitiendo una operación estable a largo plazo bajo enfriamiento natural por aire a altas temperaturas. El ciclo sin mantenimiento alcanza 20 años.
2. ​Mitigación de Armónicos a Nivel de Sistema​
• ​Mitigación Colaborativa de Rectificación de 24 Pulsos:​​ Las reactancias y las unidades de rectificación forman una unidad de mitigación completa:
  ▸ Rectificación de 12 pulsos → Genera armónicos de 11º/13º/23º/25º orden.
  ▸ Actualización a rectificación de 24 pulsos → Elimina los armónicos de 23º/25º orden.
  ▸ Reactancia TKDG → Absorbe específicamente los armónicos característicos residuales de 11º/13º orden.
3. ​Parámetros de Rendimiento Clave​

​IV. Beneficios de la Implementación​

1. ​Mayor Seguridad en el Suministro de Energía:​​ El THD del voltaje cumple con el requisito (≤4%) de la Norma Nacional GB/T 14549-93 "Calidad de la Energía - Armónicos en la Red de Suministro Público", reduciendo el riesgo de fallos en los sistemas de control de locomotoras.
2. ​Optimización de la Eficiencia Energética:​​ La reducción de las corrientes armónicas disminuye las pérdidas en la línea. Se midió una mejora de 3%-5% en la eficiencia energética integral del sistema de tracción.
3. ​Ventajas de Espacio y Costo:​​
   ▸ La estructura vertical ahorra un 30% del área de instalación.
   ▸ El diseño de enfriamiento natural ahorra un 45% en costos de operación y mantenimiento en comparación con soluciones de enfriamiento forzado.

​V. Validación de Ingeniería​

• La corriente armónica de 11º orden se redujo de 312 A a 58 A.
• La corriente armónica de 13º orden se redujo de 285 A a 62 A.
• La tasa de fallas de los bancos de capacitores y el equipo de protección por relés se redujo a cero.

​Resumen de las Ventajas de la Solución:​​ Logra un salto en la calidad de la energía del sistema de 12 pulsos al nivel de un sistema de 24 pulsos a través de la absorción precisa de armónicos característicos mediante la optimización topológica, evitando la necesidad de renovaciones de ampliación de capacidad.