專利名稱：一種電氣化鐵路可調(diào)串聯(lián)電容補(bǔ)償裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及電氣化鐵路牽引供電系統(tǒng)，特別涉及一種電氣化鐵路可調(diào)串聯(lián)電容補(bǔ)償裝置。
背景技術(shù)：
電氣化鐵路特別是大坡道山區(qū)電氣化鐵路，其加力坡區(qū)段大多采用雙機(jī)牽引，瞬時功率很大，加之普遍使用交-直型機(jī)車，功率因數(shù)較低，為0.8左右，牽引電流與高速250 300km/h列車基本相當(dāng)。與高速列車相比，由于功率因數(shù)較低，牽引網(wǎng)及變壓器上壓損嚴(yán)重；山區(qū)鐵路線路所經(jīng)地區(qū)大多經(jīng)濟(jì)不發(fā)達(dá)，電網(wǎng)較為薄弱，加之水電比例高，如四川電網(wǎng)水電裝機(jī)容量占全網(wǎng)總裝機(jī)容量的66. 01 %，云南電網(wǎng)為65. 29 %，并且受季節(jié)影響很大的徑流式電站占相當(dāng)比例，水電機(jī)組在枯水季出力嚴(yán)重下降，致使?fàn)恳冸娝邏合到y(tǒng)側(cè)壓損嚴(yán)重，造成牽引供電系統(tǒng)電壓水平偏低，機(jī)車運(yùn)行相當(dāng)困難，甚至出現(xiàn)運(yùn)緩、坡停、跳閘等情況。為了解決電壓水平問題，串聯(lián)電容補(bǔ)償裝置在電氣化鐵路特別是山區(qū)電氣化鐵路中得到了較為廣泛的應(yīng)用。但由于個別運(yùn)行條件較為惡劣的牽引變壓電所，為其供電的電力系統(tǒng)最大運(yùn)行方式和最小運(yùn)行方式差異較大，考慮設(shè)備安全，串聯(lián)電容的容抗一般按照電力系統(tǒng)最大運(yùn)行方式情況確定(補(bǔ)償度一般不超過0. 75)，這樣，電力系統(tǒng)最小方式運(yùn)行時，串聯(lián)電容的補(bǔ)償度較低，甚至達(dá)不到0. 4，但恰恰此時，牽引供電系統(tǒng)最需要進(jìn)行電壓深度補(bǔ)償，為了解決該矛盾，可調(diào)串聯(lián)電容補(bǔ)償裝置成為很好的選擇。

實(shí)用新型內(nèi)容本實(shí)用新型所要解決的技術(shù)問題是提供一種電氣化鐵路可調(diào)串聯(lián)電容補(bǔ)償裝置，該裝置能快速、有效地改善牽引供電系統(tǒng)的電壓水平，保證機(jī)車的高效、穩(wěn)定運(yùn)行。本實(shí)用新型解決其技術(shù)問題所采用的技術(shù)方案如下本實(shí)用新型的一種電氣化鐵路專用可調(diào)串聯(lián)電容補(bǔ)償裝置，其特征是它包括由晶閘管閥組和第一電抗器串聯(lián)構(gòu)成的補(bǔ)償電抗器支路；由串聯(lián)電容器構(gòu)成的補(bǔ)償電容支路；由第二斷路器、放電間隙、電抗器和阻尼電阻構(gòu)成的放電阻尼支路；由電動隔離開關(guān)構(gòu)成的旁路支路；上述補(bǔ)償電抗器支路、補(bǔ)償電容支路、放電阻尼支路和旁路支路并聯(lián)連接，一端通過第一斷路器串聯(lián)接入27. 5kV牽引變電所母線，另一端接入牽引網(wǎng)，構(gòu)成牽引供電回路。本實(shí)用新型與現(xiàn)有的固定串聯(lián)電容補(bǔ)償裝置相比，可調(diào)串聯(lián)電容補(bǔ)償裝置具有如下優(yōu)點(diǎn)可以快速、連續(xù)地控制輸電線的串聯(lián)補(bǔ)償度；抑制次同步諧振，在次同步頻率下，裝置呈現(xiàn)為一個電阻-電感性電抗器，使次同步諧振無法維持而衰減；提高串聯(lián)電容器的保護(hù)水平。當(dāng)發(fā)生故障后電容器上出現(xiàn)較高的過電壓時，通過晶閘管動作，可快速旁路串聯(lián)電容器，保護(hù)電容器；降低短路電流。當(dāng)發(fā)生短路時，通過晶閘管動作可以將裝置由容性迅速轉(zhuǎn)為感性，從發(fā)出信號到晶閘管動作的典型時間小于半個周波(10ms)，從而限制了短路電流?？傊?，本實(shí)用新型結(jié)構(gòu)簡單、成本低、實(shí)施方便，能夠快速、有效地改善牽引供電系統(tǒng)的電壓水平，保證電力機(jī)車的高效和穩(wěn)定運(yùn)行。

本說明書包括如下一幅附圖圖I是本實(shí)用新型一種電氣化鐵路可調(diào)串聯(lián)電容補(bǔ)償裝置的電路原理示意圖；圖中示出零部件、部位名稱及所對應(yīng)的標(biāo)記晶閘管閥組FZ ;放電間隙FJ ;阻尼電阻R ;電容器C ;電抗器L、第一電抗器LI ;斷路器1QF、斷路器2QF ;電動隔離開關(guān)1QS、第二隔尚開關(guān)2QS、第三隔尚開關(guān)3QS。
具體實(shí)施方式
以下結(jié)合附圖和實(shí)施例對本實(shí)用新型進(jìn)一步說明。 參照圖1，本實(shí)用新型的一種電氣化鐵路專用可調(diào)串聯(lián)電容補(bǔ)償裝置，它包括由晶閘管閥組FZ和第一電抗器LI串聯(lián)構(gòu)成的補(bǔ)償電抗器支路；由串聯(lián)電容器C構(gòu)成的補(bǔ)償電容支路；由第二斷路器2QF、放電間隙FJ、電抗器L和阻尼電阻R構(gòu)成的放電阻尼支路；由電動隔離開關(guān)IQS構(gòu)成的旁路支路；上述補(bǔ)償電抗器支路、補(bǔ)償電容支路、放電阻尼支路和旁路支路并聯(lián)連接，一端通過第一斷路器IQF串聯(lián)接入27. 5kV牽引變電所母線，另一端接入牽引網(wǎng)，構(gòu)成牽引供電回路。本實(shí)用新型的工作原理是當(dāng)電動隔離開關(guān)IQS為斷開狀態(tài)，第二隔離開關(guān)2QS、第三隔離開關(guān)3QS為閉合狀態(tài)，可調(diào)串聯(lián)電容補(bǔ)償裝置投入運(yùn)行，此時裝置串聯(lián)接入牽引供電系統(tǒng)，根據(jù)牽引網(wǎng)電壓水平的變化，晶閘管閥組FZ可以改變觸發(fā)角，控制補(bǔ)償電抗器支路的感抗大小，通過與補(bǔ)償電容支路并聯(lián)，調(diào)節(jié)整個裝置等效阻抗的大小，動態(tài)補(bǔ)償牽引供電系統(tǒng)電壓損失，改善牽引供電系統(tǒng)的電壓水平，提高系統(tǒng)功率的傳輸。當(dāng)電動隔離開關(guān)IQS閉合為閉合狀態(tài)第二隔離開關(guān)2QS、第三隔離開關(guān)3QS為斷開狀態(tài)，可調(diào)串聯(lián)電容補(bǔ)償裝置退出運(yùn)行。以上所述只是用圖解說明本實(shí)用新型一種電氣化鐵路可調(diào)串聯(lián)電容補(bǔ)償裝置的一些原理，并非是要將本實(shí)用新型局限在所示和所述的具體結(jié)構(gòu)和適用范圍內(nèi)，故凡是所有可能被利用的相應(yīng)修改以及等同物，均屬于本實(shí)用新型所申請的專利范圍。
權(quán)利要求1.一種電氣化鐵路專用可調(diào)串聯(lián)電容補(bǔ)償裝置，其特征是它包括由晶閘管閥組(FZ)和第一電抗器(LI)串聯(lián)構(gòu)成的補(bǔ)償電抗器支路；由串聯(lián)電容器(C)構(gòu)成的補(bǔ)償電容支路；由第二斷路器(2QF)、放電間隙(FJ)、電抗器(L)和阻尼電阻(R)構(gòu)成的放電阻尼支路；由電動隔離開關(guān)(IQS)構(gòu)成的旁路支路；上述補(bǔ)償電抗器支路、補(bǔ)償電容支路、放電阻尼支路和旁路支路并聯(lián)連接，一端通過第一斷路器(IQF)串聯(lián)接入27. 5kV牽引變電所母線，另ー端接入牽引網(wǎng)，構(gòu)成牽引供電回路。
2.如權(quán)利要求I所述的ー種電氣化鐵路專用可調(diào)串聯(lián)電容補(bǔ)償裝置，其特征是所述電動隔尚開關(guān)(IQS)帶接地刀,運(yùn)行時該電動隔尚開關(guān)(IQS)斷開,切除時該電動隔尚開關(guān)(IQS)閉合。
專利摘要一種電氣化鐵路專用可調(diào)串聯(lián)電容補(bǔ)償裝置，該裝置能快速、有效地改善牽引供電系統(tǒng)的電壓水平，保證機(jī)車的高效、穩(wěn)定運(yùn)行。它包括由晶閘管閥組(FZ)和第一電抗器(L1)串聯(lián)構(gòu)成的補(bǔ)償電抗器支路；由串聯(lián)電容器(C)構(gòu)成的補(bǔ)償電容支路；由第二斷路器(2QF)、放電間隙(FJ)、電抗器(L)和阻尼電阻(R)構(gòu)成的放電阻尼支路；由電動隔離開關(guān)(1QS)構(gòu)成的旁路支路；上述補(bǔ)償電抗器支路、補(bǔ)償電容支路、放電阻尼支路和旁路支路并聯(lián)連接，一端通過第一斷路器(1QF)串聯(lián)接入27.5kV牽引變電所母線，另一端接入牽引網(wǎng)，構(gòu)成牽引供電回路。
文檔編號H02J3/18GK202405791SQ20112053567
公開日2012年8月29日 申請日期2011年12月20日 優(yōu)先權(quán)日2011年12月20日
發(fā)明者宋兵, 智慧, 林宗良, 汪秋賓, 潘英, 許曉蓉, 鄧云川, 高宏 申請人:中鐵二院工程集團(tuán)有限責(zé)任公司