專利名稱：一種電氣化鐵路可調串聯電容補償裝置的制作方法
技術領域：
本實用新型涉及電氣化鐵路牽引供電系統，特別涉及一種電氣化鐵路可調串聯電容補償裝置。
背景技術：
電氣化鐵路特別是大坡道山區電氣化鐵路，其加力坡區段大多采用雙機牽引，瞬時功率很大，加之普遍使用交-直型機車，功率因數較低，為0.8左右，牽引電流與高速250 300km/h列車基本相當。與高速列車相比，由于功率因數較低，牽引網及變壓器上壓損嚴重；山區鐵路線路所經地區大多經濟不發達，電網較為薄弱，加之水電比例高，如四川電網水電裝機容量占全網總裝機容量的66. 01 %，云南電網為65. 29 %，并且受季節影響很大的徑流式電站占相當比例，水電機組在枯水季出力嚴重下降，致使牽引變電所高壓系統側壓損嚴重，造成牽引供電系統電壓水平偏低，機車運行相當困難，甚至出現運緩、坡停、跳閘等情況。為了解決電壓水平問題，串聯電容補償裝置在電氣化鐵路特別是山區電氣化鐵路中得到了較為廣泛的應用。但由于個別運行條件較為惡劣的牽引變壓電所，為其供電的電力系統最大運行方式和最小運行方式差異較大，考慮設備安全，串聯電容的容抗一般按照電力系統最大運行方式情況確定(補償度一般不超過0. 75)，這樣，電力系統最小方式運行時，串聯電容的補償度較低，甚至達不到0. 4，但恰恰此時，牽引供電系統最需要進行電壓深度補償，為了解決該矛盾，可調串聯電容補償裝置成為很好的選擇。
實用新型內容本實用新型所要解決的技術問題是提供一種電氣化鐵路可調串聯電容補償裝置，該裝置能快速、有效地改善牽引供電系統的電壓水平，保證機車的高效、穩定運行。本實用新型解決其技術問題所采用的技術方案如下本實用新型的一種電氣化鐵路專用可調串聯電容補償裝置，其特征是它包括由晶閘管閥組和第一電抗器串聯構成的補償電抗器支路；由串聯電容器構成的補償電容支路；由第二斷路器、放電間隙、電抗器和阻尼電阻構成的放電阻尼支路；由電動隔離開關構成的旁路支路；上述補償電抗器支路、補償電容支路、放電阻尼支路和旁路支路并聯連接，一端通過第一斷路器串聯接入27. 5kV牽引變電所母線，另一端接入牽引網，構成牽引供電回路。本實用新型與現有的固定串聯電容補償裝置相比，可調串聯電容補償裝置具有如下優點可以快速、連續地控制輸電線的串聯補償度；抑制次同步諧振，在次同步頻率下，裝置呈現為一個電阻-電感性電抗器，使次同步諧振無法維持而衰減；提高串聯電容器的保護水平。當發生故障后電容器上出現較高的過電壓時，通過晶閘管動作，可快速旁路串聯電容器，保護電容器；降低短路電流。當發生短路時，通過晶閘管動作可以將裝置由容性迅速轉為感性，從發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。總之，本實用新型結構簡單、成本低、實施方便，能夠快速、有效地改善牽引供電系統的電壓水平，保證電力機車的高效和穩定運行。
本說明書包括如下一幅附圖圖I是本實用新型一種電氣化鐵路可調串聯電容補償裝置的電路原理示意圖；圖中示出零部件、部位名稱及所對應的標記晶閘管閥組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1QS、第二隔尚開關2QS、第三隔尚開關3QS。
具體實施方式
以下結合附圖和實施例對本實用新型進一步說明。 參照圖1，本實用新型的一種電氣化鐵路專用可調串聯電容補償裝置，它包括由晶閘管閥組FZ和第一電抗器LI串聯構成的補償電抗器支路；由串聯電容器C構成的補償電容支路；由第二斷路器2QF、放電間隙FJ、電抗器L和阻尼電阻R構成的放電阻尼支路；由電動隔離開關IQS構成的旁路支路；上述補償電抗器支路、補償電容支路、放電阻尼支路和旁路支路并聯連接，一端通過第一斷路器IQF串聯接入27. 5kV牽引變電所母線，另一端接入牽引網，構成牽引供電回路。本實用新型的工作原理是當電動隔離開關IQS為斷開狀態，第二隔離開關2QS、第三隔離開關3QS為閉合狀態，可調串聯電容補償裝置投入運行，此時裝置串聯接入牽引供電系統，根據牽引網電壓水平的變化，晶閘管閥組FZ可以改變觸發角，控制補償電抗器支路的感抗大小，通過與補償電容支路并聯，調節整個裝置等效阻抗的大小，動態補償牽引供電系統電壓損失，改善牽引供電系統的電壓水平，提高系統功率的傳輸。當電動隔離開關IQS閉合為閉合狀態第二隔離開關2QS、第三隔離開關3QS為斷開狀態，可調串聯電容補償裝置退出運行。以上所述只是用圖解說明本實用新型一種電氣化鐵路可調串聯電容補償裝置的一些原理，并非是要將本實用新型局限在所示和所述的具體結構和適用范圍內，故凡是所有可能被利用的相應修改以及等同物，均屬于本實用新型所申請的專利范圍。
權利要求1.一種電氣化鐵路專用可調串聯電容補償裝置，其特征是它包括由晶閘管閥組(FZ)和第一電抗器(LI)串聯構成的補償電抗器支路；由串聯電容器(C)構成的補償電容支路；由第二斷路器(2QF)、放電間隙(FJ)、電抗器(L)和阻尼電阻(R)構成的放電阻尼支路；由電動隔離開關(IQS)構成的旁路支路；上述補償電抗器支路、補償電容支路、放電阻尼支路和旁路支路并聯連接，一端通過第一斷路器(IQF)串聯接入27. 5kV牽引變電所母線，另ー端接入牽引網，構成牽引供電回路。
2.如權利要求I所述的ー種電氣化鐵路專用可調串聯電容補償裝置，其特征是所述電動隔尚開關(IQS)帶接地刀,運行時該電動隔尚開關(IQS)斷開,切除時該電動隔尚開關(IQS)閉合。
專利摘要一種電氣化鐵路專用可調串聯電容補償裝置，該裝置能快速、有效地改善牽引供電系統的電壓水平，保證機車的高效、穩定運行。它包括由晶閘管閥組(FZ)和第一電抗器(L1)串聯構成的補償電抗器支路；由串聯電容器(C)構成的補償電容支路；由第二斷路器(2QF)、放電間隙(FJ)、電抗器(L)和阻尼電阻(R)構成的放電阻尼支路；由電動隔離開關(1QS)構成的旁路支路；上述補償電抗器支路、補償電容支路、放電阻尼支路和旁路支路并聯連接，一端通過第一斷路器(1QF)串聯接入27.5kV牽引變電所母線，另一端接入牽引網，構成牽引供電回路。
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 優先權日2011年12月20日
發明者宋兵, 智慧, 林宗良, 汪秋賓, 潘英, 許曉蓉, 鄧云川, 高宏 申請人:中鐵二院工程集團有限責任公司