專利名稱：用于電鐵牽引站的無功功率動(dòng)態(tài)補(bǔ)償裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型公開了一種用于電鐵牽引站的無功功率動(dòng)態(tài)補(bǔ)償裝置。
我國已投入運(yùn)營的電氣化鐵道總長8870KM，在建的有4254KM；已有牽引變電站200個(gè)左右，在建的有100個(gè)左右。目前，用于這些電鐵牽引站的無功補(bǔ)償裝置是一組由真空開關(guān)投切的三次濾波器(即在單相供電母線兩臂各自固定接入此無功補(bǔ)償裝置)，但由于真空開關(guān)不適于頻繁投切，故不能跟蹤機(jī)車負(fù)荷的變動(dòng)而被投切。這種無功補(bǔ)償裝置存在著如下缺點(diǎn)(1).不能隨機(jī)車負(fù)載變動(dòng)而自動(dòng)調(diào)壓，改善不了機(jī)車運(yùn)行條件，在機(jī)車受電電壓低于0.8pu，不能避免牽引困難和燒損電機(jī)的事情發(fā)生；(2).機(jī)車通過后，可能引起無功返送和電壓過高，故此裝置無功補(bǔ)償量不能過大，因而，造成牽引站的平均功率因數(shù)往往在0.8以下，致使電費(fèi)支出居高不下，運(yùn)營成本偏高；(3).諧波濾波效果不佳；(4).未能清除單相供電所引起的負(fù)序電流；(5).濾波裝置布置分散，不便運(yùn)行維護(hù)。
本實(shí)用新型的目的是提供一種新型結(jié)構(gòu)的用于電鐵牽引站的無功功率動(dòng)態(tài)補(bǔ)償裝置。
本實(shí)用新型的目的是這樣實(shí)現(xiàn)的一種用于電鐵牽引站的無功功率動(dòng)態(tài)補(bǔ)償裝置，它有電壓無功綜合控制屏和依據(jù)機(jī)車負(fù)荷產(chǎn)生的各次諧波量及該處的背景諧波阻抗而確定數(shù)量及參數(shù)的補(bǔ)償分支，電壓無功綜合控制屏有母線電壓輸入端A、電流輸入端B、無功補(bǔ)償分支投切信號(hào)輸出端C、變壓器有載開關(guān)分接頭位置調(diào)節(jié)信號(hào)輸出端D，補(bǔ)償分支均并聯(lián)連接，投切補(bǔ)償分支工作的開關(guān)是真空接觸器ZK，無功補(bǔ)償分支投切信號(hào)輸出端C接真空接觸器ZK的控制線圈。
補(bǔ)償分支(2)均裝在可開閉的柜體內(nèi)。
本實(shí)用新型的優(yōu)點(diǎn)是1.由于本實(shí)用新型投切補(bǔ)償分支工作的開關(guān)是真空接觸器ZK，由電壓無功綜合控制屏跟蹤區(qū)間機(jī)車總負(fù)荷的變動(dòng)而自動(dòng)頻繁投切無功補(bǔ)償分支，真空接觸器ZK每日可投切幾十次，這是真空開關(guān)所完成不了的。在主變?yōu)橛休d調(diào)壓方式時(shí)，電壓無功綜合控制屏調(diào)節(jié)變壓器分接頭位置，調(diào)壓效果更佳。
2.由于本實(shí)用新型的補(bǔ)償分支可兼作無功電源，所以總的無功補(bǔ)償量比原來固接的三次濾波器增大一倍多，可將現(xiàn)有功率因數(shù)從0.8左右提高到0.9以上，且不產(chǎn)生無功返送，從而大大降低電費(fèi)支出和運(yùn)營成本。
3.把增大補(bǔ)償量的補(bǔ)償分支設(shè)計(jì)為調(diào)諧濾波器，增強(qiáng)了濾波效果。
4.由于本實(shí)用新型結(jié)構(gòu)選用了按實(shí)際負(fù)荷大小而分相補(bǔ)償無功的方式，因此，不平衡負(fù)荷所引起的負(fù)序分量將顯著減少。
5.由于本實(shí)用新型的補(bǔ)償分支裝在可開閉的柜體內(nèi)，結(jié)構(gòu)上形成單元組合，安裝擴(kuò)建靈活，在柜門經(jīng)電鎖關(guān)閉后，運(yùn)行人員可以接近，一旦出現(xiàn)故障，還可分單元(補(bǔ)償支路)檢修設(shè)備，提高了安全供電水平和設(shè)備投運(yùn)率。


圖1是本實(shí)用新型方框示意圖。
圖2是本實(shí)用新型用于電鐵牽引站的原理接線圖。
以下結(jié)合附圖對(duì)本實(shí)用新型做進(jìn)一步的詳細(xì)論述實(shí)施例1如圖所示，一種用于電鐵牽引站的無功功率動(dòng)態(tài)補(bǔ)償裝置，它有電壓無功綜合控制屏1和補(bǔ)償分支2；電壓無功綜合控制屏1是CN87213872.5號(hào)中國專利中所述的一種公開產(chǎn)品，該屏有母線電壓輸入端A、電流輸入端B、無功補(bǔ)償分支真空接觸器投切信號(hào)輸出端C(此端接補(bǔ)償分支真空接觸器ZK的控制線圈)、變壓器有載開關(guān)分接頭位量調(diào)節(jié)信號(hào)輸出端D；其輸入量為電壓信號(hào)和負(fù)載電流信號(hào)，輸出量為補(bǔ)償分支的投切信號(hào)及有載調(diào)壓變壓器分接頭的調(diào)節(jié)信號(hào)。
補(bǔ)償分支2包括隔離開關(guān)G、電流互感器CT、真空接觸器ZK、氧化鋅避雷器MOA、電力電容器C(可選用三次濾波器C3，五次濾波器C5，高通濾波器Chp )、電壓互感器Pt、電抗器L(可選用三次濾波電抗器L3，五次濾波電抗器L5，高通濾波電抗器Lhp，電抗器采用干式電抗器)；其中，隔離開關(guān)G接電流互感器CT的一端，電流互感器CT的另一端接真空接觸器ZK的一端，電流互感器CT的輸出端外接顯示儀表，真空接觸器ZK的另一端接氧化鋅避雷器MOA的一端，氧化鋅避雷器MOA的另一端接地，電力電容器C(C3、C5、Chp)的一端接真空接觸器ZK與氧化鋅避雷器MOA的公共點(diǎn)，電力電容器C(C3、C5、Chp)的另一端接電抗器L的始端，電抗器L的另一端地；電壓互感器Pt與電力電容器C(C3、C5、Chp)并聯(lián)連接(為停電后的放電回路)，上述元器件的連接構(gòu)成了補(bǔ)償分支2；本實(shí)用新型所述裝置可以有一個(gè)、兩個(gè)或多個(gè)補(bǔ)償分支2，均并聯(lián)連接；構(gòu)成每一個(gè)補(bǔ)償分支的全部元器件均固定安裝在一個(gè)可關(guān)閉的柜體內(nèi)，便于今后的維修和安裝；補(bǔ)償分支數(shù)量的選擇及參數(shù)的確定(即電容器C、電抗器L的確定)，是依據(jù)機(jī)車負(fù)荷產(chǎn)生的各次諧波量及該處的背景諧波阻抗而定的；總的無功補(bǔ)償容量是根據(jù)電鐵牽引站機(jī)車總負(fù)荷情況而定的；本實(shí)施例所示附圖選用了三個(gè)補(bǔ)償分支，分別用于濾除機(jī)車產(chǎn)生的三次諧波、五次諧波及高次諧波。
本實(shí)用新型所用元器件均可由市場(chǎng)購入。
本實(shí)用新型的工作過程如下首先，將本實(shí)用新型母線電壓輸入端A接至牽引變二次母線Pt的二次側(cè)，電流輸入端B接至牽引站機(jī)車負(fù)載CT1的二次側(cè)，變壓器有載開關(guān)分接頭位量調(diào)節(jié)信號(hào)輸出端D接至有載調(diào)壓變壓器分接頭的調(diào)節(jié)信號(hào)輸入端，補(bǔ)償分支并聯(lián)后的E端接保護(hù)開關(guān)ZN(普通少油開關(guān)或真空開關(guān))的輸出端，保護(hù)開關(guān)ZN的輸入端通過隔離開關(guān)G1接入牽引變壓器二次側(cè)母線；當(dāng)電氣機(jī)車通過時(shí)，電壓無功綜合控制屏1上的微機(jī)調(diào)節(jié)器檢測(cè)到負(fù)載電流的無功分量已急劇上漲時(shí)，便自動(dòng)發(fā)出投切適當(dāng)組數(shù)的補(bǔ)償分支的控制信號(hào)，使對(duì)應(yīng)補(bǔ)償分支2上的真空接觸器ZK自動(dòng)投入，從而發(fā)出應(yīng)當(dāng)補(bǔ)償?shù)臒o功功率，以改善受電功率因數(shù)(一般可調(diào)到0.9以上)，同時(shí)，也使母線電壓相應(yīng)提高；當(dāng)機(jī)車通過后，負(fù)載電流的無功分量下降時(shí)，便自動(dòng)切除無功補(bǔ)償分支2，以免出現(xiàn)無功功率返送和電壓上升現(xiàn)象。在此過程中，電壓無功綜合控制屏1還將按照因受電網(wǎng)運(yùn)行情況變化而引起的母線電壓偏移情況自動(dòng)調(diào)整主變二次側(cè)的受電電壓。因?yàn)檎緝?nèi)各組補(bǔ)償分支2是分相投切的，所以，這種無功補(bǔ)償可以改善受電電流的不平衡度，即減少負(fù)序電流。
若站內(nèi)主變不是有載調(diào)壓變壓器時(shí)，本實(shí)用新型的變壓器有載開關(guān)分接頭位量調(diào)節(jié)信號(hào)輸出端D空接。
權(quán)利要求1.一種用于電鐵牽引站的無功功率動(dòng)態(tài)補(bǔ)償裝置，其特征在于它有電壓無功綜合控制屏(1)和依據(jù)機(jī)車負(fù)荷產(chǎn)生的各次諧波量及該處的背景諧波阻抗而確定數(shù)量及參數(shù)的補(bǔ)償分支(2)，電壓無功綜合控制屏(1)有母線電壓輸入端A、電流輸入端B、無功補(bǔ)償分支投切信號(hào)輸出端C、變壓器有載開關(guān)分接頭位置調(diào)節(jié)信號(hào)輸出端D，補(bǔ)償分支(2)均并聯(lián)連接，投切補(bǔ)償分支(2)工作的開關(guān)是真空接觸器ZK，無功補(bǔ)償分支投切信號(hào)輸出端C接至真空接觸器ZK的控制線圈。
2.如權(quán)利要求1所述的一種用于電鐵牽引站的無功功率動(dòng)態(tài)補(bǔ)償裝置，其特征在于依據(jù)機(jī)車負(fù)荷產(chǎn)生的各次諧波量及該處的背景諧波阻抗而確定數(shù)量及參數(shù)的補(bǔ)償分支(2)均裝在可開閉的柜體內(nèi)。
3.如權(quán)利要求2所述的一種用于電鐵牽引站的無功功率動(dòng)態(tài)補(bǔ)償裝置，其特征在于依據(jù)機(jī)車負(fù)荷產(chǎn)生的各次諧波量及該處的背景諧波阻抗而確定數(shù)量及參數(shù)的補(bǔ)償分支(2)有隔離開關(guān)G、電流互感器CT、真空接觸器ZK、氧化鋅避雷器MOA、電力電容器C、電壓互感器Pt、電抗器L，其中，隔離開關(guān)G接電流互感器CT的一端，電流互感器CT的另一端接真空接觸器ZK的一端，真空接觸器ZK的另一端接氧化鋅避雷器MOA的一端，氧化鋅避雷器MOA的另一端接地，電力電容器C的一端接真空接觸器ZK與氧化鋅避雷器MOA的公共點(diǎn)，電力電容器C的另一端接電抗器L的始端，電抗器L的另一端地；電壓互感器Pt與電力電容器C并聯(lián)連接。
專利摘要本實(shí)用新型公開了一種用于電鐵牽引站的無功功率動(dòng)態(tài)補(bǔ)償裝置，它有電壓無功綜合控制屏和依據(jù)機(jī)車負(fù)荷產(chǎn)生的各次諧波量及該處的背景諧波阻抗而確定數(shù)量及參數(shù)的補(bǔ)償分支，每組補(bǔ)償分支均并聯(lián)連接，真空接觸器控制投切補(bǔ)償分支工作；其解決了目前電鐵牽引站沒有無功動(dòng)態(tài)補(bǔ)償裝置的不足，具有能頻繁投切補(bǔ)償分支，提高功率因數(shù)，及能自動(dòng)調(diào)節(jié)有載調(diào)壓變壓器分接頭，能適度達(dá)到諧波濾波和平衡化補(bǔ)償，運(yùn)行維護(hù)方便和提高牽引供電可靠性的優(yōu)點(diǎn)。
文檔編號(hào)H02J3/18GK2229115SQ95223390
公開日1996年6月12日 申請(qǐng)日期1995年10月27日 優(yōu)先權(quán)日1995年10月27日
發(fā)明者劉倬云, 劉仰云 申請(qǐng)人:劉倬云