專利名稱：一種單線鐵路接觸網(wǎng)自動越區(qū)供電方法及其裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及交流電氣化鐵路的一種單線鐵路接觸網(wǎng)自動越區(qū)供電裝置。
背景技術(shù)：
電氣化鐵路的牽引供電系統(tǒng)由牽引變電所和牽引網(wǎng)組成，牽引網(wǎng)由接觸網(wǎng)T、軌道R(和地)組成。由于單線鐵路工程建設(shè)費用相對較低，可以較方便地在復(fù)雜地形上建設(shè)，因此我國西部山區(qū)單線電氣化鐵路比例較大，運營里程較長，承擔(dān)著重要的客運和貨運任務(wù)。在電氣化鐵路牽引供電系統(tǒng)中接觸網(wǎng)是一個置于大自然中龐大且無備用的供電裝置，結(jié)構(gòu)復(fù)雜、工作條件惡劣，因此牽引供電系統(tǒng)絕大部分故障發(fā)生在接觸網(wǎng)上，特別是對于單線電氣化鐵路的單邊供電方式，如何及時、準(zhǔn)確地發(fā)現(xiàn)、隔離并排除接觸網(wǎng)故障，最大限度地保證無故障區(qū)間的正常供電顯得尤為突出、重要。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的就是提供一種單線鐵路接觸網(wǎng)自動越區(qū)供電裝置，可以隔離和排除故障區(qū)間，保證無故障區(qū)間繼續(xù)供電、運行，減少停電范圍，避免故障影響的擴大化，提高接觸網(wǎng)供電的可靠性。本發(fā)明解決其技術(shù)問題，所采用的技術(shù)方案為一種單線鐵路接觸網(wǎng)自動越區(qū)供電裝置，線路上對于任一分區(qū)所FQ處相鄰的兩供電臂接觸網(wǎng)，甲供電臂接觸網(wǎng)Tl由牽引變電所TSl供電，相鄰的乙供電臂接觸網(wǎng)T2由牽引變電所TS2供電，甲乙兩供電臂接觸網(wǎng)分界處為分區(qū)所FQ。供電臂接觸網(wǎng)T靠近牽引變電所TS的一端為上游，靠近分區(qū)所FQ的一端為下游；將各供電臂接觸網(wǎng)的供電范圍劃分成m個區(qū)間Qn(—般8 IOkm)，在區(qū)間連接處增設(shè)接觸網(wǎng)電分段FDn和開閉所KBn ;開閉所KBn包括開關(guān)Kn及電流互感器LH、電壓互感器YH和測控單元CKn ;開關(guān)Kn和與之串聯(lián)的電流互感器LH跨接于接觸網(wǎng)電分段FDn兩端，電分段FDn串接在接觸網(wǎng)中，能使列車不斷電通過；電壓互感器YH并接在接觸網(wǎng)上；電流互感器LH的測量端、電壓互感器YH的測量端和開關(guān)Kn的控制端均與測控單元CKn相連；測控單元通過數(shù)據(jù)同步采集與傳輸網(wǎng)絡(luò)與牽引變電所TS或調(diào)度室DD連接；上述各下標(biāo)變量n取值l，2-，m。本發(fā)明的目的還在于，在上述供電裝置上執(zhí)行單線鐵路接觸網(wǎng)自動越區(qū)控制方法，具體是I)、正常時，開閉所KBn的開關(guān)Kn合閘，能使列車不斷電通過；2)、若牽引變電所TSl供電的甲供電臂接觸網(wǎng)Tl非末端區(qū)間Qn內(nèi)發(fā)生接地故障，n<m ;則令區(qū)間Qn上游的開閉所KBlri的開關(guān)Klri分閘并重合；若重合成功，恢復(fù)正常供電；若重合失敗，令開關(guān)Klri再次分閘，并令區(qū)間Qn下游的開閉所KBn的開關(guān)Kn分閘，實現(xiàn)接觸網(wǎng)Tl故障區(qū)間Qn的切除；隨后令分區(qū)所FQ的聯(lián)絡(luò)開關(guān)KFQ合閘，實現(xiàn)越區(qū)供電，保證無故障區(qū)間正常供電，同時解除分區(qū)所FQ的列車自動過分相命令。3)、區(qū)間Qn的接地故障排除后，則令分區(qū)所FQ的聯(lián)絡(luò)開關(guān)KFQ分閘，再令開閉所KBlri的開關(guān)Krn和開閉所KBn的開關(guān)Kn合閘，恢復(fù)正常供電，并恢復(fù)分區(qū)所FQ的列車自動過分相命令。供電臂接觸網(wǎng)T2非末端區(qū)間Q’ n(n < m)內(nèi)發(fā)生接地故障時亦然。相應(yīng)地，若供電臂接觸網(wǎng)Tl的末端區(qū)間Qm發(fā)生接地故障，則令區(qū)間Qm上游的開閉所KBlri的開關(guān)Kllri分閘并重合；重合成功，恢復(fù)正常供電；重合失敗，令開關(guān)Kllri再次分閘，無故障區(qū)間正常供電；供電臂接觸網(wǎng)T2的末端區(qū)間Q’ m發(fā)生接地故障亦然。與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明的有益效果是:一、本發(fā)明可以隔離和排除故障區(qū)間，保證無故障區(qū)間繼續(xù)供電、運行，減少停電范圍，避免故障影響的擴大化，提高接觸網(wǎng)供電的可靠性。二、本發(fā)明可進一步與行車調(diào)度信息結(jié)合使用，增強接觸網(wǎng)運行方式與調(diào)度控制的互補性和靈活性。三、本發(fā)明實施起來投資較少，既可用于新線建設(shè)也適用于舊線改造。下面結(jié)合附圖和具體實施方式
對本發(fā)明作進一步的描述。


圖1是本發(fā)明單線鐵路接觸網(wǎng)自動越區(qū)供電示意圖；圖2是實施例的區(qū)間與開閉所結(jié)構(gòu)示意圖；圖3是數(shù)據(jù)同步采集與傳輸網(wǎng)絡(luò)示意圖。
具體實施方式
`實施例圖1示出，本發(fā)明的一種具體實施方式
:將供電臂接觸網(wǎng)的供電范圍劃分成m個區(qū)間Qn，為敘述方便，在此例中以m=3為例。線路上對于任一分區(qū)所FQ相鄰的甲乙兩供電臂接觸網(wǎng)T，甲供電臂接觸網(wǎng)Tl由牽引變電所TSl供電，相鄰的乙供電臂接觸網(wǎng)T2由牽引變電所TS2供電，甲乙兩供電臂分界處為分區(qū)所FQ，供電臂接觸網(wǎng)T靠近牽引變電所TS的一端為上游，靠近分區(qū)所FQ的一端為下游，各區(qū)間連接處增設(shè)接觸網(wǎng)電分段？0 和開閉所KBn。在此，供電臂接觸網(wǎng)Tl劃分成三個區(qū)間Qn，相應(yīng)地，相鄰供電臂接觸網(wǎng)T2也劃分成三個區(qū)間Q’ n。圖中箭頭為各供電臂接觸網(wǎng)電流方向，由上游指向下游，R為軌道。圖2表達了供電臂內(nèi)某一任意區(qū)間Qn的設(shè)置情況，Qn兩端是2個相鄰的開閉所，上游是開閉所KBp1，下游是開閉所KBi,開閉所包括:開關(guān)Ki及電流互感器LH、電壓互感器YH和測控單元。開關(guān)Ki和與之串聯(lián)的電流互感器LH跨接于接觸網(wǎng)T電分段FDi上，電分段FDi串接在接觸網(wǎng)T中，能使列車不斷電通過；電壓互感器YHi并接在接觸網(wǎng)T上；電流互感器LH的測量端、電壓互感器YH的測量端和開關(guān)Ki的控制端均與測控單元CK相連；測控單元CK采用常規(guī)的通過數(shù)據(jù)同步采集與傳輸網(wǎng)絡(luò)與牽引變電所TS或調(diào)度室DD連接，為使表達清楚，在圖1的強電系統(tǒng)中未標(biāo)出。圖3示出為供電狀態(tài)測控的數(shù)據(jù)同步采集與傳輸網(wǎng)絡(luò)示意圖，可以與遠動系統(tǒng)結(jié)合運用，也可以建立專門的數(shù)據(jù)通道(TD)實現(xiàn)牽引變電所TS或調(diào)度室DD與各開閉所KBi的實時信息交流與命令控制。如圖1，當(dāng)?shù)谝还╇姳劢佑|網(wǎng)Tl的區(qū)間Ql內(nèi)發(fā)生接地故障時，令牽引變電所TSl (等效于區(qū)間Ql上游開閉所KBtl)內(nèi)的饋線開關(guān)Ktl分閘并重合，重合成功，恢復(fù)正常供電，重合失敗，令開關(guān)Ktl再次分閘，并令區(qū)間Ql的下游開閉所KB1的開關(guān)K1分閘，實現(xiàn)供電臂接觸網(wǎng)Tl故障區(qū)間Ql的切除，隨后令分區(qū)所FQ的聯(lián)絡(luò)開關(guān)KFQ合閘，實現(xiàn)越區(qū)供電，保證無故障區(qū)間正常供電；當(dāng)供電臂接觸網(wǎng)Tl上區(qū)間Ql內(nèi)發(fā)生的接地故障排除后，則令分區(qū)所FQ的聯(lián)絡(luò)開關(guān)KFQ分閘，再令牽引變電所TSl的開關(guān)Ktl和開閉所KB1的開關(guān)K1合閘，恢復(fù)正常供電；相鄰供電臂接觸網(wǎng)T2的區(qū)間Q’ I內(nèi)發(fā)生接地故障時亦然。如圖1示出，第一供電臂接觸網(wǎng)Tl的區(qū)間Q2內(nèi)發(fā)生接地故障，令區(qū)間Q2上游的開閉所KB1的開關(guān)K1分閘并重合，重合成功，恢復(fù)正常供電，重合失敗，令開閉所KB1的開關(guān)K1再次分閘，并令下游的開閉所KB2的開關(guān)K2同時分閘，實現(xiàn)接觸網(wǎng)Tl故障區(qū)間Q2的切除，隨后令分區(qū)所FQ的聯(lián)絡(luò)開關(guān)KFQ合閘，實現(xiàn)越區(qū)供電，保證無故障區(qū)間正常供電；當(dāng)供電臂接觸網(wǎng)Tl上區(qū)間Q2內(nèi)發(fā)生的接地故障排除后，則令分區(qū)所FQ的聯(lián)絡(luò)開關(guān)KFQ分閘，再令開閉所KB1的開關(guān)K1和開閉所KB2的開關(guān)K2合閘，恢復(fù)正常供電；第二供電臂接觸網(wǎng)T2的區(qū)間Q’ 2內(nèi)發(fā)生接地故障時亦然。如圖1示出，若第一供電臂接觸網(wǎng)Tl的末端區(qū)間Q3內(nèi)發(fā)生接地故障，則令區(qū)間Q3上游開閉所KB2的開關(guān)K2分閘并重合，重合成功，恢復(fù)正常供電，重合失敗，令開閉所KB2的開關(guān)K2再次分閘，無故障區(qū)間正常供電；第二供電臂接觸網(wǎng)T2的末端區(qū)間Q3內(nèi)發(fā)生接地故障亦然。如圖1示出，當(dāng)供電臂接觸網(wǎng)Tl和(或)T2的區(qū)間Ql或(和)區(qū)間Q2內(nèi)發(fā)生接地故障而令分區(qū)所FQ的聯(lián)絡(luò)開關(guān)KFQ合閘實施越區(qū)供電時，解除分區(qū)所FQ的列車自動過分相命令，列車可以直接通過分區(qū)所；在接地故障排除后，則令分區(qū)所FQ的聯(lián)絡(luò)開關(guān)KFQ分閘，再令相關(guān)開閉所KB的開關(guān)K合閘，恢復(fù)正常供電，同時恢復(fù)分區(qū)所FQ的列車自動過分相命令。
權(quán)利要求
1.一種單線鐵路接觸網(wǎng)自動越區(qū)供電裝置，線路上對于任一分區(qū)所FQ相鄰的甲乙兩供電臂接觸網(wǎng)T，甲供電臂接觸網(wǎng)Tl由牽引變電所TSl供電，相鄰的乙供電臂接觸網(wǎng)T2由牽引變電所TS2供電，甲乙兩供電臂分界處為分區(qū)所FQ ;供電臂接觸網(wǎng)T靠近牽引變電所TS的一端為上游，靠近分區(qū)所FQ的一端為下游；其特征在于:將各供電臂接觸網(wǎng)的供電范圍劃分成m個區(qū)間Qn，在區(qū)間Qn連接處增設(shè)接觸網(wǎng)電分段FDn和開閉所KBn ;開閉所KBn包括:開關(guān)Kn及電流互感器LH、電壓互感器YH和測控單元CKn ;開關(guān)Kn和與之串聯(lián)的電流互感器LH跨接于接觸網(wǎng)電分段FDn兩端，電分段FDn串接在接觸網(wǎng)中，能使列車不斷電通過；電壓互感器YH并接在接觸網(wǎng)上；電流互感器LH的測量端、電壓互感器YH的測量端和開關(guān)Kn的控制端均與測控單元CKn相連；測控單元通過數(shù)據(jù)同步采集與傳輸網(wǎng)絡(luò)與牽引變電所TS或調(diào)度室DD連接；上述各下標(biāo)變量n取值l，2-，m。
2.一種采用權(quán)利要求1供電裝置的單線鐵路接觸網(wǎng)自動越區(qū)控制方法，在任一個區(qū)間的任意位置故障后自動實現(xiàn)相鄰供電臂接觸網(wǎng)的越區(qū)供電，包含如下控制措施: 1)、正常時，電分段FDn串接在接觸網(wǎng)中，開閉所KBn內(nèi)的開關(guān)Kn合閘，能使列車不斷電通過； 2)、若牽引變電所TSl供電的甲供電臂接觸網(wǎng)Tl非末端區(qū)間Qn內(nèi)發(fā)生接地故障，n<m ;則令區(qū)間仏上游的開閉所KBlri內(nèi)的開關(guān)Klri分閘并重合；若重合成功，恢復(fù)正常供電；若重合失敗，令開關(guān)Klri再次分閘，并令區(qū)間Qn的下游開閉所KBn內(nèi)的開關(guān)Kn分閘，實現(xiàn)接觸網(wǎng)Tl上故障區(qū)間Qn的切除；隨后令分區(qū)所FQ的聯(lián)絡(luò)開關(guān)KFQ合閘，實現(xiàn)越區(qū)供電，保證無故障區(qū)間正常供電，同時解除分區(qū)所FQ的列車自動過分相命令； 3)、區(qū)間Qn的接地故障排除后，則令分區(qū)所FQ的聯(lián)絡(luò)開關(guān)KFQ分閘，再令開閉所KBlri的開關(guān)Klri和開閉所KBn的開關(guān)Kn合閘，恢復(fù)正常供電，并恢復(fù)分區(qū)所FQ的列車自動過分相命令； 供電臂接觸網(wǎng)T2非末端區(qū)間Q’ n內(nèi)發(fā)生接地故障時亦然，n < m。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述之單線鐵路接觸網(wǎng)自動越區(qū)供電裝置，其特征在于:若供電臂接觸網(wǎng)Tl的末端區(qū)間Qm發(fā)生接地故障，則令區(qū)間Qm的上游開閉所KBnrl的開關(guān)Klrt分閘并重合，重合成功，恢復(fù)正常供電，重合失敗，令開關(guān)!^^再次分閘，無故障區(qū)間正常供電；供電臂接觸網(wǎng)T2的末端區(qū)間Q’ ffl發(fā)生接地故障亦然。
全文摘要
本發(fā)明公開一種單線鐵路接觸網(wǎng)自動越區(qū)供電方法及其裝置，把供電臂接觸網(wǎng)劃分成若干區(qū)間(一般8～10km)，在區(qū)間連接處增設(shè)電分段和開閉所；若供電臂非末端區(qū)間內(nèi)發(fā)生接地故障，則令該區(qū)間上游的開閉所的開關(guān)分閘并重合，重合失敗，令該開關(guān)再次分閘，并令該區(qū)間另一端的開關(guān)分閘，切除故障區(qū)間，隨后令分區(qū)所的聯(lián)絡(luò)開關(guān)合閘，實現(xiàn)無故障區(qū)間的越區(qū)供電；故障排除后，則令分區(qū)所的聯(lián)絡(luò)開關(guān)分閘，再令該區(qū)間兩端的開關(guān)合閘，恢復(fù)正常供電。若接觸網(wǎng)的末端區(qū)間發(fā)生接地故障，則令該區(qū)間上游的開閉所的開關(guān)分閘并重合，重合失敗，令該開關(guān)再次分閘，無故障區(qū)間繼續(xù)正常供電；從而，減少停電范圍，提高供電可靠性；同時，投資較少，易于實施。
文檔編號H02H7/26GK103072496SQ20131001095
公開日2013年5月1日 申請日期2013年1月10日 優(yōu)先權(quán)日2013年1月10日
發(fā)明者李群湛, 陳民武, 賀建閩, 趙元哲, 李亞楠 申請人:西南交通大學(xué)