專利名稱：牽引供電系統(tǒng)用移動式串聯(lián)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(tǒng)，尤其是涉及一種應用于牽引供電系統(tǒng)的移動式串聯(lián)電容補償裝置。
背景技術：
電氣化鐵路尤其是山區(qū)電氣化鐵路，線路坡度往往較大，且通常為一面坡，為保證列車在大坡道區(qū)段具有足夠的牽引力，需采用多機牽引，多機牽引瞬時功率很大，加之目前山區(qū)電氣化鐵路大量使用交-直型機車，功率因數(shù)較低，為0.8左右，其牽引電流甚至高于250 300km/h高速列車。與高速列車相比，交-直型機車多機牽引時，由于功率因數(shù)較低，牽引網(wǎng)及變壓器上壓損嚴重；同時，山區(qū)鐵路線路所經(jīng)地區(qū)大多經(jīng)濟不很發(fā)達，電網(wǎng)較為薄弱，加之水電比例高,如四川電網(wǎng)水電裝機容量占全網(wǎng)總裝機容量的66.01%,云南電網(wǎng)為65.29%，且受季節(jié)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(tǒng)側(cè)壓損嚴重。牽引供電系統(tǒng)壓損嚴重，導致機車運行相當困難，甚至出現(xiàn)運緩、坡停、跳閘等情況，危及行車安全。如何采取措施解決電壓水平問題是山區(qū)電氣化鐵道設計的難點和重點。牽引供電系統(tǒng)常用的電壓補償措施有:牽引網(wǎng)上設置加強線、采用低阻抗牽引變壓器、設置動態(tài)并聯(lián)電容補償裝置、設置串聯(lián)電容補償裝置以及設置增壓變壓器等。與并聯(lián)電容補償裝置相比，為獲得同樣的電壓補償效果，串聯(lián)電容補償裝置的容量僅為并聯(lián)電容補償裝置容量的(17 25%)，同時，串聯(lián)電容對電壓的補償能力隨負荷的增加而動態(tài)提高，保證了系統(tǒng)運行的電壓穩(wěn)定性，基于上述優(yōu)點，作為解決山區(qū)電氣化鐵路電壓水平問題的重要措施，串聯(lián)電容補償裝置獲得了較為廣泛的應用。目前，串聯(lián)電容補償裝置通常固定設置在牽弓丨變電所內(nèi)或供電臂區(qū)間。
實用新型內(nèi)容本實用新型所要解決的技術問題是提供一種牽引供電系統(tǒng)用移動式串聯(lián)電容補償裝置，在牽引變電所故障、退出運行時，可迅速地投入運行，保證越區(qū)供電時列車運行的電壓水平。本實用新型解決其技術問題所采用的技術方案如下:本實用新型的牽引供電系統(tǒng)用移動式串聯(lián)電容補償裝置，包括電容器、串補旁路隔離開關、串補進出線雙極隔離開關、串補旁路斷路器、放電間隙、旁路開關、阻尼電抗器、饋線電壓互感器和避雷器，其特征是:它還包括移動平臺和固定安裝于其上的金屬箱體，電容器固定安裝在移動平臺一側(cè)，電容器、串補旁路隔離開關、串補進出線雙極隔離開關、串補旁路斷路器、放電間隙、旁路開關、阻尼電抗器、饋線電壓互感器和避雷器集成安裝于金屬箱體內(nèi)。本實用新型裝置的有益效果是，所有設備整合于移動平臺上，結(jié)構(gòu)緊湊，布局合理，方便移動和掛接，可以設置于平板車上，也可采用吊機整體移動到平板車上，方便運輸，在牽引變電所故障、退出運行時，可迅速地投入運行，保證越區(qū)供電時列車運行的電壓水平；該套裝置采用簡潔、安全、可靠的接口設備可以快速的串接到接觸網(wǎng)上，實現(xiàn)移動式串補裝置的功能；采用專用金屬箱體，具有較高防護等級。
本說明書包括如下五幅附圖:圖1是本實用新型牽引供電系統(tǒng)用移動式串聯(lián)電容補償裝置的橫切局部剖視圖；圖2是本實用新型牽引供電系統(tǒng)用移動式串聯(lián)電容補償裝置的俯視全剖視圖；圖3是本實用新型牽引供電系統(tǒng)用移動式串聯(lián)電容補償裝置的側(cè)視圖；圖4是本實用新型牽引供電系統(tǒng)用移動式串聯(lián)電容補償裝置的構(gòu)成原理及主接線圖。圖中示出構(gòu)件、器件名稱及所對應的標記:移動平臺10、金屬箱體20、電容器C、串補旁路隔離開關1QS、串補進出線雙極隔離開關2QS、串補旁路斷路器QF、放電間隙FJ、旁路開關S、阻尼電抗器L、阻尼電阻器R、開關K、線圈Ml、線圈M2、饋線電壓互感器TV、避雷器1F、避雷器2F。
具體實施方式
以下結(jié)合附圖和實施例對本實用新型進一步說明。參照圖1至圖4，本實用新型牽引供電系統(tǒng)用移動式串聯(lián)電容補償裝置，包括電容器C、串補旁路隔離開關1QS、串補進出線雙極隔離開關2QS、串補旁路斷路器QF、放電間隙FJ、旁路開關S、阻尼電抗器L、饋線電壓互感器TV和避雷器1F、2F。它還包括移動平臺10和固定安裝于其上的金屬箱體20，電容器C固定安裝在移動平臺10 —側(cè)，電容器C、串補旁路隔離開關1QS、串補進出線雙極隔離開關2QS、串補旁路斷路器QF、放電間隙FJ、旁路開關
S、阻尼電抗器L、饋線電壓互感器TV和避雷器1F、2F集成安裝于金屬箱體20內(nèi)。即將除電容器C外的電器設備集成到具有較高防護等級的金屬箱體內(nèi)，為節(jié)省空間，電容器C可采用集合式電容器，移動平臺10采用自帶動力的鐵路專用軌道平板車，也可臨時吊裝至軌道平板車。運輸?shù)街付ǖ攸c后，通過高壓電纜串掛接在接觸網(wǎng)上。移動平臺10 尺寸(長 X 寬 X 高)一般為:13980 16480mmX 2866mmX 1484mm，載重:30t ;金屬箱體20尺寸(長X寬X高)為:7000_X2000_X3000mm，自重:1.5t ;根
據(jù)鐵路規(guī)定基本貨物的裝載限界，能夠滿足移動式串補裝置采用平板車運輸?shù)男枰，F(xiàn)行的接觸網(wǎng)工區(qū)管轄范圍大概在60km左右(半徑30km)，牽引供電系統(tǒng)用移動式串聯(lián)電容補償裝置平常放置于工區(qū)內(nèi)，當需要時，由接觸網(wǎng)作業(yè)車牽引平板車，按接觸網(wǎng)作業(yè)車平均速度80km/h，兩個牽引變電所間距一般不超過40km計算，可在半小時運輸?shù)街付ǖ攸c，滿足現(xiàn)場快速投運、保證運輸?shù)男枰?。申請?成功地將本實用新型牽引供電系統(tǒng)用移動式串聯(lián)電容補償裝置運用于麗江至香格里拉單線電氣化鐵路的設計中。該線設計坡度達到了 35%。，為目前國內(nèi)坡度最大的鐵路，貨運機車擬采用SS3四機牽引，單列車額定電流達到900多安培；該線海拔較高(>2500m)，沿線山巒起伏、河谷縱橫，牽引變電所設所條件非常困難，根據(jù)設所條件進行的牽引變電所分布方案設計，能夠滿足正常情況下牽引網(wǎng)電壓水平，但是，當某一牽引變電所故障、退出運行，由相鄰牽引變電所越區(qū)供電時，則電壓水平無法滿足設計規(guī)范“越區(qū)供電須保證I列重要列車運行”的要求。為解決該問題，考慮設置串聯(lián)電容補償裝置進行電壓補償，由于牽引變電所故障退出運行為小概率事件，如按常規(guī)設置固定串聯(lián)電容補償裝置，則裝置可能長期處于不工作狀態(tài)，電器設備長期閑置于惡劣的高原環(huán)境，運行壽命和可靠性將大大降低，同時，為保證每個牽引變電所越區(qū)供電時的電壓水平，需要在各牽引變電所的供電臂末端均設置固定式串聯(lián)電容補償裝置，投資較大，此外，設備固定設置于沿線，增加了運營維護的難度和工作量。采用本實用新型牽引供電系統(tǒng)用移動式串聯(lián)電容補償裝置則可很好地解決上述問題。平時，移動式串聯(lián)電容補償裝置和軌道平板車?？坑诠╇姽^(qū)內(nèi)，便于設備保養(yǎng)、維護，一旦有牽引變電所故障、退出運行時，載有該移動式串聯(lián)電容補償裝置的軌道平板車可迅速行駛到相應車站，停靠站線，并在供電臂末端接觸網(wǎng)關節(jié)處串聯(lián)接入、投入運行，保證越區(qū)供電時列車運行的電壓水平，在故障牽引變電所消除故障、投入運行前，將該移動式串聯(lián)電容補償裝置與接觸網(wǎng)的連接撤除，恢復原正常供電狀態(tài)。這樣，既解決了牽引供電系統(tǒng)越區(qū)供電的電壓水平問題，也避免了在每個牽引變電所供電臂末端均設置固定串聯(lián)電容補償裝置，節(jié)省了相關費用，同時，也解決了設備的保養(yǎng)、維護問題。以上所述只是用圖解說明本實用新型應移動式串聯(lián)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(jié)構(gòu)和適用范圍內(nèi)，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(quán)利要求1.牽引供電系統(tǒng)用移動式串聯(lián)電容補償裝置，包括電容器(C)、串補旁路隔離開關(1QS)、串補進出線雙極隔離開關(2QS)、串補旁路斷路器(QF)、放電間隙(FJ)、旁路開關(S)、阻尼電抗器(L)、饋線電壓互感器(TV)和避雷器(1F、2F)，其特征是:它還包括移動平臺(10)和固定安裝于其上的金屬箱體(20)，電容器(C)固定安裝在移動平臺(10) —側(cè)，電容器(C)、串補旁路隔離開關(1QS)、串補進出線雙極隔離開關(2QS)、串補旁路斷路器(QF)、放電間隙(FJ)、旁路開關(S)、阻尼電抗器(L)、饋線電壓互感器(TV)和避雷器(1F、2F)集成安裝于金屬箱體(20)內(nèi)。
2.如權(quán)利要求1所述的牽引供電 系統(tǒng)用移動式串聯(lián)電容補償裝置，其特征是:所述電容器(C)采用集合式電容器。
專利摘要牽引供電系統(tǒng)用移動式串聯(lián)電容補償裝置，在牽引變電所故障、退出運行時，可迅速地投入運行，保證越區(qū)供電時列車運行的電壓水平。它包括移動平臺(10)和固定安裝于其上的金屬箱體(20)，電容器(C)固定安裝在移動平臺(10)一側(cè)，電容器(C)、串補旁路隔離開關(1QS)、串補進出線雙極隔離開關(2QS)、串補旁路斷路器(QF)、放電間隙(FJ)、旁路開關(S)、阻尼電抗器(L)、饋線電壓互感器(TV)和避雷器(1F、2F)集成安裝于金屬箱體(20)內(nèi)。
文檔編號H02J3/12GK203166526SQ20132008500
公開日2013年8月28日 申請日期2013年2月25日 優(yōu)先權(quán)日2013年2月25日
發(fā)明者鄧云川, 李良威, 潘英, 高宏, 林宗良, 宋兵, 田科, 楚振宇, 嚴希, 徐劍, 智慧 申請人:中鐵二院工程集團有限責任公司