CN101746283B - 一种电气化铁道同相牵引供电*** - Google Patents
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Abstract
一种电气化铁道同相牵引供电***,其牵引变电所的牵引变压器(SS1)为三相-两相变压器,牵引变压器(SS1)的原边三相(A、B、C)与公用电网相连,次边的α输出相和β输出相之间依次连接有降压变压器(G)、单相变流器—(M1)、直流电容(C)、单相变流器二(M2);α相为机车(L)供电,其输出电压为27.5kV;β相的输出电压为600~2000V。该***能实现铁路牵引变电所的两臂同相供电而无需分相,减少了过分相环节,有利于铁路的高速、平稳、安全运行;且该***结构简单,成本低,便于实施。
Description
技术领域
本发明涉及一种电气化铁道同相供电***
背景技术
单相***所具有的结构简单、建设成本低、运用和维护方便等优点,决定了在电气化铁路普遍采用单相工频交流电为铁路机车供电。但同时为保证公用电力***的三相平衡,减少负序和无功,电气化铁路不能直接用单相供电,而必须由牵引变电所的牵引变压器采取三相进线、轮流换相输出供电的方式。当牵引变电所中采用三相-二相牵引变压器时,变压器的两相输出α相和β相,分别向上行和下行的供电臂供电,从而实现两相的轮流使用,基本实现供电的平衡。变电所内由α相到β相的转换由分相环节实现。机车在运行时要不断地、频繁地通过分相环节。
通常机车过分相的过程是:当机车运行到分相环节处,机车受电弓需要先与α相供电臂断开,进入到中性段,然后再由中性段进入到β相。现有的过分相方法通常是自动过分相,由机车上自动过分相装置自动完成,无需人工干预。
过分相过程的存在给铁路运输带来了一系列的问题:一、过分相时有一个断电过程,在中性段机车是依靠惯性运行,从而使列车在短时间内失去动力,速度降低,在长大坡道和出站地段,影响更大;尤其对于高速、重载运输机车,甚至可能造成列车非正常停车。二、在高速运行条件下,自动过电分相装置虽然不需要人工的干预,但因工作电压高、转换动作频繁,使其准确性和可靠性不高,也严重影响机车的安全运行。
发明内容
本发明的目的就是提供一种电气化铁道同相牵引供电***,该***能实现铁路牵引变电所的两臂同相供电而无需分相,减少了过分相环节,有利于铁路的高速、平稳、安全运行;且该***结构简单,成本低,便于实施。
本发明解决其技术问题,所采用的技术方案为:一种电气化铁道同相牵引供电***,其组成是:牵引变电所的牵引变压器为三相-两相变压器,牵引变压器的原边三相与公用电网相连,次边的α输出相和β输出相之间依次连接有降压变压器、单相变流器一、直流电容、单相变流器二;α相为机车供电,其输出电压为27.5kV;β相的输出电压为600~2000V。
本发明的工作原理是:该***采用三相-两相变压器,变压器的输出相α的电压为27.5kV,由该相向机车进行供电,即变电所左右供电臂均与变压器的输出相α相连,从而保证变电所左右供电臂的电压完全一致;同时由于α相和β相之间依次连接有降压变压器、单相变流器一、直流电容、单相变流器二构成了一种交-直-交的电能转换控制,实现电能质量的综合补偿,保证整个牵引变电所的原边三相电流基本对称。
在单相变流器一、直流电容、单相变流器二进行综合补偿过程中,由于次边的β相的输出电压低仅为600~2000V,能够满足单相变流器二的电压耐受能力,因此,β相与单相变流器二之间无需设置升压变压器。
与现有技术相比,本发明的有益效果是:
一、实现了铁路牵引变电所的两臂同相供电而无需分相,减少了过分相环节,有利于铁路的高速、平稳、安全运行。
二、牵引变压器次边牵引端口仅接一个降压变压器,省掉了β相的升压变压器,节省了变压器的个数,简化了***的结构,牵引变电所占用场地减小,降低了投资,便于后期维护。
三、牵引变压器次边绕组β相的输出电压为600~2000V,变压器绝缘设计要求低,降低了牵引变压器绕组电压等级,降低了投资和占地,便于实施。
四、若将本发明的***用于同一个供电网中,由于同一供电网中各牵引所的***结构和连接方式相同,因此,各牵引变电所对机车的供电相位完全一致,各变电所之间也无需过分相,从而可以实现同一供电网中全线贯通供电,在同一供电网的供电线路上彻底取消所有分相环节,进一步保证了铁路的高速、平稳、安全运行。
上述的牵引变压器Scott为变压器、阻抗匹配平衡变压器、YNvd变压器或Vv变压器。
下面结合附图和具体实施方式对本发明作进一步的描述。
附图说明
图1是本发明实施例1的结构示意图。
图2是本发明实施例2的结构示意图。
图3是本发明实施例3的结构示意图。
图4是本发明实施例4的结构示意图。
具体实施方式
实施例1
图1示出,本发明的一种具体实施方式为:一种电气化铁道同相牵引供电***中,牵引变电所的牵引变压器SS1为三相-两相变压器,牵引变压器SS1的原边三相A、B、C与公用电网相连,次边的α输出相和β输出相之间依次连接有降压变压器G、单相变流器一M1、直流电容C、单相变流器二M2;α相为机车L供电,其输出电压为27.5kV;β相的输出电压为600~2000V。
图1还示出,本例的牵引变压器SS1为Scott为变压器。
实施例2
图2示出,本发明的一种具体实施方式为:一种电气化铁道同相牵引供电***中,牵引变电所的牵引变压器SS1为三相-两相变压器,牵引变压器SS1的原边三相A、B、C与公用电网相连,次边的α输出相和β输出相之间依次连接有降压变压器G、单相变流器一M1、直流电容C、单相变流器二M2;α相为机车L供电,其输出电压为27.5kV;β相的输出电压为600~2000V。
图2还示出,本例的牵引变压器SS1为阻抗匹配平衡变压器。
实施例3
图3示出,本发明的一种具体实施方式为:一种电气化铁道同相牵引供电***中,牵引变电所的牵引变压器SS1为三相-两相变压器,牵引变压器SS1的原边三相A、B、C与公用电网相连,次边的α输出相和β输出相之间依次连接有降压变压器G、单相变流器一M1、直流电容C、单相变流器二M2;α相为机车L供电,其输出电压为27.5kV;β相的输出电压为600~2000V。
图3还示出,本例的牵引变压器SS1为YNvd变压器。
实施例4
图4示出,本发明的一种具体实施方式为:一种电气化铁道同相牵引供电***中,牵引变电所的牵引变压器SS1为三相-两相变压器,牵引变压器SS1的原边三相A、B、C与公用电网相连,次边的α输出相和β输出相之间依次连接有降压变压器G、单相变流器一M1、直流电容C、单相变流器二M2;α相为机车L供电,其输出电压为27.5kV;β相的输出电压为600~2000V。
图4还示出,本例的牵引变压器SS1为或Vv变压器。
Claims (2)
1.一种电气化铁道同相牵引供电***,其特征在于:牵引变电所的牵引变压器(SS1)为三相-两相变压器,牵引变压器(SS1)的原边三相(A、B、C)与公用电网相连,次边的α输出相和β输出相之间,沿α输出相到β输出相方向依次连接有降压变压器(G)、单相变流器一(M1)、直流电容(C)、单相变流器二(M2);α相为机车(L)供电,其输出电压为27.5kV;β相的输出电压为600~2000V。
2.根据权利要求1所述的一种电气化铁道同相牵引供电***,其特征在于:所述的牵引变压器(SS1)为Scott变压器、阻抗匹配平衡变压器、YNvd变压器或Vv变压器。
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