专利名称：牵引供电系统用移动式串联电容补偿装置的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及电气化铁路牵引供电系统，尤其是涉及一种应用于牵引供电系统的移动式串联电容补偿装置。
背景技术：
电气化铁路尤其是山区电气化铁路，线路坡度往往较大，且通常为一面坡，为保证列车在大坡道区段具有足够的牵引力，需采用多机牵引，多机牵引瞬时功率很大，加之目前山区电气化铁路大量使用交-直型机车，功率因数较低，为0.8左右，其牵引电流甚至高于250 300km/h高速列车。与高速列车相比，交-直型机车多机牵引时，由于功率因数较低，牵引网及变压器上压损严重；同时，山区铁路线路所经地区大多经济不很发达，电网较为薄弱，加之水电比例高,如四川电网水电装机容量占全网总装机容量的66.01%,云南电网为65.29%，且受季节影响很大的径流式电站占相当比例，水电机组在枯水季出力严重下降，致使牵引变电所高压系统侧压损严重。牵引供电系统压损严重，导致机车运行相当困难，甚至出现运缓、坡停、跳闸等情况，危及行车安全。如何采取措施解决电压水平问题是山区电气化铁道设计的难点和重点。牵引供电系统常用的电压补偿措施有:牵引网上设置加强线、采用低阻抗牵引变压器、设置动态并联电容补偿装置、设置串联电容补偿装置以及设置增压变压器等。与并联电容补偿装置相比，为获得同样的电压补偿效果，串联电容补偿装置的容量仅为并联电容补偿装置容量的(17 25%)，同时，串联电容对电压的补偿能力随负荷的增加而动态提高，保证了系统运行的电压稳定性，基于上述优点，作为解决山区电气化铁路电压水平问题的重要措施，串联电容补偿装置获得了较为广泛的应用。目前，串联电容补偿装置通常固定设置在牵弓丨变电所内或供电臂区间。
实用新型内容本实用新型所要解决的技术问题是提供一种牵引供电系统用移动式串联电容补偿装置，在牵引变电所故障、退出运行时，可迅速地投入运行，保证越区供电时列车运行的电压水平。本实用新型解决其技术问题所采用的技术方案如下:本实用新型的牵引供电系统用移动式串联电容补偿装置，包括电容器、串补旁路隔离开关、串补进出线双极隔离开关、串补旁路断路器、放电间隙、旁路开关、阻尼电抗器、馈线电压互感器和避雷器，其特征是:它还包括移动平台和固定安装于其上的金属箱体，电容器固定安装在移动平台一侧，电容器、串补旁路隔离开关、串补进出线双极隔离开关、串补旁路断路器、放电间隙、旁路开关、阻尼电抗器、馈线电压互感器和避雷器集成安装于金属箱体内。本实用新型装置的有益效果是，所有设备整合于移动平台上，结构紧凑，布局合理，方便移动和挂接，可以设置于平板车上，也可采用吊机整体移动到平板车上，方便运输，在牵引变电所故障、退出运行时，可迅速地投入运行，保证越区供电时列车运行的电压水平；该套装置采用简洁、安全、可靠的接口设备可以快速的串接到接触网上，实现移动式串补装置的功能；采用专用金属箱体，具有较高防护等级。
本说明书包括如下五幅附图:图1是本实用新型牵引供电系统用移动式串联电容补偿装置的横切局部剖视图；图2是本实用新型牵引供电系统用移动式串联电容补偿装置的俯视全剖视图；图3是本实用新型牵引供电系统用移动式串联电容补偿装置的侧视图；图4是本实用新型牵引供电系统用移动式串联电容补偿装置的构成原理及主接线图。图中示出构件、器件名称及所对应的标记:移动平台10、金属箱体20、电容器C、串补旁路隔离开关1QS、串补进出线双极隔离开关2QS、串补旁路断路器QF、放电间隙FJ、旁路开关S、阻尼电抗器L、阻尼电阻器R、开关K、线圈Ml、线圈M2、馈线电压互感器TV、避雷器1F、避雷器2F。
具体实施方式
以下结合附图和实施例对本实用新型进一步说明。参照图1至图4，本实用新型牵引供电系统用移动式串联电容补偿装置，包括电容器C、串补旁路隔离开关1QS、串补进出线双极隔离开关2QS、串补旁路断路器QF、放电间隙FJ、旁路开关S、阻尼电抗器L、馈线电压互感器TV和避雷器1F、2F。它还包括移动平台10和固定安装于其上的金属箱体20，电容器C固定安装在移动平台10 —侧，电容器C、串补旁路隔离开关1QS、串补进出线双极隔离开关2QS、串补旁路断路器QF、放电间隙FJ、旁路开关
S、阻尼电抗器L、馈线电压互感器TV和避雷器1F、2F集成安装于金属箱体20内。即将除电容器C外的电器设备集成到具有较高防护等级的金属箱体内，为节省空间，电容器C可采用集合式电容器，移动平台10采用自带动力的铁路专用轨道平板车，也可临时吊装至轨道平板车。运输到指定地点后，通过高压电缆串挂接在接触网上。移动平台10 尺寸(长 X 宽 X 高)一般为:13980 16480mmX 2866mmX 1484mm，载重:30t ;金属箱体20尺寸(长X宽X高)为:7000_X2000_X3000mm，自重:1.5t ;根
据铁路规定基本货物的装载限界，能够满足移动式串补装置采用平板车运输的需要。现行的接触网工区管辖范围大概在60km左右(半径30km)，牵引供电系统用移动式串联电容补偿装置平常放置于工区内，当需要时，由接触网作业车牵引平板车，按接触网作业车平均速度80km/h，两个牵引变电所间距一般不超过40km计算，可在半小时运输到指定地点，满足现场快速投运、保证运输的需要。申请人:成功地将本实用新型牵引供电系统用移动式串联电容补偿装置运用于丽江至香格里拉单线电气化铁路的设计中。该线设计坡度达到了 35%。，为目前国内坡度最大的铁路，货运机车拟采用SS3四机牵引，单列车额定电流达到900多安培；该线海拔较高(>2500m)，沿线山峦起伏、河谷纵横，牵引变电所设所条件非常困难，根据设所条件进行的牵引变电所分布方案设计，能够满足正常情况下牵引网电压水平，但是，当某一牵引变电所故障、退出运行，由相邻牵引变电所越区供电时，则电压水平无法满足设计规范“越区供电须保证I列重要列车运行”的要求。为解决该问题，考虑设置串联电容补偿装置进行电压补偿，由于牵引变电所故障退出运行为小概率事件，如按常规设置固定串联电容补偿装置，则装置可能长期处于不工作状态，电器设备长期闲置于恶劣的高原环境，运行寿命和可靠性将大大降低，同时，为保证每个牵引变电所越区供电时的电压水平，需要在各牵引变电所的供电臂末端均设置固定式串联电容补偿装置，投资较大，此外，设备固定设置于沿线，增加了运营维护的难度和工作量。采用本实用新型牵引供电系统用移动式串联电容补偿装置则可很好地解决上述问题。平时，移动式串联电容补偿装置和轨道平板车停靠于供电工区内，便于设备保养、维护，一旦有牵引变电所故障、退出运行时，载有该移动式串联电容补偿装置的轨道平板车可迅速行驶到相应车站，停靠站线，并在供电臂末端接触网关节处串联接入、投入运行，保证越区供电时列车运行的电压水平，在故障牵引变电所消除故障、投入运行前，将该移动式串联电容补偿装置与接触网的连接撤除，恢复原正常供电状态。这样，既解决了牵引供电系统越区供电的电压水平问题，也避免了在每个牵引变电所供电臂末端均设置固定串联电容补偿装置，节省了相关费用，同时，也解决了设备的保养、维护问题。以上所述只是用图解说明本实用新型应移动式串联电容补偿装置的一些原理，并非是要将本实用新型局限在所示和所述的具体结构和适用范围内，故凡是所有可能被利用的相应修改以及等同物，均属于本实用新型所申请的专利范围。
权利要求1.牵引供电系统用移动式串联电容补偿装置，包括电容器(C)、串补旁路隔离开关(1QS)、串补进出线双极隔离开关(2QS)、串补旁路断路器(QF)、放电间隙(FJ)、旁路开关(S)、阻尼电抗器(L)、馈线电压互感器(TV)和避雷器(1F、2F)，其特征是:它还包括移动平台(10)和固定安装于其上的金属箱体(20)，电容器(C)固定安装在移动平台(10) —侧，电容器(C)、串补旁路隔离开关(1QS)、串补进出线双极隔离开关(2QS)、串补旁路断路器(QF)、放电间隙(FJ)、旁路开关(S)、阻尼电抗器(L)、馈线电压互感器(TV)和避雷器(1F、2F)集成安装于金属箱体(20)内。
2.如权利要求1所述的牵引供电 系统用移动式串联电容补偿装置，其特征是:所述电容器(C)采用集合式电容器。
专利摘要牵引供电系统用移动式串联电容补偿装置，在牵引变电所故障、退出运行时，可迅速地投入运行，保证越区供电时列车运行的电压水平。它包括移动平台(10)和固定安装于其上的金属箱体(20)，电容器(C)固定安装在移动平台(10)一侧，电容器(C)、串补旁路隔离开关(1QS)、串补进出线双极隔离开关(2QS)、串补旁路断路器(QF)、放电间隙(FJ)、旁路开关(S)、阻尼电抗器(L)、馈线电压互感器(TV)和避雷器(1F、2F)集成安装于金属箱体(20)内。
文档编号H02J3/12GK203166526SQ20132008500
公开日2013年8月28日 申请日期2013年2月25日 优先权日2013年2月25日
发明者邓云川, 李良威, 潘英, 高宏, 林宗良, 宋兵, 田科, 楚振宇, 严希, 徐剑, 智慧 申请人:中铁二院工程集团有限责任公司