专利名称：吸流变压器二次侧串联电容补偿装置的制作方法
技术领域：
本实用新型属于电气化铁道牵引网的技术装备。
电气化铁道吸流变压器供电方式设置吸流变压器(XLB)与回流线(HLX)，其目的是在回流线(HLX)中形成的电流方向与接触网(JW)中电流方向相反，以减少接触网中电流对弱电线路的电磁干扰。但是，由于增加吸流变压器的阻抗，却造成接触网电压的下降，牵引变电所之间的距离减少，增加一次投资和电能损失。
本实用新型的吸流变压器二次侧串联电容补偿装置的目的是利用电容器(C0)的容抗XC抵消吸流变压器(XLB)加回流线(HLX)的感抗XL，可以将电压降变为电压升，电压升的数值与牵引电流成正比，不会造成过电压，有效的改善牵引网的电压质量，减少电能损失，提高运输能力。
本实用新型的目的是这样实现的，
以下结合
附图1所示的是与电力机车受电弓相接触的接触网(JW)，由分段绝缘器或电分段锚段关节(FD)将接触网(JW)分段；吸流变压器(XLB)的一次线圈串联在接触网(JW)的高压回路，在吸流变压器(XLB)的二次侧回流线(HLX)中串联接入一组电容器(C0)，与电容器并联的是电容器的保护设备，保护设备接线有多种方案；电容器(C0)的工频容抗XC与吸流变压器(XLB)加回流线(HLX)的工频感抗XL之间，在吸流变压器容量和电压不变的前题下，有两种组合关系第一种XC≤XL，容抗小于或等于感抗，总阻抗仍感性；机车电流流过时产生电压降；由于容抗XC抵消了一部分或大部分感抗XL，接触网的电压降将减小，相对提高了牵引网的电压水平。当XL＝XC时，理论上讲恢复了直接供电方式接触网(JW)的特性。
第二种XL≤XC≤2XL，容抗大于感抗，总阻抗为容性；机车电流流过时产生电压升，提高了牵引网的电压水平。吸流变压器(XLB)线圈有其额定的电压水平，所以电压升仍以吸流变压器(XLB)的电压水平为准XC≤2XL。
当串联有吸流变压器(XLB)的接触网(JW)发生对地(钢轨)短路时，接触网(JW)中的吸流变压器(XLB)有很大的电流，在吸流变压器(XLB)的二次也有大电流，电容器(C0)两极产生高电压将危及电容器(C0)的安全运行，必须有可靠的保护。
当吸流变压器二次侧串联电容补偿装置退出工作时，将隔离开关(GK)闭合。
吸流变压器二次侧串联电容补偿装置，与电容器(C0)并联的保护设备接线方案是与电容器(C0)并联着取样变压器(QYB)，取样变压器(QYB)有抽头的二次线圈接着整流器(ZL)和电容器(C1)支路，取样变压器(QYB)有抽头的二次侧电压与电容器(C0)端电压成正比，经整流器(ZL)整流，经电容器(C1)平波，成直流回路；当取样变压器(QYB)有抽头的二次电压值达到整定值时，接于直流回路的稳压器(WY)导通并在负载电阻(R1)产生交流电力电子开关(SKG)的门极控制电压，使与电容器(C0)并联的交流电力电子开关(SKG)和限流电阻(R0)支路导通，回流线(HLX)中电流经电阻(R0)旁路，电容器(C0)得到有效的保护。
过电压消失时，恢复正常状态。
附图2所示的是吸流变压器二次侧串联电容补偿装置，与电容器(C0)并联的保护设备接线方案是与电容器(C0)并联着取样变压器(QYB)支路；取样变压器(QYB)有抽头线圈的二次侧电压与电容器(C0)端电压成正比，取样变压器(QYB)有抽头线圈的二次侧电压经整流器(ZL)整流，经电容器(C1)平波，成直流回路；当取样变压器(QYB)有抽头的二次电压值达到整定值时，接于直流回路的稳压器(WJ)导通并使电流继电器线圈(DL)受电，电流继电器(DL)的接点(DL1)闭合，真空接触器线圈(ZK0)受电，使与电容器(C0)并联的接触器触头(ZK)和限流电阻(R0)支路导通，并联于电流继电器(DL)接点(DL1)的附助接点(ZK1)闭合，使真空接触器线圈(ZK0)自保持于导通，真空接触器触头(ZK)和限流电阻(R0)支路保持接通，回流线(HLX)中电流经接触器触头(ZK)和电阻(R0)支路旁路，电容器(C0)得到有效的保护；过电压消失时，恢复正常状态。
真空接触器(ZK)也可以是任何适宜电流、电压、动作速度等技术指标的开关设备。
附图3所示的是吸流变压器二次侧串联电容补偿装置，与电容器(C0)并联的保护设备接线方案是与电容器(C0)并联着电源变压器(QYB)支路；电源变压器(QYB)有抽头线圈的二次侧电压经整流器(ZL)整流，经电容器(C1)平波，成直流回路；当与电容器(C0)串联的电流互感器(LH)电流值达到整定值时，使电流继电器线圈(DL)动作，接于直流回路的电流继电器(DL)的接点(DL1)闭合，与接点(DL1)串联的真空接触器线圈(ZK0)受电，与电容器(C0)并联的接触器触头(ZK)和限流电阻(R0)支路导通，并联于电流继电器(DL)接点(DL1)的附助接点(ZK1)闭合，使真空接触器线圈(ZK0)自保持于导通，真空接触器触头(ZK)保持接通，回流线(HLX)中电流经接触器触头(ZK)和电阻(R0)支路旁路，电容器(C0)得到有效的保护。
过电流消失时，恢复正常状态；真空接触器(ZK)也可以是任何适宜电流、电压、动作速度等技术指标的开关设备。
吸流变压器二次侧串联电容补偿装置，可以使用一组，也可以多组在同一供电臂中同时使用。
吸流变压器二次侧串联电容补偿装置能有效的抵消吸流变压器(XLB)加回流线(HLX)的感性阻抗，提高牵引网的电压水平；在吸流变压器二次侧串联电容补偿，与一次侧串联电容补偿相比，可以降低电容器的耐压水平，保护也容易实现，技术先进，经济合理，是改善牵引网电压水平的最佳方案。
附图图面说明JW---由牵引变电所供电的接触网，25KV；FD---由分段绝缘器或电分段锚段关节形成的电分段；XLB--原边和次边电流方向相反，1∶1的吸流变压器；HLX--与吸流变压器(XLB)二次线圈相联接，电流方向与接触网中电流方向相反，与接触网平行架空设置的导线，经一定距离(例4公里)接入钢轨；GK---吸流变压器二次侧串联电容补偿装置退出工作用的隔离开关；C0---吸流变压器二次侧串联的电容器组；SKG--交流电力电子开关，可以是双向可控硅，及其他交流电力电子开关；R0---交流电力电子开关控制的限流电阻，用于限制电容器(C0)放电电流；WY---限定取样电压值的稳压器；R1---限定稳压器电流的限流电阻；C1---平波电容器；ZL---取样电压整流器；QYB--取样变压器或电源变压器，二次线圈有抽头，可调整电压；ZK---真空接触器或是任何适宜电流、电压、动作速度等技术指标的开关设备。
DL---电流继电器或动作于电流的中间继电器；我国有万余公里电气化铁路，有的区段不同程度的存在着网压偏低的现象，影响运输能力的发挥，有部分线路急待改造。每年新建千公里电气化铁路，吸流变压器区段也须该吸流变压器二次侧串联电容补偿装置提高电压，有着广阔的市场前景。
该吸流变压器二次侧串联电容补偿装置的生产容易实现，不须专用的生产设备，各种规模的开关厂都能制造。
权利要求1.一种吸流变压器二次侧串联电容补偿装置，由接触网(JW)，分段绝缘器(FD)，吸流变压器(XLB)和回流线(HLX)组成，其特征是在吸流变压器的二次侧回流线(HLX)中串联接入一组电容器(C0)，与电容器(C0)并联的是电容器(C0)的保护设备，保护设备接线有多种方案；电容器(C0)的工频容抗XC与吸流变压器(XLB)加回流线(HLX)的工频感抗XL之间，有2种组合关系XC≤XL；XL≤XC≤2XL；与电容器(C0)并联的保护设备接线方案是与电容器(C0)并联着取样变压器(QYB)，取样变压器(QYB)有抽头的二次线圈接着整流器(ZL)和电容器(C1)支路，取样变压器(QYB)有抽头的二次侧电压与电容器(C0)端电压成正比，经整流器(ZL)整流，经电容器(C1)平波，成直流回路；当取样变压器(QYB)有抽头的二次电压值达到整定值时，接于直流回路的稳压器(WY)导通并在负载电阻(R1)产生交流电力电子开关(SKG)的门极控制电压，使与电容器(C0)并联的交流电力电子开关(SKG)和限流电阻(R0)支路导通，回流线(HLX)中电流经电阻(R0)旁路，电容器(C0)得到有效的保护。
2.由权利要求1所述的吸流变压器二次侧串联电容补偿装置，其特征是与电容器(C0)并联着取样变压器(QYB)支路；取样变压器(QYB)有抽头线圈的二次侧电压与电容器(C0)端电压成正比，取样变压器(QYB)有抽头线圈的二次侧电压经整流器(ZL)整流，经电容器(C1)平波，成直流回路；当取样变压器(QYB)有抽头的二次电压值达到整定值时，接于直流回路的稳压器(WY)导通并使电流继电器线圈(DL)受电，电流继电器(DL)的接点(DL1)闭合，真空接触器线圈(ZK0)受电，使与电容器(C0)并联的接触器触头(ZK)和限流电阻(R0)支路导通，并联于电流继电器(DL)接点(DL1)的附助接点(ZK1)闭合，使真空接触器线圈(ZK0)自保持于导通，真空接触器触头(ZK)和限流电阻(R0)支路保持接通，回流线(HLX)中电流经接触器触头(ZK)和电阻(R0)支路旁路，电容器(C0)得到有效的保护；真空接触器(ZK)也可以是任何适宜电流、电压、动作速度等技术指标的开关设备。
3.由权利要求1所述的吸流变压器二次侧串联电容补偿装置，其特征是与电容器(C0)并联着取样变压器(QYB)支路；取样变压器(QYB)有抽头线圈的二次侧电压经整流器(ZL)整流，经电容器(C1)平波，成直流回路；当与电容器(C0)串联的电流互感器(LH)电流值达到整定值时，使电流继电器线圈(DL)动作，接于直流回路的电流继电器(DL)的接点(DL1)闭合，与接点(DL1)串联的真空接触器线圈(ZK0)受电，与电容器(C0)并联的接触器触头(ZK)和限流电阻(R0)支路导通，并联于电流继电器(DL)接点(DL1)的附助接点(ZK1)闭合，使真空接触器线圈(ZK0)自保持于导通，真空接触器触头(ZK)保持接通，回流线(HLX)中电流经接触器触头(ZK)和电阻(R0)支路旁路，电容器(C0)得到有效的保护；过电流消失时，恢复正常状态；真空接触器(ZK)也可以是任何适宜电流、电压、动作速度等技术指标的开关设备。
4.由权利要求1、或2、或3所述的吸流变压器二次侧串联电容补偿装置，其特征是可以使用一组，也可以多组在同一供电臂中同时使用。
专利摘要吸流变压器二次侧串联电容补偿装置是电气化铁路牵引网的技术装备,由电容器组及其保护设备组成;保护设备有多种接线方案,其中有交流电力电子开关型、有触点的真空接触器型和电流互感器启动型。本新产品用于改善接触网电压水平,提高电气化铁路的运输能力。该装置的生产容易实现,不须专用的生产设备,各种规模的开关厂都能制造。
文档编号H02P13/00GK2275302SQ96208680
公开日1998年2月25日 申请日期1996年4月11日 优先权日1996年4月11日
发明者郭宝库 申请人:郭宝库