一種復線電氣化鐵路牽引供電系統多功能綜合補償裝置的制作方法

本實用新型涉及電氣化鐵路，特別涉及一種復線電氣化鐵路牽引供電系統多功能綜合補償裝置。

背景技術：

復線電氣化鐵路通常在供電臂末端設有分區所。常規分區所的電氣主接線包含開關類設備，通過操作開關類設備，可將所連接供電臂的上下行接觸網進行并聯。山區電氣化鐵路長大一面坡較多，其坡度高達18‰、24‰甚至30‰，上坡方向電流很大，而下坡方向電流很小。當采用常規分區所、上下行接觸網并聯供電時，最多只能降低上坡方向接觸網載流能力需求的25％左右，此時上坡方向接觸網載流能力需求仍很大，往往需要設置加強線；同時，下坡方向接觸網載流能力依然未得到有效利用。而西南山區鐵路橋隧比例較高，設置加強線對運營維護極為不便。因此，有必要在分區所內設置串聯電容補償裝置，以有效改善牽引網電流分布，降低上坡方向接觸網載流能力需求，提高下坡方向接觸網載流能力利用率，提高電壓水平，并降低牽引網電能損失。當前推廣采用新型電力機車或動車組，高次諧波諧振問題也日益突出，可以在分區所內設置可調濾波器，以滿足不同諧波頻段的濾波功能。此外，分區所處于兩相鄰供電臂之間，電力機車或者動車組在通過分區所位置電分相時不可避免存在一個暫態過程，容易產生過電壓現象，對牽引供電系統繼電保護和機車正常運行均產生不利影響，甚至會造成供電中斷等嚴重事故。因此，可以在復線電氣化鐵路分區所內設置多功能綜合補償裝置，具備牽引網電壓補償、濾波和抑制過電壓等能力，對保證電氣化鐵路牽引供電質量和供電安全具有重要意義。

技術實現要素：

本實用新型所要解決的技術問題是提供一種復線電氣化鐵路牽引供電系統多功能綜合補償裝置，以提高電氣化鐵路牽引供電質量，保證了供電可靠性和機車運行安全。

本實用新型解決其技術問題所采用的技術方案如下：

本實用新型的一種復線電氣化鐵路牽引供電系統多功能綜合補償裝置，牽引變電所通過上行牽引網和下行牽引網分別向上行電力機車、下行電力機車供電，通過上行鋼軌和下行鋼軌回流，分區所設置在供電臂末端，其特征是：所述分區所內設置綜合補償裝置，綜合補償裝置與上行牽引網、下行牽引網、上行鋼軌和下行鋼軌連接構成牽引供電回路。

本實用新型的有益效果是，針對山區復線電氣化鐵路存在的牽引網電壓損失大、諧波諧振過電壓和過分相過電壓問題，在充分利用分區所既有電氣設備的同時，加裝多功能綜合補償裝置，可根據實際需要，選擇不同功能設置，實現均衡上、下行雙方向接觸網的供電能力，減小牽引網電壓損失，濾除相應區段的諧波，抑制諧振過電壓以及機車過分相產生的操作過電壓等一系列問題，具有運行效率高和補償參數可調等有點，可以保證電氣化鐵路牽引供電質量和供電安全；采用斷路器、隔離開關、電容、電感和電阻等成熟電氣元件，結構簡單、成本低、制作方便，也便于工程實施，既適用于新線建設也便于既有線改造。

附圖說明

本說明書包括如下兩幅附圖：

圖1是復線電氣化鐵路供電示意圖；

圖2是本實用新型一種復線電氣化鐵路牽引供電系統多功能綜合補償裝置的結構示意圖；

圖中示出構件和對應的標記：牽引變電所S，上行牽引網QS，下行牽引網QX，上行電力機車L1、下行電力機車L2，上行鋼軌RS，下行鋼軌RX，分區所SP；綜合補償裝置CC，第一端子a，第二端子c，第三端子b，第四端子d，第一電容器C1，第二電容器C2，第三電容器C3，第四電容器C4，第五電容器C5，第一開關S1，第二開關S2，第三開關S3， 第四開關S4，第五開關S5，第一感器L1，第二電感器L2，第一電阻R1，第二電阻R2。

具體實施方式

下面結合附圖和實施例對本實用新型進一步說明。

參照圖1，本實用新型的一種復線電氣化鐵路牽引供電系統多功能綜合補償裝置，牽引變電所S通過上行牽引網QS和下行牽引網QX分別向上行電力機車L1、下行電力機車L2供電，通過上行鋼軌RS和下行鋼軌RX回流，分區所SP設置在供電臂末端。所述分區所SP內設置綜合補償裝置CC，綜合補償裝置CC與上行牽引網QS、下行牽引網QX、上行鋼軌RS和下行鋼軌RX連接構成牽引供電回路。

參照圖1和圖2，所述綜合補償裝置CC中第一端子a、第三端子c分別連接上行牽引網QS、下行牽引網QX，第二端子b、第四端子d分別連接上行鋼軌RS、下行鋼軌RX。參照圖2，第一端子a和第三端子c之間連接第一電容器C1，第一開關S1與第一電容器C1并聯設置，實現第一電容器C1的投切。第三電容器C3、第一電感器L1、第三開關S3三者串聯，然后再與第一電阻R1并聯，最后與第二電容器C2、第二開關S2串聯后接入第一端子a和第二端子b。第五電容器C5、第二電感器L2、第五開關S5三者串聯，然后再與第二電阻R2并聯，最后與第四電容器C4、第四開關S4串聯后接入第三端子c和第四端子d。

參照圖2，對于山區復線電氣化鐵路，特別是長大坡道區段，將分區所SP內補償裝置CC中第一開關S1打開，第一電容器C1串聯接入上行接觸網QS和下行牽引網QX，使得輕負荷方向接觸網提供的電流增大，重負荷方向接觸網提供的電流減小，可均衡上、下行雙方向接觸網的供電能力，減小牽引網電壓損失。為了抑制牽引變電所S至分區所SP供電區段內諧波電流傳遞可能造成的諧波諧振，將第一開關S2、第三開關S3閉合，由第二電容器C2、第一電感器L1、第三電容器C3和第一電阻R1組成的無源濾波器接入上行牽引網QS與上行鋼軌RS之間，將第四開關S4、第五開關S5閉合，由經四電容器C4、第二電感器L2、第五電容器 C5和第二電阻R2組成的無源濾波器接入下行牽引網XS與下行鋼軌RX之間，構成可調濾波裝置。當電力機車或者動車組通過分區所SP電分相處產生嚴重的過電壓過程時，將第二開關S2閉合，第三開關S3打開，將第四開關S4閉合，第五開關S5打開，可以達到過電壓抑制的效果。根據工程應用現場的需要，選擇不同的功能或者功能組合，實現牽引網電壓補償、過電壓抑制和諧波濾除功能。

所述第一電容器C1、第二電容器C2、第三電容器C3、第四電容器C4和第五電容器C5的電容值為固定值或可調。所述第一電感器L1、第二電感器L2的電感值為固定值或可調。所述第一電阻R1、第一電阻R2的電阻值為固定值或可調。所述第一開關S1、第二開關S2、第三開關S3、第四開關S4和第五開關S5為斷路器或者隔離開關。

以上所述只是用圖解說明本實用新型一種復線電氣化鐵路牽引供電系統多功能綜合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構和適用范圍內，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。