CN100579816C - 一种晶闸管控制串联变压器型电气化铁道牵引网调压装置 - Google Patents
一种晶闸管控制串联变压器型电气化铁道牵引网调压装置 Download PDFInfo
- Publication number
- CN100579816C CN100579816C CN200710118575A CN200710118575A CN100579816C CN 100579816 C CN100579816 C CN 100579816C CN 200710118575 A CN200710118575 A CN 200710118575A CN 200710118575 A CN200710118575 A CN 200710118575A CN 100579816 C CN100579816 C CN 100579816C
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- transformer
- voltage
- traction
- traction network
- current
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Expired - Fee Related
Links
- 230000001105 regulatory effect Effects 0.000 title claims description 6
- 230000002457 bidirectional effect Effects 0.000 claims abstract description 15
- 238000004804 winding Methods 0.000 claims abstract description 8
- 238000002955 isolation Methods 0.000 claims 1
- 238000000034 method Methods 0.000 description 3
- 239000003990 capacitor Substances 0.000 description 2
- 241000271559 Dromaiidae Species 0.000 description 1
- 230000009286 beneficial effect Effects 0.000 description 1
- 238000010168 coupling process Methods 0.000 description 1
- 238000005859 coupling reaction Methods 0.000 description 1
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 1
- 230000003137 locomotive effect Effects 0.000 description 1
- 230000009466 transformation Effects 0.000 description 1
- 230000001052 transient effect Effects 0.000 description 1
Images
Landscapes
- Control Of Electrical Variables (AREA)
Abstract
晶闸管控制串联变压器型牵引网自动调压器，可以安装在牵引变电所内，也可以安装在牵引网的供电臂中部，由降压变压器、串联变压器、电抗器、双向晶闸管、控制器、电压互感器、电流互感器、断路器、隔离开关等组成，其特征在于，降压变压器一次侧接于牵引母线，二次侧有多个分接头，分别通过双向晶闸管、电抗器与串联变压器的一次侧绕组连接，串联变压器的二次侧绕组串接在牵引网中，由控制器通过电压互感器和电流互感器采集牵引网电压、电流信号，通过内置的电压控制逻辑，控制双向晶闸管的开通和关断，达到带负荷自动调整牵引网电压的目的；在串联变压器二次侧设有旁路隔离开关；在牵引母线侧和牵引网侧分别设有电流互感器，以实现电流差动保护。
Description
技术领域
本发明属电气化铁道技术领域，具体地说，涉及一种晶闸管控制串联变压器型电气化铁道牵引网自动调压装置。
背景技术
由于运输量增长很快，我国不少既有电气化铁道存在牵引网电压偏低的问题，在大负荷情况下，供电臂末端列车电压甚至低于19kV，而电力机车和动车组的额定电压为25kV，电压降低将影响列车的功率发挥，19kV以下列车一般不能正常运行，甚至会造成停车事故。目前在牵引变电所普遍安装了并联电容补偿装置，个别牵引变电所还增设了自耦调压变压器，用于改善电压。并联电容补偿装置主要目的是补偿无功功率，提高功率因数，其对电压的改善能力有限，它仅能减少主变压器和高压电网中的电压损失，不能补偿牵引网上的电压损失。自耦调压变压器则存在设备容量大、运行损耗高和可靠性低的问题，未能推广应用。在我国偏远地区的电气化铁路上，牵引网电压偏低的问题比较普遍，由于向电气化铁路供电的电网薄弱，空载电压已提高到极限，接近29kV，但一旦铁路紧密发车，负荷较重时，电压降落得很厉害，影响线路运力发挥，因此迫切需要一种设备容量小、运行可靠、调压能力强的设备。
发明内容
本发明针对单相交流电气化铁道牵引网电压低的技术问题，提供一种采用晶闸管控制串联变压器(简称TCST)技术的牵引网自动调压装置，该装置可以安装在牵引变电所内的牵引馈线处，也可沿线路安装在牵引网的供电臂中部，该装置由计算机控制，通过实时检测牵引网电压和电流，控制双向晶闸管的开通和关断，调节串联到牵引网上的一个增量电压，从而达到调节牵引网电压的目的。
本发明的技术方案：
晶闸管控制串联变压器型牵引网自动调压器，由降压变压器、串联变压器、电抗器、双向晶闸管、控制器、电压互感器、电流互感器、断路器、隔离开关等组成，降压变压器一次侧接于牵引母线，二次侧有多个分接头，分别通过双向晶闸管、电抗器与串联变压器的一次侧绕组连接，串联变压器的二次侧绕组串接在牵引网中，由控制器通过电压互感器和电流互感器采集牵引网电压、电流信号，通过内置的电压控制逻辑，控制双向晶闸管的开通和关断，达到带负荷自动调整牵引网电压的目的；在串联变压器二次侧设有旁路隔离开关；在牵引母线侧和牵引网侧分别设有电流互感器，以实现电流差动保护。本发明的牵引网自动调压器可以安装在牵引变电所内，也可以安装在牵引网的供电臂中部。
本发明的有益效果：
通过降压变压器从牵引网上取一定幅值的电压，再通过串联变压器，把此电压串联到牵引网上，达到提高牵引网电压的目的。采用串联变压器方式，调压范围大、调压设备容量小；采用双向晶闸管投切降压变压器分接头，无暂态过程。本发明的牵引网自动调压器采用室外安装，正常运行中无机械运动部件，免维护，可靠性高。
附图说明
图1为晶闸管控制串联变压器型牵引网自动调压器的一个实施例。
具体实施方式
图1为晶闸管控制串联变压器型牵引网自动调压器的一个实施例。这个实施例中，T1为降压变压器，二次侧有2个(亦可以更多，本实施例为2个)分接头，分别与2个双向晶闸管V1、V2连接后和电抗器L1、L2支路相连，V0、V1、V2为双向晶闸管，L1、L2为电抗器，T2为串联变压器，QS1、QS2为隔离开关，QS3为双极隔离开关，QF为断路器，CT1、CT2为电流互感器，PT为电压互感器。当在牵引变电所内安装时，断路器QF、电流互感器CT1可借用馈线原有设备，电压互感器PT借用牵引母线原有设备。当在供电臂中部安装时，图1中的27.5kV牵引母线换成了电源侧接触网，它与串联变压器二次侧的接触网中间要插入绝缘电分段装置，可以是器件式的，也可以是锚段关节式的。
图1中，降压变压器T1一次侧额定电压取为27.5kV，二次侧2个抽头的电压分别为4kV和2kV，串联变压器T2变比为1∶1，一、二次侧绕组均按额定电压4kV设计。隔离开关QS2用于旁路目的，当对降压变压器、晶闸管检修时，可以打开双极隔离开关QS3，闭合隔离开关QS2；正常工作时，双极隔离开关QS3处于闭合状态，隔离开关QS2处于打开状态。设牵引母线电压为U(通过PT测得)，接触网电流为I(通过CT2测得)，晶闸管控制串联变压器型牵引网自动调压器共有3种工作状态。
状态2：双向晶闸管V2导通，双向晶闸管V1、V0关断，此时接触网端的电压为(1+4/27.5)U，流过电流互感器CT1的电流为(1+4/27.5)I；
状态1：双向晶闸管V1导通，双向晶闸管V2、V0关断，此时接触网端的电压为(1+2/27.5)U，流过电流互感器CT1的电流为(1+2/27.5)I；
状态0：双向晶闸管V0导通，双向晶闸管V2、V1关断，此时接触网端的电压为U，流过电流互感器CT1的电流为I。进行状态切换时，先让原先关断的双向晶闸管导通，再让原先导通的双向晶闸管关断，以状态2向状态1的切换为例，即先让双向晶闸管V1导通，再让双向晶闸管V2关断。双向晶闸管的导通与关断由控制器进行控制。控制器通过实时检测牵引网电压和电流，选择合适的工作状态，从而避免负荷电流导致牵引网电压过低的问题发生。电流互感器CT1和电流互感器CT2的电流信号同时送入控制器，控制器根据当前的工作状态实现电流差动保护，起到保护降压变压器、双向晶闸管和串联变压器等元件故障的功能。
Claims (3)
1.一种晶闸管控制串联变压器型电气化铁道牵引网自动调压装置，由降压变压器、串联变压器、电抗器、双向晶闸管、控制器、电压互感器、电流互感器、断路器、隔离开关组成，其特征在于，降压变压器一次侧通过隔离开关和断路器接于牵引母线，二次侧有多个分接头，分别通过双向晶闸管、电抗器与串联变压器的一次侧绕组连接，串联变压器的二次侧绕组串接在牵引网中；电压互感器接于牵引母线上，电压互感器的二次侧电压信号接入控制器；一个电流互感器接于牵引母线和断路器之间，其二次侧电流信号接入控制器；另一个电流互感器接于串联变压器二次侧绕组去向接触网的输出线上，其二次侧电流信号接入控制器；在串联变压器二次侧设有旁路隔离开关，它一端接于连接牵引母线和降压变压器一次侧绕组的断路器的一端，另一端接于串联变压器二次侧绕组去向接触网的输出线上。
2.根据权利要求1所述的一种晶闸管控制串联变压器型电气化铁道牵引网自动调压装置，其特征在于，由控制器通过电压互感器和电流互感器采集牵引网电压、电流信号，控制双向晶闸管的开通和关断；控制器通过采集两个电流互感器传来的电流信号以实现电流差动保护。
3.根据权利要求1或2所述的一种晶闸管控制串联变压器型电气化铁道牵引网自动调压装置，其特征在于，安装在牵引变电所内，或安装在牵引网的供电臂中部。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN200710118575A CN100579816C (zh) | 2007-07-10 | 2007-07-10 | 一种晶闸管控制串联变压器型电气化铁道牵引网调压装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN200710118575A CN100579816C (zh) | 2007-07-10 | 2007-07-10 | 一种晶闸管控制串联变压器型电气化铁道牵引网调压装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| CN101117097A CN101117097A (zh) | 2008-02-06 |
| CN100579816C true CN100579816C (zh) | 2010-01-13 |
Family
ID=39053409
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| CN200710118575A Expired - Fee Related CN100579816C (zh) | 2007-07-10 | 2007-07-10 | 一种晶闸管控制串联变压器型电气化铁道牵引网调压装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| CN (1) | CN100579816C (zh) |
Families Citing this family (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN101503065B (zh) * | 2009-02-23 | 2011-05-04 | 吴加林 | 一种铁路机车用的无分相式牵引供电装置 |
| US10211644B2 (en) * | 2016-02-26 | 2019-02-19 | Abb Schweiz Ag | System and method for regulating voltage in a low voltage power distribution system |
| CN109318757A (zh) * | 2017-07-31 | 2019-02-12 | 株洲中车时代电气股份有限公司 | 一种交流牵引网电分相区功率控制装置及方法 |
| CN113199965B (zh) * | 2021-06-17 | 2022-11-25 | 西南交通大学 | 一种与接触网相连的隔离开关引线长度预配方法 |
| CN114069614A (zh) * | 2021-11-05 | 2022-02-18 | 广东电网有限责任公司广州供电局 | 一种线路调压系统及控制方法 |
-
2007
- 2007-07-10 CN CN200710118575A patent/CN100579816C/zh not_active Expired - Fee Related
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| CN101117097A (zh) | 2008-02-06 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| CN103895534B (zh) | 基于模块化多电平换流器的双流制牵引供电系统 | |
| CN113270864A (zh) | 一种配电网合环运行的柔性控制系统 | |
| CN104882891A (zh) | 低压配电调压设备 | |
| CN109638866A (zh) | 基于快速切换开关及混合储能的暂态电压主动防御装置 | |
| CN100579816C (zh) | 一种晶闸管控制串联变压器型电气化铁道牵引网调压装置 | |
| CN103326300A (zh) | 一种不停电直流融冰装置 | |
| CN203813439U (zh) | 配电线路自动调压器 | |
| CN101299541B (zh) | 一种超高压磁控式并联电抗器励磁设备 | |
| CN102832612A (zh) | 一种混合型直流电力系统电能质量调节器 | |
| CN109305065B (zh) | 一种交流电气化铁路不停电智能分相器 | |
| CN102074962B (zh) | 复合开关型分级式可控并联电抗器装置 | |
| CN206877795U (zh) | 一种配电变压器调压系统 | |
| CN111697598B (zh) | 电气化铁路的模式切换系统及其模式切换方法 | |
| CN107947597A (zh) | 一种多功能铁路净化电源 | |
| CN107579593A (zh) | 一种高压直流断路器的供能系统 | |
| CN111404172A (zh) | 一种基于高阻抗变压器的混合型动态无功补偿系统及方法 | |
| CN107579520B (zh) | 一种气体绝缘供电装置 | |
| CN215452515U (zh) | 一种配电网合环运行的柔性控制系统 | |
| CN101795002B (zh) | 一种固态复合开关的电气结构 | |
| CN209313451U (zh) | 基于快速切换开关及混合储能的暂态电压主动防御装置 | |
| Pan et al. | Urban power grid enhancement and modernization with VSC-HVDC interties | |
| CN220042610U (zh) | 一种双电源配电装置 | |
| CN113497447B (zh) | 一种三相电磁式串联型输电线路双向电压自适应调节装置 | |
| CN112542964A (zh) | 一种大功率电动机供电用调压变压电路及工作方法 | |
| CN100389530C (zh) | 一种限流贮能电路 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| C06 | Publication | ||
| PB01 | Publication | ||
| C10 | Entry into substantive examination | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| C14 | Grant of patent or utility model | ||
| GR01 | Patent grant | ||
| C17 | Cessation of patent right | ||
| CF01 | Termination of patent right due to non-payment of annual fee |
Granted publication date: 20100113 Termination date: 20130710 |