[发明专利]能实现上、下行供电臂分开按AT方式供电的牵引供电系统

说明书

技术领域

本发明涉及电气化铁道AT供电方式的牵引供电系统。

背景技术

国内外众多高速铁路、客运专线、重载等电气化铁路牵引供电系统主要采用标称电压为2×25kV、长期最高电压为2×27.5kV的AT供电方式，以满足电力机车牵引用电需要。AT供电方式的牵引供电系统主要采用图1所示的由牵引变电所、AT分区所、AT所、牵引网组成的，在供电臂中间通过AT所、末端通过AT分区所的并联供电方式；或采用图2所示的由牵引变电所、并联供电单元、越区供电单元、集成式AT所、牵引网组成的，在供电臂中间和末端通过并联供电单元和集成式AT所的并联供电方式。上述两种供电方式的牵引供电系统牵引网阻抗小，能减小牵引网电压损失、改善供电质量。

图1所示AT供电方式的AT分区所和AT所2×27.5kV的设备主要采用户内GIS充气式开关柜，也有采用其他单体设备布置方式的。图2所示AT供电方式的并联供电单元、越区供电单元、集成式AT所2×27.5kV的设备主要采用2×27.5kV户外模块化电器。

1、图1所示AT供电方式的不足

(1)图1所示AT供电方式中AT所的不足

正常运行时，断路器1DL和隔离开关1G合闸，断路器2DL和隔离开关2G合闸，甲牵引变电所供电的上、下行供电臂通过1DL、1G和2DL、2G实现供电臂中间并联供电；当上(或下)行供电臂发生故障时，1DL、2DL无延时分闸，牵引变电所馈线断路器分闸，切除故障。故障切除后，牵引变电所馈线断路器自动重合闸启动合闸，重新向牵引网送电。如故障为非永久性故障，重合闸成功，则1DL和2DL分别检有压合闸，恢复并联供电。如故障为永久性故障，牵引变电所馈线断路器后加速分闸，切除故障线路，此时，1DL和2DL继续保持分闸状态，待故障线路恢复正常后再分别合闸，恢复并联供电。

断路器3DL和隔离开关3G及自藕变压器AT1与断路器4DL和隔离开关4G及自藕变压器AT2之间相互闭锁，不能同时投入，互为固定备用。正常运行时，3DL和3G合闸，AT1受电。当AT1发生故障时，3DL分闸，AT1退出运行，备投装置启动，4DL和4G自动合闸，AT2投入运营。

从现有AT所运行方式可知：由于AT所内的两台并联供电断路器1DL与2DL之间的2×27.5kV母线没有分段设备；并且，两台自藕变压器AT1与AT2互为固定备用，只能分开投入。因此，在上、下行供电臂需要分开运行时，无法实现两台自藕变压器分别接入上、下行供电臂的需求，也就是说，不能满足上、下行供电臂分开同时按AT方式供电的要求。

(2)图1所示AT供电方式中AT分区所的不足

正常运行时，隔离开关11G和21G分闸；断路器1DL和隔离开关1G、断路器3DL和隔离开关3G合闸，甲牵引变电所供电的上、下行供电臂通过1DL和1G及3DL和3G实现供电臂末端并联供电；当上(或下)行供电臂发生故障时，1DL、3DL无延时分闸，牵引变电所馈线断路器分闸，切除故障。故障切除后，牵引变电所馈线断路器自动重合闸启动合闸，重新向牵引网送电。如故障为非永久性故障，重合闸成功，则1DL和3DL分别检有压合闸，恢复并联供电。如故障为永久性故障，牵引变电所馈线断路器后加速分闸，切除故障线路，此时，1DL和3DL继续保持分闸状态，待故障线路恢复正常后再分别合闸，恢复并联供电。同样，乙牵引变电所供电的上、下行供电臂通过2DL和2G及4DL和4G实现供电臂末端并联供电。

断路器5DL和隔离开关5G及自藕变压器AT1与断路器7DL和隔离开关7G及自藕变压器AT3之间相互闭锁，不能同时投入，互为固定备用。正常运行时，5DL和5G合闸，AT1受电。当AT1发生故障时，5DL分闸，AT1退出运行，备投装置启动，7DL和7G自动合闸，AT3投入运营。同样，AT2、AT4也不能同时投入，互为固定备用。

当甲牵引变电所因故退出运行时，隔离开关11G和隔离开关21G合闸，乙牵引变电所通过11G、21G给甲牵引变电所的上、下行供电臂越区供电。反之，乙牵引变电所故障时，甲牵引变电所也通过11G、21G实现越区供电。

由此可见，1DL、3DL、5DL、7DL、AT1、AT3和2DL、4DL、6DL、8DL、AT2、AT4分别组成两个现有的AT所。正常运行时，在运行方式上他们并无直接的电气联系，只是在需要越区供电时才通过11G、21G连接起来实现越区供电功能。因此，我们可以认为，现有AT分区所由两个现有AT所和越区供电隔离开关组成。