[实用新型]铁路牵引线路专用节电设备

说明书

技术领域

本实用新型为一种铁路牵引线路专用节电设备。 

背景技术

当前，在铁路系统，高速电力机车以成为我国铁路运输中极为重要的一部分，铁路电力系统的安全运行也是一个重要的组成部分， 

由于铁路电力系统的特殊性，特别是电力机车的牵引部分，电机所用负载大都是感性负载（高压电机），功率特别大（每个车厢一个高压电机），无功损耗特别大，功率因数相当低，有的供电段线路功率因数COSφ达到0.17-0.22，造成线路损耗加大，电压降低，安全可靠性差。因此，如何提高线路供电的安全性和可靠性，提高功率因数是摆在我们面前的一个重要的课题，以往在电力牵引线路无功补偿的方式为：

1、在高压27.5KV侧加装高压静态电容器补偿。

2、在高压27.5kV侧加装分组高压电容器补偿装置。 

两种方式在铁路电力机车中都达不到无功补偿的目的。 

第一种方式不管线路中有没有机车运行，他都把整组高压电容器投上，有机车时，可起到一定补偿作用，而没有机车时他是线路上的一个电容负载，不但起不到补偿作用，还加大线路损耗（牵引线路一般每隔30公里设置一个供电基站）。 

第二种方式是，把高压电容器分成几组，利用功率因数补偿器检测高压电压和电流的相位差，进行启动高压接触器开合，起到功率因数补偿作用。缺点是高压接触器补偿容量不好分配，一只接触器带几只高压电容器，可能有过补偿的可能，加上牵引线路的特殊性，每隔30公里有一个供电基站，投切响应速度慢，现一般高速列车的平均速度300km，高速列车通过30km大概需要6分钟左右，要是高压接触器的响应速度跟不上列车的运行速度，当列车过去后，几分钟之后还没有断开，就起不到补偿的作用了，甚至过补偿。 

发明内容

本实用新型的目的在于：采用一种全新的无功补偿方式，提高可靠性及投切速度。

本实用新型包括能与铁路牵引线路连接的单相27.5kV变压器，在其低压端接入通过低压电容电流反馈到高压变压器27.5kV侧的电容低压无功补偿的装置。使用时本实用新型接在铁路牵引线路的单相27.5kV的变压器，通过变压器降压为低电压0.4kV，在变压器低压侧接入电容器，通过低压电容电流反馈到高压变压器27.5kV侧，进行线路无功补偿。 

为在列车经过时能够及时给列车供电，保证列车的正常运行，所述的无功补偿设备的启闭开关最好采用晶闸管，以提高其反应速度。 

在本实用新型中还设置有控制各无功补偿装置的功率因数补偿器BCQ，其电流取样端与高压端连接、电压取样端与变压器低压回路连接。 

此外，本实用新型在具体设计时，在变压器的低压回路中还串联有刀熔开关。 

本实用新型的优点是： 

1、安全可靠：由于所采用的电器件大多是低压电器件，可靠性高。

2、投切速度快：利用晶闸管进行开关，晶闸管响应速度20ms，克服了高速列车通过基站后，晶闸管可在20ms内就把电容器关闭，起到了无功补偿的作用。 

3、投资小：所采用的都是低压电器元件，比起高压电器设备来讲投资小多了，大概低4—5倍。 

另外，使用本实用新型能够大大减少铁路供电的能源浪费。 

附图说明

图1为本实用新型使用状态的线路图； 

具体实施方式

如图所示，本实施例包括变压器BK，变压器BK的高压端与单相27.5kV的铁路电力传输线连接，其电路中串联有高压单相隔离开关GK以控制本实施例的关合。本实施例中变压器BK将铁路电力线路中的27.5kV电降为0.4kV电。变压器BK的该低压端由低压无功补偿装置CA与刀熔开关QC串联后形成回路，该回路接地线和辟雷器F1。控制低压无功补偿装置CA的功率因数补偿器BCQ其电流取样端1接其所在铁路电力传输基站的总开关，而其电压取样端2接于变压器BK的低压回路中。 

本实施例的低压无功补偿装置CA中采用晶闸管作为其通断开关，其它部分为现有技术，这里不再赘述。