[发明专利]一种抑制谐波的铁路电力系统有效
申请号: | 201510144790.5 | 申请日: | 2015-03-31 |
公开(公告)号: | CN104767201B | 公开(公告)日: | 2018-01-12 |
发明(设计)人: | 李瑞桂;张加玉;张旭辉;薛娟;张恒 | 申请(专利权)人: | 河北旭辉电气股份有限公司 |
主分类号: | H02J3/01 | 分类号: | H02J3/01 |
代理公司: | 石家庄众志华清知识产权事务所(特殊普通合伙)13123 | 代理人: | 张明月 |
地址: | 050035 河北*** | 国省代码: | 河北;13 |
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摘要: | |||
搜索关键词: | 一种 抑制 谐波 铁路 电力系统 | ||
技术领域
本发明涉及一种铁路电力系统,尤其是一种可抑制上级电源谐波的铁路电力系统,属于铁路电力技术领域。
背景技术
上级电源经配电所输电到贯通线等电力线路,随着铁路运行可靠性要求的提高,铁路电力系统的贯通线电缆化成为必然趋势,新线路大都采用纯电缆,既有的架空线路也不断加快电缆化改造,这就造成贯通线线路容性电流激增,而贯通线线路所带负荷容量很小,整体对外部体现为容性,成为上级电源谐波的低阻抗通路,经常引发配电所电力设备烧毁事故。
针对上述问题,传统的解决方案有两种。一是在配电所电源进线处设置一台串联电抗器,改变配电所支路的LC匹配情况,使其谐振频率避开所处电网特征背景谐波的频率。这种方案只能解决配电所处于某种特定运行方式的情况,即电力系统等效电容值是某个固定值附近时才能发挥作用。另一种方案是在配电所电源进线处装设滤波支路,但在配电所调压器的感抗与贯通线路的容抗匹配到背景谐波频率时,滤波支路基本上失去作用,仍然会发生配电所电力设备的严重故障;而且此种方案的滤波装置的容量对应的是上级电源的全部谐波,需要配置的设备容量比配电所的容量还大,甚至大数倍,成本高、占地面积过大——100m2以上。
以上两种方案均不能适应配电所和贯通线实际的运行状况,在实际运行中,配电所有多种运行方式,而且还有需要在贯通线的任意位置“开天窗”的情况;“开天窗”是指在贯通线的某处断开,检修此处设备,此时以断开点处分界,上侧线路和下侧线路由不同的配电所供电;以一个配电所为研究对象的话,此配电所负载的贯通线长度是根据贯通线上检修位置的不同而变化的,相应的贯通线的等效对地电容也是变化的,所以系统的等效电容值在全范围连续变化,以上两种方案都必然有与背景谐波频率匹配的情况,会引发配电所电力设备的严重故障。
发明内容
本发明需要解决的技术问题是提供一种抑制谐波的铁路电力系统,解决上级电源的谐波对铁路电力系统中配电所的电力设备造成损坏的问题,保证在配电所各种运行方式、贯通线任意位置“开天窗”时,铁路电力系统均可稳定运行。
由于采用了上述技术方案,本发明取得的技术进步是:
一种抑制谐波的铁路电力系统,根据无源滤波中谐波电流的分流原理,通过大幅度提高配电所支路的谐波阻抗,使得上级电源的谐波电流分流到配电所的谐波分量大幅降低,保证在配电所各种运行方式、贯通线任意位置“开天窗”时,配电所的谐波电流分量都在允许范围内,铁路电力系统稳定运行。
本铁路电力系统的谐波抑制装置的上接口A端接上级电源,装置的下口B端接配电所电源柜。谐波抑制装置由断路器QF、隔离开关QS1、电抗器L、电阻器R、隔离开关QS2、隔离开关QS3组成,其中电抗器L、电阻器R并联。如图4所示,谐波抑制装置中的元件电抗器L、电阻器R与贯通线的对地电容C组成二阶电路;当贯穿线各处 “开天窗”检修时,贯通线的对地电容C发生改变,且配电所调压器T的等效电感LT,根据不同的配电所运行状况而改变;根据配电所调压器T的等效电感LT的值及贯通线的对地电容C的值,适当调整谐波抑制装置中电阻值、电感值,即可大幅度增加配电所回路的谐波阻抗,保证谐波阻尼的最小值足够大,对谐波电流起到显著的抑制作用。
正常投入时,先合隔离开关QS1与隔离开关QS2,再合断路器QF,检修时,先断开断路器QF,再断开隔离开关QS1与隔离开关QS2,再合上隔离开关QS3,再合上断路器QF,谐波抑制装置检修维护时不影响系统供电。谐波抑制装置全部采用无源电阻、电感元件,不需要控制装置,简单可靠、免维护、成本低、占地面积小——约15m2,适应性极强,适用于任何运行方式、任意“开天窗”位置、任何次数的谐波,彻底解决上级电源对铁路电力系统的谐波危害问题。
附图说明
图1是本发明的结构示意图;
图2是本发明的电路结构示意图;
图3是本发明的谐波抑制装置的电路结构示意图;
图4是本发明的等效电路图;
其中,1、上级电源;2、谐波抑制装置;3、配电所电源柜;4、贯通线。
具体实施方式
下面结合实施例和附图对本发明做进一步详细说明:
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