[实用新型]一种抑制谐波的铁路电力系统

说明书

技术领域

本实用新型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。

实用新型内容

本实用新型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。

为解决上述技术问题，本实用新型所采用的技术方案是：

一种抑制谐波的铁路电力系统，包括上级电源、配电所电源柜、与配电所电源柜相连的贯通线，其中配电所电源柜中设置有配电所调压器T，还包括连接在上级电源和配电所电源柜之间的谐波抑制装置，所述谐波抑制装置包括电抗器L、电阻器R、断路器QF、隔离开关QS1、隔离开关QS2及隔离开关QS3，其中电抗器L与电阻器R并联；上级电源通过谐波抑制装置的上接口A端与断路器QF相连，断路器QF通过隔离开关QS1与电抗器L和电阻器R并联的一端连接点相连，电抗器L与电阻器R并联的另一端连接点通过隔离开关QS2与谐波抑制装置的下接口B端相连，谐波抑制装置的下接口B端与配电所电源柜的配电所调压器T相连；隔离开关QS3的两端分别连接在断路器QF与隔离开关QS1之间和隔离开关QS2与下接口B之间。

本实用新型的进一步改进在于：所述电抗器L的取值范围为10～100毫亨，电阻器R的取值范围为15～300欧姆。

由于采用了上述技术方案，本实用新型取得的技术进步是：

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。