[发明专利]基于单相变压与YNd补偿的同相供电综合补偿装置及其方法

说明书

本发明公开了一种基于单相变压与YNd补偿的同相供电综合补偿装置及其方法，涉及交流电气化铁路供电技术领域。该同相供电牵引变电所的综合补偿装置主要由第一无功补偿单元、第二无功补偿单元、第三无功补偿单元和第四无功补偿单元构成；第一无功补偿单元连接于单相主变压器次边，第二无功补偿单元、第三无功补偿单元和第四无功补偿单元分别连接于YNd联结组三相补偿变压器的次边。另外，还公开了所述同相供电牵引变电所的综合补偿方法。因此，本发明不仅能有效地取消牵引变电所出口处的电分相，实现同相供电，还能有效地解决牵引变电所产生的无功和负序进行实时补偿的技术问题。

技术领域

本发明涉及交流电气化铁路供电技术领域，尤其涉及一种基于单相变压与YNd补偿的同相供电牵引变电所的无功、负序综合补偿技术。

背景技术

电气化铁道普遍采用由公用电力系统供电的单相工频交流制，为使单相的牵引负荷在三相电力系统中尽可能平衡分配，电气化铁道往往采用轮换相序、分相分区供电的方案。分相分区处的相邻供电区之间用分相绝缘器隔离，形成电分相，简称分相。电分相环节是整个牵引供电系统中最薄弱的环节，列车过分相成为了高速铁路乃至整个电气化铁路牵引供电的瓶颈。

理论和实践表明在牵引变电所采用单相牵引变压器或组合式同相供电技术可以取消其出口处的电分相，在分区所采用双边连通技术可以取消该处的电分相，从而消除供电瓶颈，提高铁路供电能力和运输能力。但其核心通过改变牵引变电所的有功潮流来实现负序补偿，使负序达标。

本发明不改变牵引变电所的有功潮流，通过无功潮流控制来解决牵引变电所的无功和负序的综合补偿技术问题，实现同相供电，同时，提高功率因数，提高馈线电压，并使负序治理达到国家标准要求。

发明内容

本发明目的是提供一种基于单相变压与YNd补偿的同相供电综合补偿装置及其方法，它能有效地解决同相供电牵引变电所产生的无功和负序实时补偿的技术问题。

为了解决上述技术问题，本发明所采用的技术方案具体如下：

一种基于单相变压与YNd补偿的同相供电综合补偿装置，设置于同相供电牵引变电所内，所述同相供电牵引变电所包括三相高压母线、与三相高压母线连接的单相主变压器、以及三相补偿变压器；所述三相补偿变压器采用YNd联结绕组，其原边与所述三相高压母线的A、B、C三相连接；所述同相供电综合补偿装置包括第一无功补偿单元、第二无功补偿单元、第三无功补偿单元和第四无功补偿单元以及测控单元；所述第一无功补偿单元与所述单相主变压器的次边连接，所述第二无功补偿单元与三相补偿变压器次边a相端口连接，所述第三无功补偿单元与三相补偿变压器次边b相端口连接，所述第四无功补偿单元与三相补偿变压器次边c相端口连接；所述测控单元包括电压互感器、电流互感器和控制器；所述控制器的输入端分别与所述电压互感器、电流互感器的测量端连接，所述控制器的输出端分别与第一无功补偿单元、第二无功补偿单元、第三无功补偿单元、第四无功补偿单元的控制端连接。所述电压互感器输入端并接于单相主变压器的次边，电流互感器输入端与馈线串接。所述单相主变压器原边绕组与三相高压母线中的A相和B相连接，其次边绕组一端接地，另一端经馈线引至牵引网连接。

优选地，所述电压互感器输入端并接于单相主变压器次边，电流互感器输入端串接于馈线上。

优选地，所述单相主变压器原边绕组与三相高压母线中的A相和B相连接；所述单相主变压器的次边绕组一端接地，其另一端经馈线引至牵引网连接。

为了解决上述技术问题，本发明所采用的又一技术方案具体如下：

一种使用上述技术方案所述的基于单相变压与YNd补偿的同相供电综合补偿装置的综合补偿方法，其中：所述同相供电的综合补偿方法具体步骤为：

(1)设三相高压母线的负序允许容量为S_ε；