[其他]电气化铁道供电系统新型主结线

说明书

本发明属于电气化铁道供电系统结线型式。

现有的国内外电气化铁道供电系统主结线电路，其牵引变电所的输出局限于最多划分为两个相别特征的连网形式，轮换电压相位的同相馈电区牵引网长度不超过牵引变电所间距L。从而导致：

主变压器设备容量利用率不足，如苏联Y/与Y/Δ--AT结线专利，（1981年1月18日以罗斯托夫铁道学院A.C.鲍契夫名义申请批准的结线专利）因其局限于两个相别特征输出，故导致主变压器有轻载相容量虚设问题，η_max＝75%〔1〕。日本三相-两相变换主变压器方式，其铜铁材料相对利用率约为79.9%，〔2〕。

在连续的同相牵引网馈电区长度l＝ (L)/2 （单边供电）或l＝L（双边并联供电）之内，无列车取流的机率较高，造成主变压器容量的平均利用率进一步降低，我国电气化铁道供电系统η_av、min＝10～20%，〔3〕。

现电气化铁道供电系统电路本身对于电力系统的不对称影响与对沿线弱电线路设施的干扰影响的自抑制性能不足。

本发明的目的是设计一综合效益与可靠性高，能改善不对称与干扰影响，且适于重载与高速列车运行的供电系统结线。

新型结线的特征是：

一、新型结线解决了每一个牵引变电所都能机会均等的向铁路两侧输出具有三个相别特征的牵引网馈电区的划分问题。使牵引网系统被改造成为，每个牵引变电所与牵引网馈电区的衔接从现行最多两个相别特征形式扩展为三个相别特征形式，牵引变电所主变压器接线为Δ/Y₀（或Y/Z₀）。

二、复线电气化铁道直供型（或附加BT）主结线如图1，以中间牵引变电所（1）为例，其上行牵引网（2）在牵引变电所的左右两侧分别由a、b相供电，而下行牵引网（2）在牵引变电所左右两侧均由c相供电，其它交替类推之l＝2L。

三、单线电气化铁道直供型（或附加BT）主结线如图2，这种接线增加有并列异相输电线路（5），串补电容（6），（6）用以补偿（5）的电抗分量，（5）与（6）分别附挂与附支固定于支柱（7）的外侧，构成异相交叉链形并联供电牵引网系统。l＝ (L)/2 +（L）+ (L)/2 （其中L为交叉插入的并行异相输电线距离。）

四、复线附加AT型主结线有两种方式如图3、图4，图3中牵引变电所（1）的低压侧由Y-λ₀接线构成六相星形电路，再分为2U_a，2U_b，2U_c三组输出并附加普通AT（10）;在图4中（1）的低压侧（牵引侧）保持通用形式（与直供或附加BT时相同）的Y₀接线，增设并行第三相输电线路。附加的（11）为特殊形式的四端子自耦变压器，（11）有I00′与Ⅱ0′Ⅲ两个铁芯绕组，0′为ⅡⅢ的对称中点，U_I0＝U_E（牵引网（2）的额定电压）;U_00′＝ 1/2 U_E;U_Ⅱ0′＝U_0′Ⅲ＝32]]>U_E;W₁＝2W₂;W₃＝W₄。与普通AT（9）不同之处在于：（9）的倍压为2U_E，（2）与（2′）间流通 1/2 Ⅰ_j（Ⅰ_j指电力机车从（2）上取流数值）;而（11）的倍压为 3/2 U_E，如由（2）上电力机车取流在（2）与（2′）、（5）间流通 2/3 Ⅰ_j其中（2′）、（5）各分担 1/3 Ⅰ_j。

图4的优越性在于（1）不必增加与改造设备，不必全部AT化，既达到抑制干扰影响，又简化了接线，还减小了附加设备与投资。特别是本相牵引网电流的减少部分，被瞬时转移到了另外两相分担，为提高运输通过能力储备了裕度条件，这是现有AT接线所不具备的。

五、单线附加AT型主结线，可由图2再增加一条并列第三相输电线路（6）与引入特殊形式的AT（11）组成。