[实用新型]一种电气化铁路同相供电综合补偿装置

说明书

本实用新型公开了一种电气化铁路同相供电综合补偿装置，涉及电气化铁路同相供电技术领域。包括原边与三相高压母线HB的A、B、C三相相连的丄丅接线变压器，无功补偿单元SVG1与丄丅接线变压器的ac端口相连，无功补偿单元SVG2与丄丅接线变压器的ad端口相连；无功补偿单元SVG1与丄丅接线变压器的ac端口相连，无功补偿单元SVG2与丄丅接线变压器的ad端口相连，无功补偿单元SVG3与丄丅接线变压器的ab端口相连；测控系统MCS包括电压互感器VT、电流互感器CT和控制器CD，控制器CD的输入端分别与电压互感器VT、电流互感器CT的测量信号输出端相连。

技术领域

本实用新型涉及交流电气化铁路牵引供电技术领域。

背景技术

中国高速铁路的飞速发展，进一步体现了中国现有交流电气化铁路工频单相供电制式的优越性。单相工频制式供电要求在分相分区处设置电分相，为降低牵引负荷对电力系统不平衡的影响，通常采用轮换相序、分相分区供电的方案。实践和理论表明电分相是牵引供电系统中最薄弱的环节，列车在通过电分相时可能会产生操作过电压、列车掉分相等问题，为提高运输质量、保证运行可靠性、减少列车掉分相、提高列车再生制动能量利用率等问题，宜尽量减少电分相数量。

既有过分相技术主要分为地面自动过分相技术及车载自动过分相技术，但是实际运营中发生多次过电压现象，给电气化铁路铁路的安全运营带了严重影响和隐患，并且供电断点仍然存在。消除电分相不良影响的根本措施是减少或取消电分相。西南交通大学教授首次提出了同相供电概念，并带领科研团队进行了大量卓有成效的研究，形成了完整的同相供电系统理论及工程化技术。采用同相供电技术可取消变电所出口处的电分相，采用新型双边供电技术取消分区所处电分相，实现全线无分相贯通供电，可消除电分相带来的不良影响。其中，双边供电一直以来被苏联广泛采用，双边供电存在穿越功率(均衡电流)、保护配合、电能计费等问题，这些问题可利用较低的成本在技术上解决，但困难在于电力部门是否接受。

相较于组合式同相供电技术采用基于有源有功潮流实现负序和无功的综合补偿，本实用新型基于有源无功潮流实现负序和无功的综合补偿，不改变系统既有有功潮流，实现同相供电，同时兼顾补偿三相高压母线处牵引负荷可能带来的谐波电流问题。

实用新型内容

本实用新型目的是提供一种电气化铁路同相供电综合补偿装置，它有效解决交流电气化铁路对公共连接点处三相电压不平衡的影响，同时不带来新的电能质量问题。

本实用新型的目的是通过以下技术方案来实现的：一种电气化铁路同相供电综合补偿装置，包括与电网变电站连接的三相高压母线HB以及原边与三相高压母线HB连接的单相牵引变压器TT、负序补偿装置NCD和测控系统MCS构成的同相供电牵引变电所CSS；所述单相牵引变压器TT的次边一侧端口串接电流互感器CT后接入接触网OCS，另一侧端口并接电压互感器VT后接地；所述负序补偿装置NCD包括原边与三相高压母线HB的A、B、C三相相连的丄丅接线变压器在内的两种拓扑结构；拓扑结构之一，描述为二端口补偿模式，包括原边与三相高压母线HB的A、B、C三相相连的丄丅接线变压器，丄丅接线变压器次边的ac端口与无功补偿单元SVG1相连，丄丅接线变压器次边的ad端口与无功补偿单元SVG2相连；拓扑结构之二，描述为三端口补偿模式，包括原边与三相高压母线HB的A、B、C三相相连的丄丅接线变压器，丄丅接线变压器次边的ac端口与无功补偿单元SVG1相连，丄丅接线变压器次边的ad端口与无功补偿单元SVG2相连，丄丅接线变压器次边的ab端口与无功补偿单元SVG3相连；所述测控系统MCS包括电压互感器VT、电流互感器CT和控制器CD，控制器CD的输入端分别与电压互感器VT、电流互感器CT的测量信号输出端相连；若为二端口补偿模式，控制器CD的输出端分别与无功补偿单元SVG1、无功补偿单元SVG2的控制端相连接，若为三端口补偿模式，控制器CD的输出端分别与无功补偿单元SVG1、无功补偿单元SVG2、无功补偿单元SVG3的控制端相连接。