一种电气化铁路外部电网供电构造制造技术

本实用新型专利技术提供了一种电气化铁路外部电网供电构造，外部电网包括变电站和输电线，A型变电站经输电线给B型变电站、C型变电站及牵引变电所供电，B型变电站经输电线给C型变电站及牵引变电所供电,C型变电站经输电线给牵引变电所供电；定义牵引变电所为叶，A型变电站为根，之间的B型、C型变电站为结点，经输电线将A、B、C型变电站与牵引变电所从高电压等级到低电压等级连接成树形构造供电网络，只要相邻的两个牵引变电所(叶)分别向上追溯能找到同一个结点或者根，就可以将其间的分区所连通，实施贯通供电，且不会产生均衡电流；其中输电线有两路，进行容量备用，且不因任一输电线、变电站分段母线检修或故障而影响牵引供电。

【技术实现步骤摘要】
一种电气化铁路外部电网供电构造
本技术属于电气化铁路供电
，特别涉及外部电网对电气化铁路牵引变电所的供电方式和运行方式。
技术介绍
现行电气化铁路中，为使单相的牵引负荷在三相电力系统中尽可能均匀分配，牵引网采用了轮换相序、分相分区供电的方案。分相分区处用绝缘器件或绝缘锚段关节分割相邻供电区，形成电分相，也称分相。通常在牵引变电所出口处和相邻两个牵引变电所之间的分区所处设置电分相。电分相是牵引网最薄弱的环节和供电瓶颈，电气列车通过电分相最易引发事故，威胁供电和行车安全。取消电分相分两种情形：其一是采用同相供电技术，以取消牵引变电所出口处的电分相，其关键是有效治理负序电流，使三相电压不平衡度达到国标要求；其二是在两个相邻牵引变电所之间连通，实施双边供电，以取消分区所处的电分相，此时，通常情况下形成牵引网与电力系统的并联方式，其关键是减小这种并联方式下在牵引网中产生的均衡电流(分流，穿越功率)，使其达到所允许的程度。考虑到我国电气化铁路的牵引变电所均采用单边供电，尚无实施双边连通供电的先例，电网也无均衡电流允许程度的标准，则及时而有效的方法就是利用电网运行方式，研究既可以取消分区所电分相又不产生均衡电流及其影响的供电方案。申请人申请的《一种电气化铁路分区所连通供电构造(申请号201710157014.8)》可以更好地解决分区所电分相和均衡电流等目前未解决的技术问题，同时提高可靠性，并且成本低，经济性好。但是，该方案也存在明显缺陷：(1)只有两个电压等级，该方案实现电气化铁路分区所连通、无分相供电的距离受到极大制约。27.5kV和110kV，或者27.5kV和220kV(或330kV，下同)，牵引变电所只允许接入A型变电站的110kV分段母线或B型变电站的220kV分段母线，正如该申请在其“
技术介绍
”中所说：“110kV输电线的输送距离一般不超过150km，220kV输电线的输送距离一般不超过300km”，该申请在“具体实施方式”中进一步写到：“考虑到电网输电线的输电能力、输电距离及其经济性，所述供电方式最适于像市域铁路、单相交流制式地铁等较短的线路”。(2)无均衡电流的运行方式需要在两个变电站之间切换，电力调度和倒闸作业困难。现在要解决的技术问题是：实现电气化铁路更长距离的无分相和无均衡电流的供电，并且任一输电线、变电站分段母线故障或检修时都不需要在不同变电站之间切换,同时降低建设成本，保证供电可靠性。
技术实现思路
本技术的目的是提供一种电气化铁路外部电网供电构造，它能有效地解决更长距离的电气化铁路上将各个分区所内的开关闭合实现贯通供电且不产生均衡电流的技术问题。本技术的目的是通过以下技术方案来实现的：一种电气化铁路外部电网供电构造，外部电网包括变电站和输电线，根据电压等级从高到低分为A型变电站、B型变电站及C型变电站；A型变电站馈出500kV等级电压，B型变电站馈出220kV或330kV等级电压，C型变电站馈出110kV等级电压；A型变电站经输电线给B型变电站、C型变电站及牵引变电所供电，B型变电站经输电线给C型变电站及牵引变电所供电,C型变电站经输电线给牵引变电所供电；牵引变电所给接触网供电，接触网给列车供电；电气化铁路沿线相邻牵引变电所之间设置分区所,分区所内设置开关，开关连接或分割两侧接触网；A型变电站的500kV分段母线分别直接给最近的m个B型变电站、n个C型变电站及p个牵引变电所供电，其中A型变电站同一分段母线的两个不同分段经两路输电线给其中一个B型变电站或一个C型变电站或一个牵引变电所供电，m、n、p为0或正整数，m、n、p至少有,两个非0；B型变电站的220kV或330kV分段母线分别直接给最近的q个C型变电站及r个牵引变电所供电，其中B型变电站同一分段母线的两个不同分段经两路输电线给其中一个C型变电站或一个牵引变电所供电，q、r为正整数；C型变电站的110kV分段母线分别直接给最近的t个牵引变电所供电，其中C型变电站同一分段母线的两个不同分段经两路输电线给其中一个牵引变电所供电，t≥2，为正整数；电气化铁路沿线牵引变电所之间分区所内的开关闭合。具体为A型变电站的500kV分段母线分别直接给最近的两个B型变电站、一个C型变电站及一个牵引变电所供电，其中A型变电站同一分段母线的第一组两个不同分段经第一组两路输电线给其中一个B型变电站直接供电，A型变电站同一分段母线的第二组两个不同分段经第二组两路输电线给另一个B型变电站直接供电，A型变电站同一分段母线的第三组两个不同分段经第三组两路输电线直接给一个C型变电站供电，A型变电站同一分段母线的第四组两个不同分段经第四组两路输电线直接给自左至右第五个牵引变电所供电；自左至右第一个B型变电站的220kV或330kV同一分段母线的两个不同分段经两路输电线直接给自左至右第一个C型变电站供电，自左至右第二个B型变电站的220kV或330kV同一分段母线的第一组两个不同分段经两路输电线给自左至右第三个C型变电站直接供电，第二组两个不同分段经两路输电线给自左至右第六个牵引变电所直接供电；自左至右第一个C型变电站的110kV同一分段母线第一组两个不同分段经第一组两路输电线给自左至右第一个牵引变电所供电，第二组两个不同分段经第二组的两路输电线给自左至右第二个牵引变电所供电；电气化铁路沿线牵引变电所之间分区所内的开关闭合。A型变电站、B型变电站、C型变电站的输电线及牵引变电所的牵引网分别涉及500kV、220kV(或330kV)、110kV和27.5kV四个电压等级。电气化铁路属于一级负荷，其牵引变电所要求电网可靠地向其供电。在现行牵引变电所安装两台主变、一主一备方式下，则要求从电网输入两路独立进线，这两路独立进线可以来自同一个变电站同一分段母线的不同分段或者两个电厂、两个变电站。所述输入牵引变电所的两路输电线来自同一个变电站同一分段母线的不同分段，一主一备，互为备用，任一运行方式均不产生均衡电流。本技术的工作原理是：输电线的电压等级越高、输电能力越强、输电距离越长，但建设成本越高，相反电压等级越低，输电能力越弱，输电距离越短，但普及程度越高，更接近用户，也更越容易获得，建设成本也越低，通过电网梯级构造可以兼顾供电能力和建设成本两方面。定义最低电压等级的牵引变电所为叶，最高电压等级的A型变电站为根，之间的电压等级的B型、C型变电站为结点，经输电线将其连接成从高电压等级到低电压等级的树形构造供电网络。只要相邻的两个牵引变电所(叶)分别向上追溯能找到同一个结点或者根，就可以将其间的分区所连通，实施贯通供电，且不会产生均衡电流。为简单起见，以C型变电站给牵引变电所供电为例：给两个相邻的牵引变电所(叶)供电的C型变电站(结点)同一分段母线的两个不同分段的电压相同，即两个分段之间的压差＝0，那么，当这两个牵引变电所之间的分区所连通时，作用于110kV输电线、牵引变电所、接触网构成的支路的电压分量＝0，若设该支路中两个牵引变电所的变比相同，则该支路与分段母线之间不产生分流，即不产生均衡电流和穿越功率；A型变电站及B型变电站及其构成的树形构造供电网络的供电情形亦然。同时，树形构造的运行方式灵活，容易转换。与现有技术相比，本技术的有益效果是：一本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种电气化铁路外部电网供电构造，外部电网包括变电站和输电线，根据电压等级从高到低分为A型变电站、B型变电站及C型变电站；A型变电站(4)的500kV分段母线分别直接给最近的两个B型变电站(3)、一个C型变电站(2)及一个牵引变电所(1)供电，其中A型变电站(4)同一分段母线的第一组两个不同分段经第一组两路输电线(7)给其中一个B型变电站(3)直接供电，A型变电站(4)同一分段母线的第二组两个不同分段经第二组两路输电线(7)给另一个B型变电站(3)直接供电，A型变电站(4)同一分段母线的第三组两个不同分段经第三组两路输电线(8)直接给一个C型变电站(2)供电，A型变电站(4)同一分段母线的第四组两个不同分段经第四组两路输电线(9)直接给自左至右第五个牵引变电所(1)供电；自左至右第一个B型变电站(3)的220kV或330kV同一分段母线的两个不同分段经两路输电线(6)直接给自左至右第一个C型变电站(2)供电，自左至右第二个B型变电站(3)的220kV或330kV同一分段母线的第一组两个不同分段经两路输电线(6)给自左至右第三个C型变电站(2)直接供电，第二组两个不同分段经两路输电线(10)给自左至右第六个牵引变电所(1)直接供电；自左至右第一个C型变电站(2)的110kV同一分段母线第一组两个不同分段经第一组两路输电线(5)给自左至右第一个牵引变电所(1)供电，第二组两个不同分段经第二组的两路输电线(5)给自左至右第二个牵引变电所(1)供电。...

【技术特征摘要】
1.一种电气化铁路外部电网供电构造，外部电网包括变电站和输电线，根据电压等级从高到低分为A型变电站、B型变电站及C型变电站；A型变电站(4)的500kV分段母线分别直接给最近的两个B型变电站(3)、一个C型变电站(2)及一个牵引变电所(1)供电，其中A型变电站(4)同一分段母线的第一组两个不同分段经第一组两路输电线(7)给其中一个B型变电站(3)直接供电，A型变电站(4)同一分段母线的第二组两个不同分段经第二组两路输电线(7)给另一个B型变电站(3)直接供电，A型变电站(4)同一分段母线的第三组两个不同分段经第三组两路输电线(8)直接给一个C型变电站(2)供电，A型变电站(4)同一分段母线的第四组两个不同分段经第四组两路输电线(9)直接给自左至右第五个牵引变电所(1)供电；自...

【专利技术属性】
技术研发人员：李群湛，郭锴，解绍锋，赵艺，
申请(专利权)人：西南交通大学，
类型：新型
国别省市：四川,51