车网谐振综合治理装置制造方法及图纸

本发明专利技术涉及一种车网谐振综合治理装置，包括：功率补偿器，低次谐波滤波器，高通道滤波器，第一电流互感器，电压互感器和控制器。牵引变电所的供电臂为机车负载供电；功率补偿器、低次谐波滤波器和高通道滤波器并接悬挂在牵引变电所的供电臂上；低次谐波滤波器和高通道滤波器配合可以实现全谐波滤波，控制器根据牵引变电所的供电臂的电流和牵引变电所的供电臂的母线电压控制功率补偿器、低次谐波滤波器和高通道滤波器的工作状态。能够较好地解决目前既有牵引所表现出的供电容量问题，同时也较好的解决交直流机车混跑后的车网谐振及电能质量问题。质量问题。质量问题。

【技术实现步骤摘要】
车网谐振综合治理装置


[0001]本专利技术涉及车网谐振治理
，特别是涉及一种车网谐振综合治理装置。

技术介绍

[0002]随着我国电气化铁路的快速发展，大功率交直交电力机车日益增多，行车密度也在不断压缩，因此对牵引供电系统的供电质量及容量需求也日益增大。同时由于交流机车的引入，虽然功率因数得以改善，但是也使得牵引供电网引入了大量的高次谐波，造成车网谐振。
[0003]针对牵引供电系统表现出的供电容量不足、车网谐振等新问题及一直以来的电压波动大、功率因数低等传统电能质量问题，急需一种新的车网谐振综合治理装置来解决这些问题。

技术实现思路

[0004]基于此，有必要提供一种车网谐振综合治理装置，以解决上述供电系统表现出的供电容量不足、车网谐振以及电能质量问题。
[0005]本申请提供的实施例中，一方面提供了一种车网谐振综合治理装置，包括：
[0006]功率补偿器，所述功率补偿器与牵引变电所的供电臂连接；所述牵引变电所的供电臂为机车负载供电；
[0007]低次谐波滤波器，所述低次谐波滤波器与牵引变电所的供电臂连接，且所述低次谐波滤波器与所述功率补偿器并联；
[0008]高通道滤波器，所述高通道滤波器与所述牵引变电所的供电臂连接，且所述高通道滤波器与所述低次谐波滤波器并联；
[0009]第一电流互感器，用于测量所述牵引变电所的供电臂的电流；
[0010]电压互感器，用于测量所述牵引变电所的供电臂的母线电压；
[0011]控制器，所述控制器分别与所述功率补偿器、所述低次谐波滤波器、所述高通道滤波器、所述电流互感器和所述电压互感器电连接，用于根据所述牵引变电所的供电臂的电流和所述牵引变电所的供电臂的母线电压控制所述功率补偿器、所述低次谐波滤波器和所述高通道滤波器的工作状态。
[0012]本申请实施例提供的车网谐振综合治理装置，控制器根据第一电流互感器采集的电流信号和电压互感器采集的供电臂电压，了解供电网的供电情况，并通过设置牵引变电所的低次谐波滤波器，来滤除如3次谐波、5次谐波和7次谐波的低次谐波信号，然后配合设置的高通道滤波器滤除如7次及7次以上的谐波信号，高低滤波器配合，实现牵引变电所供电网的全谐波滤除，有效抑制车网谐振发生，另外，根据电流和电压判定机车牵引且负荷较重时，通过控制功率补偿器输出电能，补偿供电容量的不足，同时发出容性无功，对机车的感性无功进行无功补偿，以保障变电所的高功率因数。当机车处于再生制动时，控制器通过控制功率补偿器的工作状态，存储多余的能量，防止多余的能量返回电网，造成浪费，大大
节约牵引变电所所用电费。
[0013]在其中一个实施例中，所述车网谐振综合治理装置还包括：第二电流互感器，所述第二电流互感器的第一端连接所述牵引变电所的供电臂；
[0014]所述功率补偿器包括：
[0015]第一电抗器，所述第一电抗器的第一端与所述第二电流互感器的第二端连接；
[0016]静止无功发生器，所述静止无功发生器的一端与所述第一电抗器的第二端连接；
[0017]所述控制器与所述第二电流互感器和所述静止无功发生器电连接。
[0018]在其中一个实施例中，所述车网谐振综合治理装置还包括：第一断路器、第一隔离开关和第一避雷器件；
[0019]所述功率补偿器还包括：第一电阻和旁路开关；所述第二电流互感器、所述第一断路器、所述第一隔离开关、所述第一避雷器、所述第一电抗器、所述第一电阻和所述静止无功发生器依次串接后，通过第二电流互感器接在所述牵引变电所的供电臂上；所述旁路开关并接在所述第一电阻的两端；
[0020]所述控制器与所述旁路开关电连接。
[0021]在其中一个实施例中，所述静止无功发生器包括多个级联的无功补偿单元，各所述无功补偿单元均包括：
[0022]旁路接触器，所述旁路接触器用于在对应的所述无功补偿单元故障后完成向旁路无功补偿单元的切换；
[0023]功率单元，所述功率单元的两个输出端分别与所述旁路接触器的两端一一对应连接；
[0024]储能单元，所述储能单元的两端分别与功率单元的两个输入端一一对应连接；
[0025]所述控制器与所述功率单元电连接。
[0026]本申请实施例提供的车网谐振综合治理装置，通过高压级联方式相对与传统的降压多重化方式，波形更好，损耗更低，补偿效果也更好。
[0027]在其中一个实施例中，各所述无功补偿单元还包括：
[0028]保护接触器，所述保护接触器串接在所述储能单元和所述功率单元之间，用于在所述储能单元故障时切除所述储能单元的供电；和/或，一个或多个熔断器，各所述熔断器串接在所述储能单元与所述功率单元的连接通路上。
[0029]本申请实施例提供的车网谐振综合治理装置，针对多个无功补偿单元高压级联的设置方式，为保障功率单元(例如，为H桥整流逆变电路)和储能单元的工作可靠性，通过设置保护接触器和旁路接触器提升静止无功发生器的可靠性。
[0030]在其中一个实施例中，所述车网谐振综合治理装置还包括：第二断路器、第二隔离开关和第二避雷器；所述低次谐波滤波器包括：第三电流互感器和多个低次谐波滤波单元；
[0031]所述第三电流互感器的第一端与所述牵引变电所的供电臂连接；且所述第三电流互感器的第二端依次串接所述第二断路器和所述第二隔离开关后分别与所述第二避雷器和各所述低次谐波滤波单元的第一端连接；各所述低次谐波滤波单元的第二端均接地；
[0032]所述控制器与所述第三电流互感器电连接。
[0033]在其中一个实施例中，所述低次谐波滤波单元为三个，且分别为用于滤除3次谐波、5次谐波和7次谐波的低次谐波滤波单元。
[0034]在其中一个实施例中，各所述低次谐波滤波单元包括：第一电容、第二电容、第一放电线圈和第二电抗器；所述第一电容、所述第二电容和所述第二电抗器依次串接后串接在所述第二避雷器和地之间；所述第一放电线圈的三个端分别一一对应连接所述第一电容的两个引脚和所述第二电容中未与所述第一电容连接的引脚。
[0035]在其中一个实施例中，所述车网谐振综合治理装置包括：第四电流互感器、第三断路器、第三隔离开关和第三避雷器；所述第四电流互感器的第一端与所述牵引变电所的供电臂连接，所述第四电流互感器的第二端依次串接所述第三断路器、所述第三隔离开关后分别与所述第三避雷器和所述高通道滤波器连接；
[0036]所述控制器与所述第四电流互感器电连接。
[0037]在其中一个实施例中，所述高通道滤波器包括：第三电容、第四电容、第二放电线圈、第三电抗器和第二电阻；
[0038]所述第三电容、所述第四电容和所述第三电抗器依次串接后分别接在所述第三避雷器和地之间；
[0039]所述第二电阻并接在所述第三电抗器的两端；
[0040]所述第二放电线圈的三个端分别一一对应连接所述第三电容的两个引脚和所述第四电容中未与所述第三电容连接的引脚。<本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种车网谐振综合治理装置，其特征在于，包括：功率补偿器，所述功率补偿器与牵引变电所的供电臂连接；所述牵引变电所的供电臂为机车负载供电；低次谐波滤波器，所述低次谐波滤波器与牵引变电所的供电臂连接，且所述低次谐波滤波器与所述功率补偿器并联；高通道滤波器，所述高通道滤波器与所述牵引变电所的供电臂连接，且所述高通道滤波器与所述低次谐波滤波器并联；第一电流互感器，用于测量所述牵引变电所的供电臂的电流；电压互感器，用于测量所述牵引变电所的供电臂的母线电压；控制器，所述控制器分别与所述功率补偿器、所述低次谐波滤波器、所述高通道滤波器、所述电流互感器和所述电压互感器电连接，用于根据所述牵引变电所的供电臂的电流和所述牵引变电所的供电臂的母线电压控制所述功率补偿器、所述低次谐波滤波器和所述高通道滤波器的工作状态。2.根据权利要求1所述的车网谐振综合治理装置，其特征在于，所述车网谐振综合治理装置还包括：第二电流互感器，所述第二电流互感器的第一端连接所述牵引变电所的供电臂；所述功率补偿器包括：第一电抗器，所述第一电抗器的第一端与所述第二电流互感器的第二端连接；静止无功发生器，所述静止无功发生器的一端与所述第一电抗器的第二端连接；所述控制器与所述第二电流互感器和所述静止无功发生器电连接。3.根据权利要求2所述的车网谐振综合治理装置，其特征在于，所述车网谐振综合治理装置还包括：第一断路器、第一隔离开关和第一避雷器件；所述功率补偿器还包括：第一电阻和旁路开关；所述第二电流互感器、所述第一断路器、所述第一隔离开关、所述第一避雷器、所述第一电抗器、所述第一电阻和所述静止无功发生器依次串接后，通过第二电流互感器接在所述牵引变电所的供电臂上；所述旁路开关并接在所述第一电阻的两端；所述控制器与所述旁路开关电连接。4.根据权利要求2或3所述的车网谐振综合治理装置，其特征在于，所述静止无功发生器包括多个级联的无功补偿单元，各所述无功补偿单元均包括：旁路接触器，所述旁路接触器用于在对应的所述无功补偿单元故障后完成向旁路无功补偿单元的切换；功率单元，所述功率单元的两个输出端分别与所述旁路接触器的两端一一对应连接；储能单元，所述储能单元的两端分别与功率单元的两个输入端一一对应连接；所述控制器与所述功率单元电连接。5.根据权利要求4所述的车网谐振综合治理装置，其特征在于，各所述无功补偿单元还包...

【专利技术属性】
技术研发人员：王毅，王志波，王碰雄，
申请(专利权)人：中国神华能源股份有限公司神朔铁路分公司，
类型：发明
国别省市：