一种地面带电自动过分相系统及其控制方法技术方案

本发明专利技术公开了一种地面带电自动过分相系统及其控制方法，涉及电气化铁路牵引供电的技术领域，系统设置第一中性段和第二中性段，过分相执行单元包括第一换相开关

【技术实现步骤摘要】
一种地面带电自动过分相系统及其控制方法


[0001]本专利技术涉及电气化铁路牵引供电的
，更具体地，涉及一种地面带电自动过分相系统及其控制方法
。

技术介绍

[0002]我国电气化铁路是采用单相工频交流
27.5kV
供电制式，单相牵引负荷在三相电力系统侧会产生严重的负序电流，而负序电流的增加会影响发电厂发电机的正常运行，并且降低电力网的输送能力
。
为了治理上述问题，目前通常是将相邻牵引变电所换相连接，由于不同供电区段的供电臂相位不同，需要设置电分相
。
电分相通常设置于变电所出口处和不同牵引变电所之间的分区所处，一般情况下国内铁路每隔
20
～
30km
就会存在一处电分相
。
电分相通常采用锚段关节方式，设置一节中性段，用于隔离两侧不同供电区段的电压
。
[0003]针对列车过分相，目前主要有车载断电过分相和地面带电自动过分相两种方案
。
其中，采用车载断电过分相方案时，列车需要提前分断车载断路器，惰行通过中性段，会造成列车的牵引力丧失及速度损失，延长运行时间
。
地面带电自动过分相方案则通过安装在地面的设备给中性段供电，换相开关跨接两供电臂，列车运行在中性段时经由换相开关完成供电臂自动轮流供电，降低了司机工作量和操作疲劳度，避免因司机误操作而造成列车带电闯过分相，并且换相时间短
、
列车速度损失小，可以适用于各种类型列车过分相
。
[0004]传统地面带电自动过分相系统如图1所示，在牵引网分相处设置有中性段，中性段与供电臂之间使用锚段关节
JY1、JY2
进行电气隔离，在锚段关节
JY1、JY2
上分别跨接两个换相开关
K1、K2
，中性段供电由两个换相开关完成切换，换相开关
K1、K2
的前端分别串接断路器
QF1、QF2
进行保护和隔离
。
当没有列车经过的时候中性段无电，当传感器
G1
检测列车到达时，控制开关
K1
闭合，由
A
臂给中性段供电；当整列车进入中性段且到达传感器
G2
时，开关
K1
断开
、
开关
K2
闭合，由
B
臂给中性段供电；当列车运行至
G3
时，列车进入
B
臂供电区域，开关
K2
断开，中性段断电，等待下次列车进入
。
因此，传统地面带电自动过分相系统需要组合列车的全部受电弓进入中性段之后统一进行换相，而组合列车的前后受电弓最大间距超过1公里，为满足此需求，设置了很长的中性段
。
当中性段设置于长大上坡道路上，过分相系统出现传感器
、
换相开关等部件故障不能正常运行时，列车无法断电惰行通过中性段，造成停车，整条线路不能通行
。
[0005]现有技术公开了一种地面自动过分相机车位置检测系统，包括：带两分段中性段的牵引网
、
电流互感器
、
高压断路器
、
自动过分相保护测控装置
、
通信管理装置
、
交直流电源和户外开关站箱体；上述带两分段中性段的牵引网设置为三个锚段关节，每个中性段上设置独立的电流互感器；通过设在两个中性段上的电流互感器检测机车电流有无情况，判断机车所在中性段实际位置，作为自动过分相断路器分合操作依据
。
该现有技术不能实现中性段长度的组合变换，在过分相系统故障时，列车仍需要断电惰行通过很长的中性段，存在停车风险
。

技术实现思路

[0006]本专利技术为克服上述现有的过分相系统发生故障时，列车无法断电惰行通过长中性段的缺陷，提供一种地面带电自动过分相系统及其控制方法，能够根据系统的工作状态调整中性段的长度，满足正常状态下列车带电通过电分相以及故障状态下列车断电惰行通过电分相的需求，提高了线路的通行能力
。
[0007]为解决上述技术问题，本专利技术的技术方案如下：
[0008]本专利技术提供了一种地面带电自动过分相系统，包括牵引网
、
位置检测单元
、
过分相执行单元和控制单元；
[0009]所述牵引网包括依次连接的第一供电臂
、
第一锚段关节
、
第一中性段
、
第二锚段关节
、
第二中性段
、
第三锚段关节和第二供电臂；
[0010]所述过分相执行单元包括第一换相开关
、
第二换相开关
、
第三断路器和第四断路器；所述第一换相开关的两端分别连接在第一供电臂和第二中性段上，所述第二换相开关的两端分别连接在第二中性段和第二供电臂上，所述第三断路器的两端分别连接在第一中性段和第二中性段上，所述第四断路器的两端分别连接在第二中性段和第二供电臂上；
[0011]所述位置检测单元和过分相执行单元均与控制单元连接；
[0012]所述位置检测单元用于检测列车位置信息，并将所述列车位置信息和位置检测单元当前状态信息传输至所述控制单元；
[0013]所述过分相执行单元将过分相执行单元当前状态信息传输至所述控制单元；
[0014]所述控制单元根据过分相执行单元当前状态信息
、
位置检测单元当前状态信息和列车位置信息控制过分相执行单元的开闭状态
。
[0015]优选地，所述第一中性段的长度短于第二中性段的长度
。
[0016]将现有的过分相系统中一条长中性段划分为两条中性段，第一中性段较短，第二中性段较长，第三断路器闭合且第四断路器分断时，由两条中性段连通构成长中性段；第三断路器分断且第四断路器闭合时，由第一中性段单独构成短中性段
。
依据地面带电自动过分相系统的工作状态变换中性段的长度，能够满足正常状态下列车带电通过长中性段以及故障状态下列车断电惰行通过短中性段的需求
。
[0017]优选地，所述过分相执行单元还包括第一断路器和第二断路器；
[0018]所述第一断路器串联在第一供电臂和第一换相开关之间，所述第二断路器串联在第二换相开关和第二供电臂之间
。
[0019]第一断路器和第二断路器分别为第一换相开关和第二换相开关提供保护和隔离
。
[0020]优选地，所述第一断路器和第二断路器为
27.5kV
高压断路器
。
[0021]优选地，所述位置检测单元包括第一传感器
、
第二传感器和第三传感器；
[0022]所述第一传感器
、
第二传感器和第三传感器设置在轨道旁，位置分别与第一供电臂本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.
一种地面带电自动过分相系统，其特征在于，包括牵引网
、
位置检测单元
、
过分相执行单元和控制单元；所述牵引网包括依次连接的第一供电臂
、
第一锚段关节
、
第一中性段
、
第二锚段关节
、
第二中性段
、
第三锚段关节和第二供电臂；所述过分相执行单元包括第一换相开关
、
第二换相开关
、
第三断路器和第四断路器；所述第一换相开关的两端分别连接在第一供电臂和第二中性段上，所述第二换相开关的两端分别连接在第二中性段和第二供电臂上，所述第三断路器的两端分别连接在第一中性段和第二中性段上，所述第四断路器的两端分别连接在第二中性段和第二供电臂上；所述位置检测单元和过分相执行单元均与控制单元连接；所述位置检测单元用于检测列车位置信息，并将所述列车位置信息和位置检测单元当前状态信息传输至所述控制单元；所述过分相执行单元将过分相执行单元当前状态信息传输至所述控制单元；所述控制单元根据过分相执行单元当前状态信息
、
位置检测单元当前状态信息和列车位置信息控制过分相执行单元的开闭状态
。2.
根据权利要求1所述的地面带电自动过分相系统，其特征在于，所述第一中性段的长度短于第二中性段的长度
。3.
根据权利要求2所述的地面带电自动过分相系统，其特征在于，所述过分相执行单元还包括第一断路器和第二断路器；所述第一断路器串联在第一供电臂和第一换相开关之间，所述第二断路器串联在第二换相开关和第二供电臂之间
。4.
根据权利要求3所述的地面带电自动过分相系统，其特征在于，所述第一断路器和第二断路器为
27.5kV
高压断路器
。5.
根据权利要求2所述的地面带电自动过分相系统，其特征在于，所述位置检测单元包括第一传感器
、
第二传感器和第三传感器；所述第一传感器
、
第二传感器和第三传感器设置在轨道旁，位置分别与第一供电臂<...

【专利技术属性】
技术研发人员：吕顺凯，龙致远，陈广赞，邱文俊，张敏，易韵岚，张志学，肖宇翔，何健明，仇乐兵，陶洪亮，刘正雄，
申请(专利权)人：重庆中车时代电气技术有限公司，
类型：发明
国别省市：