[实用新型]一种电气化铁路负序补偿系统

说明书

技术领域

本实用新型涉及铁路负序补偿技术领域，更具体地说，涉及一种电气化铁路负序补偿系统。

背景技术

电力机车是一种重要的运输工具，同内燃、蒸汽机车相比，具有节能、环保、高效等诸多优越性。根据我国《中长期铁路网规划（2008调整）》，到2020年，全国铁路营业里程将达到12万公里以上，电化率达到60%以上。随着电气化铁路的不断建设发展，它对电网的电能质量影响越来越受到研究人员的重视。

由于电气化铁路牵引负荷为单相负荷，不仅功率因数较低，当其接入电网时还会产生较大的负序分量，对电力设备及电力系统的安全经济运行造成威胁。因此，为了改善电能质量，目前铁路供电系统采取的措施主要是通过直接在牵引变电站的单站低压侧安装晶闸管控制电抗器（TCR）型静止无功补偿器和固定电容器，但是，分别在单站低压侧安装晶闸管控制电抗器（TCR）型静止无功补偿器，会导致谐波含量大，总补偿容量大，成本高。

实用新型内容

有鉴于此，本实用新型提供一种电气化铁路负序补偿系统，能够实现在对电气化铁路进行负序补偿的同时，降低补偿系统的安装容量和占地面积。

为解决上述技术问题，本实用新型采用的技术方案为：一种电气化铁路负序补偿系统，包括：信号采集控制器、磁控电抗器和电容器支路；其中：

所述磁控电抗器与电网的高压侧连接；

所述电容器支路与电网的低压侧连接；

所述信号采集控制器分别与所述磁控电抗器和电容器支路连接；

所述信号采集控制器根据电网三相间的有功功率和无功功率，计算出电网三相间需要补偿的容量大小，并根据计算结果生成控制所述电容器支路提供无功和控制所述磁控电抗器输出补偿容量的控制信号。

优选地，所述系统还包括：电流互感器、电压互感器、电流变送器、电压变送器和功率变送器；其中：

所述电流互感器与电网的高压侧连接，采集所述电网的高压侧的电流信号，并将采集的所述电流信号发送至与其连接的所述电流变送器和功率变送器；

所述电压互感器与电网的高压侧连接，采集所述电网的高压侧的电压信号，并将采集的所述电压信号发送至与其连接的所述电压变送器和功率变送器；

所述电流变送器将所述电流信号转换后输出至与其连接的信号采集控制器；

所述电压变送器将所述电压信号转换后输出至与其连接的信号采集控制器；

所述功率变送器将所述电流信号和电压信号转换后输出至与其连接的信号采集控制器；

所述信号采集控制器根据接收到的转换后的电流信号和电压信号计算出电网三相间的有功功率和无功功率。

优选地，所述信号采集控制器为PLC控制器。

优选地，所述磁控电抗器为主绕组采用三角形接线的磁控电抗器。

优选地，所述电流变送器的型号为：KCE-IJ03-A6-4-D24；电流输入范围为：0～5A，电压输出范围为：0～10V，工作电源为：24VDC，工作温度为：0～60°，响应时间为：≤250ms，直流输出精度为：±0.1%FS，交流输出精度为：±0.2%FS。

优选地，所述电压变送器的型号为：KCE-VJ03-V4-4-D24；电压输入范围为：0～250V，电压输出范围：0～10V，工作电源为：24VDC，工作温度为：0～60°，响应时间为：≤250ms，直流输出精度为：±0.1%FS，交流输出精度为：±0.2%FS。

优选地，所述功率变送器的型号为：CWQ-12-A5V2-5-V3-D2；电流输入范围为：0～5A，电压输入范围为：0～220V，输入频率为：50Hz±3Hz，电压输出范围为：0～10V，工作电源为：24VDC，工作温度为：0～60°，响应时间为：≤250msec，消耗功率为：≤4VA。

从上述的技术方案可以看出，本实用新型公开的一种电气化铁路负序补偿系统，通过信号采集控制器根据电网三相间的有功功率和无功功率，计算出电网三相间需要补偿的容量大小，并根据需要补偿的容量大小控制与电网的高压侧连接的磁控电抗器输出补偿容量，控制与电网的低压侧连接的投切电容支路提供无功，有效解决了电气化铁路负荷的负序补偿问题，同时通过将磁控电抗器直接与电网的高压侧连接，在进行补偿时无需再接入升压变压器，减小了补偿系统的占地面积，并且与分别在低压侧单站进行补偿相比，大大降低了补偿系统的安装容量。

附图说明