[发明专利]基于牵引-补偿变压器的同相供电综合补偿装置及其方法

说明书

本发明公开了一种基于牵引‑补偿变压器的同相供电牵引变电所综合补偿装置及其方法，涉及交流电气化铁路供电技术领域。该同相供电牵引变电所综合补偿装置包括第一无功补偿单元、第二无功补偿单元、第三无功补偿单元、第四无功补偿单元和测控单元；所述第一无功补偿单元连接于所述牵引‑补偿变压器次边的r′端子与s′端子之间；所述第一无功补偿单元、第二无功补偿单元、第三无功补偿单元和第四无功补偿单元分别与所述测控单元连接。另外，还公开了一种基于牵引‑补偿变压器的同相供电牵引变电所综合补偿方法。因此，本发明不仅能有效地取消同相供电牵引变电所出口处的电分相，实现同相供电，还能有效地解决同相供电牵引变电所产生的无功和负序进行实时补偿的技术问题。

技术领域

本发明涉及交流电气化铁路供电领域，尤其涉及一种基于牵引-补偿变压器的同相供电牵引变电所的无功、负序综合补偿技术。

背景技术

电气化铁道普遍采用由公用电力系统供电的单相工频交流制，为使单相的牵引负荷在三相电力系统中尽可能平衡分配，电气化铁道往往采用轮换相序、分相分区供电的方案。分相分区处的相邻供电区之间用分相绝缘器隔离，形成电分相，简称分相。电分相环节是整个牵引供电系统中最薄弱的环节，列车过分相成为了高速铁路乃至整个电气化铁路牵引供电的瓶颈。

理论和实践表明在牵引变电所采用单相牵引变压器或组合式同相供电技术可以取消其出口处的电分相，在分区所采用双边连通技术可以取消该处的电分相，从而消除供电瓶颈，提高铁路供电能力和运输能力。但其核心通过改变牵引变电所的有功潮流来实现负序补偿，使负序达标。

本发明不改变牵引变电所的有功潮流，通过无功潮流控制来解决牵引变电所的无功和负序的综合补偿技术问题，实现同相供电，同时，提高功率因数，提高馈线电压，并使负序治理达到国家标准要求。

发明内容

本发明目的是提供了一种基于牵引-补偿变压器的同相供电综合补偿装置及其方法，不仅能实现同相供电，而且还能有效地解决同相供电牵引变电所产生的无功和负序综合实时补偿的技术问题。

为了解决上述技术问题，本发明所采用的技术方案具体如下：

一种基于牵引-补偿变压器的同相供电综合补偿装置，设置于同相供电牵引变电所内，所述同相供电牵引变电所主要包括三相高压母线、与所述三相高压母线连接的牵引-补偿变压器和与所述牵引-补偿变压器连接的馈线；其中：所述综合补偿装置包括第一无功补偿单元、第二无功补偿单元、第三无功补偿单元、第四无功补偿单元和测控单元；所述第一无功补偿单元连接于所述牵引-补偿变压器次边的r′端子与s′端子之间，所述第二无功补偿单元连接于所述牵引-补偿变压器次边的r端子与t端子之间，所述第三无功补偿单元连接于所述牵引-补偿变压器次边的s端子与t端子之间，所述第四无功补偿单元连接于所述牵引-补偿变压器次边的r端子与s端子之间；所述第一无功补偿单元、第二无功补偿单元、第三无功补偿单元和第四无功补偿单元分别与所述测控单元连接。

优选地，所述综合补偿装置还包括测控单元，所述测控单元主要由电压互感器、电流互感器和控制器共同构成；所述控制器的输入端分别与电压互感器、电流互感器的测量端连接，控制器输出端分别与第一无功补偿单元、第二无功补偿单元、第三无功补偿单元、第四无功补偿单元的控制端连接。

优选地，所述电压互感器的原边并接于馈线与地之间，电流互感器的原边串接于馈线上。

优选地，所述牵引-补偿变压器原边端子R、S、T分别与所述三相高压母线的ABC三相连接；所述牵引-补偿变压器次边r′s′绕组的r′端子经馈线引至牵引网连接，其次边r′s′绕组的s′端子接地。

为了解决上述技术问题，本发明所采用的又一技术方案具体如下：

一种使用上述技术方案中任意一项所述的基于牵引-补偿变压器的同相供电综合补偿装置的综合补偿方法，其中：所述同相供电的综合补偿方法具体步骤为：