一种电气化铁路接触网融冰回路构造制造技术

本实用新型专利技术提供一种电气化铁路接触网融冰回路构造，涉及电气化铁路供电技术领域。设有电压互感器VT的牵引母线TB的首端并接在匹配变压器MT原边线路中的开关K1和开关K2之间；匹配变压器MT次边的g抽头与静止无功发生器SVG1的a端子连接；静止无功发生器SVG1的b端子与钢轨T连接；供电臂首端C1串接开关K3后并接在匹配变压器MT次边的g抽头与静止无功发生器SVG1的a端子的连线之间，供电臂首端C1与K3连线之间设有电流互感器CT，供电臂首端C1串接开关K4与牵引母线TB连接；静止无功发生器SVG2的c端子串接开关K5并接于供电臂末端C2，静止无功发生器SVG2的d端子与钢轨T连接。

【技术实现步骤摘要】
一种电气化铁路接触网融冰回路构造
本技术涉及电气化铁路供电

技术介绍
我国幅员辽阔，电气化铁路遍布全国，由于所处地区气候条件复杂，南方和北方均存在接触网覆冰情况。接触网覆冰的危害包括：(1)接触网覆冰厚度超过其覆冰极限时，可能会发生断线、支柱及支持装置断裂变形等问题。(2)同一导线上覆冰和脱冰不均匀造成导线舞动，严重时会导致断线或零部件失效等事故；(3)接触网覆冰时将部分可导电颗粒冰封在绝缘子串的表面，冰层融化时绝缘子串表面的电导会明显提高，极易发生闪络事故，导致线路频繁跳闸、绝缘子串炭化损坏；(4)接触线覆冰导致滑板与接触线中间隔有冰层不能直接接触，从而产生电弧烧伤接触板与接触线。因此，研究接触网融冰方法对牵引供电系统的稳定运行有积极意义。目前，有较多基于静止无功发生器SVG(StaticVarGenerator)防融冰装置的研究。该方式以输电线路为负载，通过无功补偿设备输出较大的无功电流，利用焦耳热达到防冰或融冰目的。从理论上讲，SVG调节速度快，运行范围宽，可以满足不同气象条件下防冰、融冰需求，但是融冰电流较大，融冰装置容量较大，限于目前全控型电力电子器件的电压和电流水平，要做到大容量补偿比较困难，且设备投资较大，不够经济。
技术实现思路
本技术的目的是提供一种电气化铁路融冰回路构造，它能有效地解决融冰装置降低容量的技术问题。本技术的目的通过以下技术方案来实现：一种电气化铁路接触网融冰回路构造，包括牵引变压器TT、牵引母线TB和静止无功发生器，接触网融冰回路具体结构为：牵引变压器TT的原边与三相电网的A、B、C相连接，次边一端与钢轨连接或接地，另一端串接开关K1、开关K2与匹配变压器MT原边的e抽头连接；设有电压互感器VT的牵引母线TB的首端并接在匹配变压器MT原边线路中的开关K1和开关K2之间；匹配变压器MT次边的g抽头与静止无功发生器SVG1的a端子连接；静止无功发生器SVG1的b端子与钢轨T连接；匹配变压器MT原边的f抽头与次边的h抽头接地；供电臂首端C1串接开关K3后并接在匹配变压器MT次边的g抽头与静止无功发生器SVG1的a端子的连线之间，供电臂首端C1与开关K3连线之间设有电流互感器CT，供电臂首端C1串接开关K4与牵引母线TB连接；静止无功发生器SVG2的c端子串接开关K5后并接于供电臂末端C2，静止无功发生器SVG2的d端子与钢轨T连接；电流互感器CT的测量端、电压互感器VT的测量端、气象传感器MS的测量端、冰厚测量装置IM的测量端均与测量单元MU的输入接口连接，测量单元MU输出接口与融冰控制单元CU的输入接口连接，融冰控制单元CU的输出接口分别与功率控制单元PU的输入端口、开关控制单元SU的输入端口连接；开关控制单元SU的输出端口分别与开关K1、开关K2、开关K3、开关K4、开关K5的控制端连接；功率控制单元PU的输出端口分别与静止无功发生器SVG1、静止无功发生器SVG2的控制端连接。电气化铁路接触网融冰回路构造需要通过以下控制方法来实现其融冰功能：一、融冰回路准备通过测量单元MU的五个传感装置实时监测沿线的气象条件、接触网覆冰厚度、供电臂首端电流、首端电压；当融冰控制单元CU判断接触网满足融冰条件的情况时，开关控制单元SU率先控制开关K4、开关K1依次分闸，接触网断电；再控制开关K2闭合，接入匹配变压器MT和静止无功发生器SVG1，开关K3闭合，供电臂首端C1接至匹配变压器MT次边，开关K5闭合，接入静止无功发生器SVG2；最后控制开关K1合闸，融冰回路投入；二、具体实施融冰功率控制单元PU控制静止无功发生器SVG2产生满足融冰要求的无功电流，同时控制静止无功发生器SVG1产生与静止无功发生器SVG2大小相等、性质相反的无功电流，使得无功电流在接触网融冰回路内循环，利用焦耳热融冰；三、退出融冰状态当融冰控制单元CU判断接触网不满足融冰条件的情况时，功率控制单元PU控制静止无功发生器SVG1与静止无功发生器SVG2停止工作，开关控制单元SU率先控制开关K1分闸；再控制开关K5、开关K3、开关K2依次打开，融冰装置退出运行；最后控制开关K1、开关K4依次合闸，接触网恢复供电。本技术的工作原理是：当接触网满足设定的融冰条件时，将供电臂首端C1从牵引母线TB处断开连接至匹配变压器MT次边，接触网电压从27.5kV降至匹配变压器低压侧电压。静止无功发生器SVG2产生满足融冰要求的无功电流，静止无功发生器SVG1产生与静止无功发生器SVG2大小相等、性质相反的无功电流，使得无功电流在搭建的牵引网融冰回路内循环，利用焦耳热融冰。与现有技术相比，本技术的有益效果是：融冰时接触网呈现低压状态，一方面末端SVG可与供电臂末端直接连接，无需匹配变压器从而减少融冰装置需要的匹配变压器数量；另一方面在融冰电流一定的情况下，随着牵引网电压的降低可有效减小融冰装置容量，进而降低融冰技术难度、成本投资，提高融冰效率及可实施性。附图说明图1是本技术实施例的结构示意图图2是本技术的控制流程示意图具体实施方式下面结合附图和具体实施方式对本技术做进一步的描述。搭建接触网融冰回路的具体流程为：牵引变压器TT的原边与三相电网的A、B、C相连接，次边一端与钢轨连接或接地，另一端串接开关K1、开关K2与匹配变压器MT原边的e抽头连接；设有电压互感器VT的牵引母线TB的首端并接在匹配变压器MT原边线路中的开关K1和开关K2之间；匹配变压器MT次边的g抽头与静止无功发生器SVG1的a端子连接；静止无功发生器SVG1的b端子与钢轨T连接；匹配变压器MT原边的f抽头与次边的h抽头接地；供电臂首端C1串接开关K3后并接在匹配变压器MT次边的g抽头与静止无功发生器SVG1的a端子的连线之间，供电臂首端C1与开关K3连线之间设有电流互感器CT，供电臂首端C1串接开关K4与牵引母线TB连接；根据融冰的需要静止无功发生器SVG2可以设置在供电臂末端，融化牵引变电所到分区所之间供电臂上的覆冰，也可以设置在相邻牵引变电所处，融化两牵引变电所之间接触网上的覆冰，当融化供电臂上的覆冰时，静止无功发生器SVG2的c端子串接开关K5后并接于供电臂末端C2，静止无功发生器SVG2的d端子与钢轨T连接；电流互感器CT的测量端、电压互感器VT的测量端、气象传感器MS的测量端、冰厚测量装置IM的测量端均与测量单元MU的输入接口连接，测量单元MU输出接口与融冰控制单元CU的输入接口连接，融冰控制单元CU的输出接口分别与功率控制单元PU的输入端口、开关控制单元SU的输入端口连接；开关控制单元SU的输出端口分别与开关K1、开关K2、开关K3、开关K4、开关K5的控制端连接；功率控制单元PU的输出端口分别与静止无功发生器SVG1、静止无功发生器SVG2的控制端连接；该融冰构造通过一种电气化铁路接触网融冰回路的控制方法来实现其融冰功能：一、融冰回路准备通本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种电气化铁路接触网融冰回路构造，包括牵引变压器TT、牵引母线TB和静止无功发生器，接触网融冰回路具体结构为：/n牵引变压器TT的原边与三相电网的A、B、C相连接，次边一端与钢轨连接或接地，另一端串接开关K1、开关K2与匹配变压器MT原边的e抽头连接；设有电压互感器VT的牵引母线TB的首端并接在匹配变压器MT原边线路中的开关K1和开关K2之间；匹配变压器MT次边的g抽头与静止无功发生器SVG1的a端子连接；静止无功发生器SVG1的b端子与钢轨T连接；匹配变压器MT原边的f抽头与次边的h抽头接地；供电臂首端C1串接开关K3后并接在匹配变压器MT次边的g抽头与静止无功发生器SVG1的a端子的连线之间，供电臂首端C1与开关K3连线之间设有电流互感器CT，供电臂首端C1串接开关K4与牵引母线TB连接；静止无功发生器SVG2的c端子串接开关K5后并接于供电臂末端C2，静止无功发生器SVG2的d端子与钢轨T连接；电流互感器CT的测量端、电压互感器VT的测量端、气象传感器MS的测量端、冰厚测量装置IM的测量端均与测量单元MU的输入接口连接，测量单元MU输出接口与融冰控制单元CU的输入接口连接，融冰控制单元CU的输出接口分别与功率控制单元PU的输入端口、开关控制单元SU的输入端口连接；开关控制单元SU的输出端口分别与开关K1、开关K2、开关K3、开关K4、开关K5的控制端连接；功率控制单元PU的输出端口分别与静止无功发生器SVG1、静止无功发生器SVG2的控制端连接。/n...

【技术特征摘要】
1.一种电气化铁路接触网融冰回路构造，包括牵引变压器TT、牵引母线TB和静止无功发生器，接触网融冰回路具体结构为：
牵引变压器TT的原边与三相电网的A、B、C相连接，次边一端与钢轨连接或接地，另一端串接开关K1、开关K2与匹配变压器MT原边的e抽头连接；设有电压互感器VT的牵引母线TB的首端并接在匹配变压器MT原边线路中的开关K1和开关K2之间；匹配变压器MT次边的g抽头与静止无功发生器SVG1的a端子连接；静止无功发生器SVG1的b端子与钢轨T连接；匹配变压器MT原边的f抽头与次边的h抽头接地；供电臂首端C1串接开关K3后并接在匹配变压器MT次边的g抽头与静止无功发生器SVG1的a端子的连线之间，供电臂首端C1与开关K3连线...

【专利技术属性】
技术研发人员：解绍锋，邢金慧，李群湛，易东，郭锴，陈民武，黄小红，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