[實(shí)用新型]箱式串聯(lián)電容補(bǔ)償裝置

無效

• 申請?zhí)枺?/td>: 200720053341.0
• 申請日: 2007-06-21
• 公開（公告）號: CN201054501Y
• 公開（公告）日: 2008-04-30
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 田科;賈建軍
• 申請（專利權(quán)）人: 珠海南自電氣系統(tǒng)工程有限公司
• 主分類號: H02J1/00
• 分類號: H02J1/00
• 代理公司: 珠海智專專利商標(biāo)代理有限公司
• 代理人: 張中;何通培

技術(shù)領(lǐng)域

本實(shí)用新型涉及一種串聯(lián)電容補(bǔ)償裝置，尤其是一種部分設(shè)備安裝在密閉金屬箱內(nèi)的箱式串聯(lián)電容補(bǔ)償裝置。

背景技術(shù)

電氣化鐵道牽引供電系統(tǒng)中承擔(dān)電能傳送的輸電網(wǎng)的輸電線路是具有較大阻抗的輸電線路，大部分的單線區(qū)段中，輸電線路每公里的等效阻抗為Z＝(0.23+j0.46)歐，式子中j表示感性阻抗與純阻性阻抗之間存在的相位角，輸電線路的等效阻抗中感抗比重較大，造成電力機(jī)車從輸電線路取電時，輸電線路形成電壓降落、電壓損失，從而導(dǎo)致電力機(jī)車受電弓處電壓低于牽引變電所母線電壓，造成列車運(yùn)行緩慢，在區(qū)段中行走時間延長。因此，需要在輸電網(wǎng)的兩條輸電線路之間串聯(lián)一串聯(lián)電容補(bǔ)償裝置以增大輸電線路的容抗，使電力機(jī)車取電時輸電線路的電壓降落、電壓損失減少，保證電力機(jī)車的正常運(yùn)行。

現(xiàn)有的串聯(lián)電容補(bǔ)償裝置均由分立元件構(gòu)成，并設(shè)置在戶外，采用網(wǎng)柵進(jìn)行隔離。由于分立元件設(shè)置在戶外，受風(fēng)吹雨露的侵蝕，串聯(lián)電容補(bǔ)償裝置在運(yùn)行一段時間后，元件的銹蝕嚴(yán)重，需要經(jīng)常對其進(jìn)行保養(yǎng)。并且，由于裝置只有網(wǎng)柵進(jìn)行隔離，無關(guān)人員或動物等較容易進(jìn)入網(wǎng)柵內(nèi)對串聯(lián)電容補(bǔ)償裝置造成損壞，導(dǎo)致裝置的故障率較高，檢修頻繁。同時，由于串聯(lián)電容補(bǔ)償裝置需與輸電線路串聯(lián)，其電壓一般為27.5千伏，故選用分立元件時，需挑選耐壓等級在27.5千伏以上的元件，造成串聯(lián)電容補(bǔ)償裝置生產(chǎn)成本昂貴，體積龐大，不便于運(yùn)輸與安裝。再者，現(xiàn)有的串聯(lián)電容補(bǔ)償裝置在電氣設(shè)計上也存在不足，在輸電線路發(fā)生短路時，容易在電容器上產(chǎn)生過大電流導(dǎo)致電容器的損壞。

參見圖1，是現(xiàn)有的串聯(lián)在兩條輸電線路之間的串聯(lián)電容補(bǔ)償裝置的電原理圖。在輸電網(wǎng)3的第一輸電線路1和第二輸電線路2之間串聯(lián)有單極隔離開關(guān)QS1，并有一雙極隔離開關(guān)QS2與單極隔離開關(guān)QS1并聯(lián)。單極隔離開關(guān)QS1與雙極隔離開關(guān)QS2組成隔離開關(guān)組，可控制電容器C投入或退出使用。正常使用時，電容器C投入使用，即單極隔離開關(guān)QS1處于斷開狀態(tài)，雙極隔離開關(guān)QS2處于閉合狀態(tài)。電容器C通過雙極隔離開關(guān)QS2串聯(lián)在第一輸電線路1與第二輸電線路2之間，以增加第一輸電線路1和第二輸電線路2的容抗。另外，該串聯(lián)電容補(bǔ)償裝置還設(shè)有第一保護(hù)設(shè)備，即放電間隙FJ和快速旁路開關(guān)S，兩者相互并聯(lián)，同時也串聯(lián)接在第一輸電線路1上。其中快速旁路開關(guān)S由保持線圈M1、吸合線圈M2和觸點(diǎn)K組成，保持線圈M1、吸合線圈M2的一端連接到第一輸電線路1上，另一端連接在一起，并與觸點(diǎn)K連接。同時，放電間隙FJ和快速旁路開關(guān)S通過電抗器L連接到第二輸電線路2上。電容器C的兩端還設(shè)置有兩個防雷器F1和F2。

正常使用時，單極隔離開關(guān)QS1斷開，雙極隔離開關(guān)QS2閉合，電容器C便串聯(lián)在第一輸電線路1與第二輸電線路2之間。當(dāng)輸電網(wǎng)3發(fā)生故障時，第一輸電線路1和第二輸電線路2上會產(chǎn)生大電流，從而在電容器C兩端產(chǎn)生高電壓。該高電壓也會形成在放電間隙FJ的兩端，放電間隙FJ的兩個球極之間的空氣絕緣間隙迅速被擊穿，并通過電抗器L、快速旁路開關(guān)S的保持線圈M1、吸合線圈M2形成導(dǎo)通回路。當(dāng)電流流經(jīng)保持線圈M1和吸合線圈M2，快速旁路開關(guān)S的觸點(diǎn)K閉合，吸合線圈M2和放電間隙FJ被旁路，放電間隙FJ熄弧，恢復(fù)原來的絕緣狀態(tài)。而保持線圈M1和觸點(diǎn)K上仍有電流流過，直到短路電流消失，保持線圈M1失電，觸點(diǎn)K斷開，恢復(fù)初始狀態(tài)。

這種串聯(lián)電容補(bǔ)償裝置的電氣設(shè)置中，電容器C直接串接在兩條輸電線路上，一旦輸電網(wǎng)發(fā)生故障，短路電流會對電容器C造成很大沖擊，容易造成電容器C的損壞，不利于串聯(lián)電容補(bǔ)償裝置的長期工作。

而現(xiàn)有的變電所使用的串聯(lián)電容補(bǔ)償裝置的電氣設(shè)計與前述的有所不同，其電原理圖如圖2所示。現(xiàn)有變電所使用的串聯(lián)電容補(bǔ)償裝置同樣使用有單極隔離開關(guān)QS1與雙極隔離開關(guān)QS2組成的隔離開關(guān)組，且單極隔離開關(guān)QS1直接串接在第一輸電線路1與第二輸電線路2之間，雙極隔離開關(guān)QS2、電容器C均與單極隔離開關(guān)QS1并聯(lián)。同時，該串聯(lián)電容補(bǔ)償裝置的保護(hù)設(shè)備由放電間隙FJ、電流互感起TA、電阻R組成的第一串聯(lián)支路以及旁路斷路器QF、電抗器L組成的第二串聯(lián)支路組成，兩串聯(lián)支路分別與電容器C并聯(lián)，且兩串聯(lián)支路中間通過導(dǎo)線連接，即電阻R與電抗器L兩端均連接在一起。