阅读说明：本技术 一种应用单相牵引变压器的牵引供电系统构造 (Traction power supply system structure applying single-phase traction transformer ) 是由 邓云川 林宗良 李剑 杨佳 刘涛 刘孟恺 于 2019-11-19 设计创作，主要内容包括：一种应用单相牵引变压器的牵引供电系统构造,能够实现正常供电时牵引变电所端电分相按照电分段方式运行,故障情况下倒接过程较为简便、防止误操作,保证系统安全可靠运行,有效解决大坡道电分相技术难题。包括牵引变电所和供左侧供电臂、右侧供电臂的四回馈线,所述牵引变电所采用单相牵引变压器,在其27.5kV侧新增一回馈线,该新增馈线与左侧供电臂、右侧供电臂的馈线为同相电源,通过该新增馈线对牵引变电所所端锚段关节式电分相不带电中性段进行供电,且通过辅助母线与左侧供电臂、右侧供电臂的四回馈线连接,作为该四回馈线的备用馈线。(The utility model provides an use single-phase traction transformer's traction power supply system structure, can realize that traction substation end electricity phase-splitting moves according to the electricity segmentation mode when normal power supply, and the process of switching over is comparatively simple and convenient under the fault condition, prevents the maloperation, guarantees the safe and reliable operation of system, effectively solves big ramp electricity phase-splitting technical problem. The system comprises a traction substation and four feedback lines for a left side power supply arm and a right side power supply arm, wherein the traction substation adopts a single-phase traction transformer, a feedback line is newly added on the 27.5kV side of the traction substation, the newly added feedback line is an in-phase power supply with the feedback lines of the left side power supply arm and the right side power supply arm, an anchor section joint type neutral section at the end of the traction substation is supplied with power through the newly added feedback line, and the anchor section joint type neutral section is connected with the four feedback lines of the left side power supply arm and the right side power supply arm through auxiliary buses and serves as a standby feedback line of the four feedback lines.)

一种应用单相牵引变压器的牵引供电系统构造

技术领域

本发明涉及电气化铁路牵引供电系统，特别涉及一种应用单相牵引变压器的牵引供电系统构造。

背景技术

电气化铁路中运行的牵引变压器，结线型式较多，单相牵引变压器具有容量利用率最高、可达100％，结线型式最简单，高压进线侧仅需引入两相进线，与其它结线型式的牵引变压器相比，理论上，正常运行时，牵引变电所所端段电分相可按电分段方式运行，能够有效减少机车通过电分相中性段短时失电产生的速度和功率损失，提高旅客乘坐舒适度等特点，此外，采用单相牵引变压器的牵引变电所左右两侧供电臂为同一母线，两侧供电臂负荷可以互为补充，利于再生电能的吸收，节约牵引供电系统电能消耗，因此，在电网负序承受能力允许的条件下，得到优先采用。

接触网上电分相，作为不同相电源分割的电气绝缘，在高速铁路甚至大部分普速电气化铁路中，均采用锚段关节方式，锚段关节式电分相由相邻的绝缘锚段关节和中间不带电架空接触网区段构成，该不带电架空接触网区段称为中性段，列车受电弓在进入不带电中性段时、将短时失电，导致功率损失和速度损失，如电分相设置于长大坡道区段，功率损失和速度损失将更为严重，可能导致坡停、坡缓等事故，因此，长大坡道电气化铁路中，电分相的设置往往成为一项重要的技术难题。

理论上，采用单相牵引变压器，供电臂两侧为同相电源，正常情况下，牵引变电所所端电分相可按电分段方式运行，可以克服并解决长大坡道电分相设置难题，但是，牵引变电所故障、退出运行、由相邻牵引变电所越区供电时，退出运行牵引变电所两侧供电臂电源来至相邻不同牵引变电所，电分段必须恢复为电分相方式运行，倒接过程较为繁琐，且通常考虑采用接触网上开关进行作业、可靠性较差，为防止误操作，保证系统安全可靠运行，实际运行中，采用单相牵引变压器的牵引变电所，其所端电分相正常情况仍按照电分相方式运行。因此，实际运行中，采用单相牵引变压器并未有效解决大坡道电分相问题。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是提出一种应用单相牵引变压器的牵引供电系统构造，能够实现正常供电时牵引变电所端电分相按照电分段方式运行，故障情况下倒接过程较为简便、防止误操作，保证系统安全可靠运行，有效解决大坡道电分相技术难题。

本发明解决其技术问题所采用的技术方案如下：

本发明的一种应用单相牵引变压器的牵引供电系统构造，包括牵引变电所和供左侧供电臂、右侧供电臂的四回馈线，其特征是：所述牵引变电所采用单相牵引变压器，在其27.5kV侧新增一回馈线，该新增馈线与左侧供电臂、右侧供电臂的馈线为同相电源，通过该新增馈线对牵引变电所所端锚段关节式电分相不带电中性段进行供电，且通过辅助母线与左侧供电臂、右侧供电臂的四回馈线连接，作为该四回馈线的备用馈线。

本发明的有益效果是，牵引变电所采用单相牵引变压器，在27.5kV馈线侧新增一回馈线，该新增馈线对牵引变电所所端锚段关节式电分相传统不带电中性段进行供电，使该所端电分相成为电分段方式运行，列车受电弓在进入该中性段时、不会失电，也不会产生功率损失和速度损失，当牵引变电所故障、退出运行、由相邻牵引变电所越区供电时，由于对中性段供电的馈线随故障牵引变电所一起退出运行，中性段自然处于无电状态，故障牵引变电所所端电分相由电分段恢复为电分相方式运行，倒接过程自然完成，能够防止误操作，保证系统安全可靠运行，有效解决大坡道电分相技术难题；此外，中性段供电的上下行供电线上网分别设置电动隔离开关、避雷器和供电线，增加了系统运行的灵活性，方便了运营管理和维护。

附图说明

本说明书包括如下四幅附图：

图1是7跨锚段关节式电分相示意图；

图2是本发明一种应用单相牵引变压器的牵引供电系统构造中牵引变电所主接线图；

图3是本发明一种应用单相牵引变压器的牵引供电系统构造中锚段关节式电分相供电示意图；

图4是本发明一种应用单相牵引变压器的牵引供电系统构造当牵引变电所故障退出运行时由相邻牵引变电所越区供电示意图。

图中示出零部件、部位名称及所对应的标记：锚柱1，下锚支接触网2，转换柱3，中心柱4，中性段接触网5，转换柱6，转换柱7，中心柱8，转换柱9，工作支接触网10，锚柱11、单相牵引变压器12、27.5kV母线13、27.5kV辅助母线14、27.5kV电流互感器15、27.5kV断路器16、27.5kV电动隔离开关17、氧化锌避雷器18、上网供电线19、来至牵引变电所供上行中性段电源20、来至牵引变电所供下行中性段电源21、复线上行中性段接触网22、复线下行中性段接触网23、1号牵引变电所24、1号分区所25、2号牵引变电所26、2号分区所27、3号牵引变电所28、2号牵引变电所供中性段馈线29、2号牵引变电所所端电分相30、1号分区所越区电动隔离开关31、2号分区所越区电动隔离开关32。

具体实施方式

下面结合附图和实施例对本发明进一步说明。

参照图1，列车在通过锚段关节式电分相时，受电弓从中心柱4到中心柱8过程中仅与无电中性段接触网接触，列车将短时失电，导致功率损失和速度损失，当电分相设置于长大坡道区段，严重时可能导致坡停、坡缓等事故，因此，长大坡道电气化铁路中，电分相的设置往往成为一项重要的技术难题。

参照图2，为了解决长大坡道电分相技术难题，本发明一种应用单相牵引变压器的牵引供电系统构造，包括牵引变电所和供左侧供电臂、右侧供电臂的四回馈线，所述牵引变电所采用单相牵引变压器，在其27.5kV侧新增一回馈线，该新增馈线与左侧供电臂、右侧供电臂的馈线为同相电源，通过该新增馈线对牵引变电所所端锚段关节式电分相不带电中性段进行供电，且通过辅助母线与左侧供电臂、右侧供电臂的四回馈线连接，作为该四回馈线的备用馈线。

参照图3，对于复线电气化铁路，上行锚段关节式电分相中性段和下行锚段关节式电分相中性段分别由来至牵引变电所的由不同电动隔离开关、氧化锌避雷器、上网供电线构成的电源供电。参照图4，牵引变电所故障退出运行，由相邻两侧牵引变电所通过分区所越区供电时，由于为故障牵引变电所所端锚段关节式电分相中性段供电的馈线与牵引变电所一同退出运行，中性段自然恢复为无电区。

综合图2、图3、图4，正常运行情况下，牵引变电所所端锚段关节式电分相中性段将通过牵引变电所新增馈线供电，列车在通过时、受电弓与中性段接触网接触，将不会失电，也就不会产生功率损失和速度损失，同时，该新增馈线兼顾作为其他四回馈线的备用馈线，可最大限度的利用设备、节约投资、提高系统运行效率，此外，上下行中性段接触网采用分开供电模式，增加了系统运行的灵活性，方便了运营管理和维护。故障情况下，故障牵引变电所所端电分相中性段将由带电状态恢复为无电状态，由电分段运行模式恢复为电分相运行模式，倒接过程自然完成，防止误操作，保证了系统安全可靠运行。

参照图1，七跨锚段关节式电分相中，锚柱1承担下锚支接触网2和中性段接触网5悬挂、列车受电弓仅与下锚支接触网2接触，中性段从该位置起。转换柱3承担下锚支接触网2和中性段接触网5悬挂，列车受电弓仅与下锚支接触网2接触。中心柱4承担下锚支接触网2和中性段接触网5悬挂，列车受电弓同时与下锚支接触网2和中性段接触网5接触。转换柱6承担下锚支接触网2、中性段接触网5和工作支接触网10悬挂，列车受电弓仅与中性段接触网5接触，工作支从该位置起；转换柱7承担下锚支接触网2、中性段接触网5和工作支接触网10悬挂，列车受电弓仅与中性段接触网5接触，下锚支从该位置止。中心柱8承担工作支接触网10和中性段接触网5悬挂，列车受电弓同时与工作支接触网10和中性段接触网5接触。转换柱9承担工作支接触网10和中性段接触网5悬挂，列车受电弓仅与工作支接触网10接触。锚柱11承担工作支接触网10和中性段接触网5悬挂、列车受电弓仅与工作支接触网10接触，中性段从该位置止。通过锚段关节式电分相，能够实现下锚支接触网和工作支接触网的接替，利用锚段关节式电分相中设置的不带电的中性段，实现两侧供电臂的电气绝缘。

参照图2，牵引变电所采用单相牵引变压器12，输出同相电源供分段母线13，为给各馈线提供备用，设置了备用辅助母线14，作为牵引变电所端电分相中性段供电的电流互感器15和断路器16兼作馈线备用电流互感器和备用断路器，电动隔离开关17、氧化锌避雷器18、上网供电线19与电流互感器15和断路器16一起构成了给牵引变电所端电分相中性段供电的完整馈线。

参照图3，牵引变电所电动隔离开关17、氧化锌避雷器18、上网供电线19与电流互感器15和断路器16构成的完整馈线，通过两个电动隔离开关17、两个氧化锌避雷器18、两条上网供电线19构成电源20和电源21，分别供复线上行中性段接触网22、复线下行中性段接触网23。

参照图4，当2号牵引变电所26故障、退出运行，由相邻1号牵引变电所24通过闭合1号分区所25越区电动隔离开关31、3号牵引变电所28通过闭合2号分区所27越区电动隔离开关32，实现越区供电。由于2号牵引变电所26故障、退出运行，因此该牵引变电所供中性段馈线29也将失电退出，该牵引变电所所端电分相30中性段将自然处于无电状态。

以上所述只是用图解说明本发明一种应用单相牵引变压器的牵引供电系统构造的一些原理，并非是要将本发明局限在所示和所述的具体结构和适用范围内，故凡是所有可能被利用的相应修改以及等同物，均属于本发明所申请的专利范围。