發(fā)布時(shí)間:2011-12-17 閱讀次數(shù):3450
關(guān)閉牽引變電所并聯(lián)電容補(bǔ)償裝置自動(dòng)控制投切技術(shù)
主要完成單位：中國(guó)鐵道科學(xué)研究院機(jī)車車輛研究所
鐵道部蘭州第一設(shè)計(jì)院
蘭州鐵路局機(jī)務(wù)處
蘭州鐵路局武威南供電段
起 止 時(shí) 間 ：1995年6月～1998年11月
鑒定證書編號(hào)：鐵道部技鑒字[1999]第030號(hào)
本課題研究的目的是根據(jù)電氣化鐵道牽引變電所各供電臂牽引負(fù)荷的大小，自動(dòng)投切分組的并聯(lián)電容補(bǔ)償裝置，減少無(wú)功量，提高牽引變電所的功率因數(shù)，降低電力部門對(duì)鐵路局的罰款，同時(shí)減少牽引負(fù)荷的諧波分量對(duì)電力系統(tǒng)的污染。
目前，在我國(guó)現(xiàn)有的牽引變電所中，為提高功率因數(shù)和吸收三、五次等諧波，均采用固定參數(shù)的電容器C和電抗器L串聯(lián)支路并接在27.5kV側(cè)的牽引母線上，利用真空開關(guān)對(duì)其進(jìn)行手動(dòng)投切。但因牽引負(fù)荷變化較大，時(shí)有時(shí)無(wú)。如在占我國(guó)電氣化線路近2/3的單線區(qū)段，供電臂上的牽引負(fù)荷有50%以上的時(shí)間為O～50安。在雙線區(qū)段北京分局的官?gòu)d牽引變電所，B相的牽引負(fù)荷在O～50安間占55%。由于固定參數(shù)的C和L串聯(lián)支路無(wú)法適應(yīng)變化激烈的牽引負(fù)荷對(duì)無(wú)功量的要求，因此，這種并補(bǔ)裝置的存在使?fàn)恳冸娝臒o(wú)功有時(shí)處于過補(bǔ)，有時(shí)處于欠補(bǔ)，降低了整個(gè)牽引變電所的功率因數(shù)值，達(dá)不到電力部門要求的O.9值。為此，僅北京局的一個(gè)豐臺(tái)供電段在1999年的2月就被罰款90萬(wàn)元。因此，必須根據(jù)功率因數(shù)的需要對(duì)并補(bǔ)裝置分組，并進(jìn)行自動(dòng)投切。
利用真空開關(guān)投切并補(bǔ)支路因無(wú)法保證在電壓過0處或電流過0處進(jìn)行投切，因此，必然會(huì)產(chǎn)生較高的操作過電流和過電壓，為此，本課題研究的重點(diǎn)為：
1．研制不同的電算仿真程序，從理論上弄清和分析操作過電壓、過電流的發(fā)生過程和量值及采取降壓、降流措施后的效果。
2．采用必要的措施，減少操作過電壓和過電流，防止電容器C、電抗器L和真空開關(guān)等元器件的損壞，以適應(yīng)頻繁的自動(dòng)操作過程。
3．確定較合理的自動(dòng)投、切判據(jù)，減少開關(guān)動(dòng)作次數(shù)，延長(zhǎng)開關(guān)壽命。
4．研制并補(bǔ)支路自動(dòng)投切控制裝置的軟件和硬件，依據(jù)合理的判據(jù)，保證及時(shí)投、切分組的并補(bǔ)支路，達(dá)到減少無(wú)功的目的。
經(jīng)過幾年的研究、試驗(yàn)、分析和試運(yùn)行，課題提供了下列成果：
1．具有降低操作過電壓和過電流設(shè)備的并補(bǔ)裝置主回路：除基本的電容器C和電抗器L外，另有限流電阻、氧化鋅避雷器、干式RC過電流吸收器等元件。
2．由STD和PC工控機(jī)組成的自動(dòng)投切控制裝置。
3．自動(dòng)投切的二次控制保護(hù)回路。
4．首次研制成的電氣化專用干式RC過電壓吸收器及新型的限流電阻。
5．一系列通用電算程序：牽引負(fù)荷采樣、計(jì)算、處理程序；實(shí)用自動(dòng)控制程序；并補(bǔ)裝置穩(wěn)態(tài)仿真計(jì)算程序及自動(dòng)投切時(shí)的暫態(tài)仿真計(jì)算程序等。
本課題于1999年6月12日通過鐵道部科技教育司組織的部級(jí)鑒定，鑒定意見中認(rèn)為：本裝置軟、硬件措施均較完善，經(jīng)濟(jì)實(shí)用，符合我國(guó)國(guó)情，其技術(shù)水平達(dá)到國(guó)內(nèi)領(lǐng)先水平。鑒定委員會(huì)一致同意通過技術(shù)鑒定，可以推廣應(yīng)用。
