專利名稱：非三相對稱供電的非工頻量治理設(shè)備的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及非三相對稱供電的非工頻量的治理設(shè)備。
技術(shù)背景非三相對稱供電系統(tǒng)，包括電氣化鐵路供電系統(tǒng)、電力機(jī)車采用四臺(tái)轉(zhuǎn)向架獨(dú)立供電方 式、整流設(shè)備供電系統(tǒng)等特殊供電方式。非三相對稱供電的非工頻量(非工作的頻率量)是由系統(tǒng)操作、系統(tǒng)故障、非線性負(fù)荷 所產(chǎn)生的。系統(tǒng)操作如合切線路、變壓器、電機(jī)、母線、機(jī)車換相、晶鬧管導(dǎo)通截止等，都會(huì)產(chǎn)生 非工頻量，并產(chǎn)生過電壓危害系統(tǒng)絕緣。如采用避雷器、斷路器觸頭間并聯(lián)電阻等防止操作 過電壓過高直接擊穿系統(tǒng)絕緣，均是被動(dòng)式保護(hù)，系統(tǒng)操作產(chǎn)生非工頻量引起的操作過電壓 依然沖擊系統(tǒng)絕緣。電力機(jī)車、整流設(shè)備負(fù)荷等均為非線性負(fù)荷，產(chǎn)生的非工頻量對系統(tǒng)的危害主要表現(xiàn)為 諧波。交流諧波的危害性很大，主要有-1、 對鄰近弱電系統(tǒng)和并聯(lián)運(yùn)行的晶閘管裝置產(chǎn)生干擾。2、 使電機(jī)的容許負(fù)荷降低；3、 使變壓器的噪聲增高、功率損失增大；4、 使接入交流系統(tǒng)的電容器過載；5、 引起電器的附加發(fā)熱；6、 使感應(yīng)電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速發(fā)生周期性變動(dòng)，并使其功率損失(鐵損、銅損)增加；7、 使互感器的精確度降級(jí)；8、 影響電子計(jì)算機(jī)的工作；9、 危害電纜壽命加速電纜老化。 目前對于電網(wǎng)諧波的治理包括1、 設(shè)置動(dòng)態(tài)無功補(bǔ)償裝置，以提高供電系統(tǒng)承受電網(wǎng)諧波的能力；2、 設(shè)置無源濾波裝置，以便濾除電網(wǎng)諧波；3、 采用有源濾波裝置消除電網(wǎng)諧波。上述各類方法對于消除電網(wǎng)諧波都有一定的效果，但是所用設(shè)備造價(jià)昂貴，動(dòng)輒幾百萬 甚至幾千萬， 一般用戶難以承受。同時(shí)，這些設(shè)備不能防止系統(tǒng)操作、系統(tǒng)故障、機(jī)車換相、 晶閘管導(dǎo)通截止產(chǎn)生的過電壓危害系統(tǒng)絕緣。實(shí)用新型內(nèi)容本實(shí)用新型是為避免上述現(xiàn)有技術(shù)所存在的問題，提供一種方法可靠、設(shè)備簡單、易于 制造、運(yùn)行維護(hù)簡單方便、成本低的非三相對稱供電的非工頻量治理設(shè)備。 本實(shí)用新型解決技術(shù)問題所采用的技術(shù)方案是本實(shí)用新型非三相對稱供電的非工頻量治理設(shè)備的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)是設(shè)置變壓器，變壓器的一 次側(cè)各相繞組分別接入供電系統(tǒng)中對應(yīng)的各相線；變壓器的二次側(cè)所有各相繞組相互串聯(lián)形 成用于分離非工頻量的二次側(cè)電壓求和電路，使求和電路中的工頻電壓之和為零，在二次側(cè) 求和電路中串聯(lián)設(shè)置阻抗，形成消耗非工頻量能量的變壓器二次側(cè)回路；或在所述二次側(cè)求 和電路中串聯(lián)設(shè)置非工頻量反相電路，形成非工頻量信號(hào)反饋電路。本實(shí)用新型是通過變壓器的二次測相加使阻抗兩端的工頻電壓或電流為零，從而使阻抗 不消耗工頻能量；由于機(jī)車換相、晶閘管導(dǎo)通截止、系統(tǒng)操作、系統(tǒng)故障等產(chǎn)生的"激勵(lì)" 能量即非工頻能量，在系統(tǒng)中各相的表現(xiàn)不一致，因而在變壓器二次側(cè)相加不為零，即在阻 抗兩端的電壓或電流不為零，通過阻抗來消耗非工頻能量，從而達(dá)到治理非工頻量的目的。與已有技術(shù)相比，本實(shí)用新型的有益效果體現(xiàn)在1、 由于非工頻量的電壓和電流相位幾乎為90。，所以非工頻量的能量很小，因此，本 實(shí)用新型只要很小的變壓器容量就能滿足治理非工頻量的要求。2、 本實(shí)用新型方法不僅能夠吸收消耗機(jī)車換相、晶閘管導(dǎo)通截止、系統(tǒng)操作、系統(tǒng)故 障等產(chǎn)生的"激勵(lì)"能量，大幅降低機(jī)車換相、晶閘管導(dǎo)通截止、系統(tǒng)操作、系統(tǒng)故障等"激 勵(lì)"造成的暫態(tài)過程，且能從源頭防止各種操作過電壓、系統(tǒng)故障產(chǎn)生的過電壓、機(jī)車換相 過電壓、晶閘管導(dǎo)通截止過電壓，保護(hù)系統(tǒng)不受各種過電壓的危害，還有利于繼電保護(hù)的正 確動(dòng)作；應(yīng)用于電網(wǎng)元件如變壓器、電抗器、電容器、線路可保護(hù)電網(wǎng)元件不受過電壓的危 害。3、 本實(shí)用新型方法可靠、設(shè)備簡單、易于制造、運(yùn)行維護(hù)簡單方便、成本低。
圖1為本實(shí)用新型方法應(yīng)用于牽引供電系統(tǒng)的電壓之和非工頻量治理原理圖。圖2為本實(shí)用新型方法應(yīng)用于SS4型電力機(jī)車前轉(zhuǎn)向架單元的非工頻量治理原理圖圖3為本實(shí)用新型方法應(yīng)用于整流變壓器供電的變壓器方式非工頻量治理原理圖以下通過具體實(shí)施方式
，結(jié)合附圖對本實(shí)用新型作進(jìn)一步說明具體實(shí)施方式
實(shí)施例1，牽引供電系統(tǒng)的電壓之和非工頻量的治理。參見圖l，變壓器LBYQ的一次測繞組接牽引供電系統(tǒng)的士27.5kV， 二次測繞組串聯(lián)接 電阻R，使工頻電壓之和等于零，電阻R不消耗工頻功率，機(jī)車取其一相電源，機(jī)車產(chǎn)生的 非工頻量在變壓器LBYQ的二次測相加不等于零，電阻R消耗該非工頻量，從而達(dá)到治理 非工頻量的目的。實(shí)施例2， SS4型電力機(jī)車前轉(zhuǎn)向架單元的非工頻量的治理。參見圖2，變壓器LBYQ的一次測分別接U1、 U2、 U3，調(diào)整變比使U1、 U2、 U3對應(yīng) 的二次測電壓V1、 V2、 V3相加工頻電壓為零，由于機(jī)車整流電路的三相上的晶閘管不會(huì)同 時(shí)刻導(dǎo)通或截至，非工頻量在變壓器LBYQ的二次測相加不等于零，電阻R消耗該非工頻 量，從而達(dá)到治理非工頻量的目的。實(shí)施例3，整流變壓器供電的變壓器方式非工頻量的治理。參見圖3，整流變壓器ZLBYQ的輸出為正負(fù)電壓幅值相等的兩相供電，變壓器LBYQ 的二次測繞組串聯(lián)接電阻R，使工頻電壓之和等于零，電阻R不消耗工頻功率，由于整流電 路的二相上的晶閘管不會(huì)同時(shí)刻導(dǎo)通或截至，非工頻量在變壓器LBYQ的二次測相加不等 于零，電阻R消耗該非工頻量，從而達(dá)到治理非工頻量的目的。以上各實(shí)施例均能夠吸收消耗機(jī)車換相、晶閘管導(dǎo)通截止、系統(tǒng)操作、系統(tǒng)故障等產(chǎn)生 的"激勵(lì)"能量，大幅降低機(jī)車換相、晶閘管導(dǎo)通截止、系統(tǒng)操作、系統(tǒng)故障等"激勵(lì)"造 成的過度過程，從源頭防止各種操作過電壓、系統(tǒng)故障產(chǎn)生的過電壓、機(jī)車換相過電壓、晶 閘管導(dǎo)通截止過電壓，保護(hù)系統(tǒng)不受各種過電壓的危害；有利于繼電保護(hù)的正確動(dòng)作；應(yīng)用 于電網(wǎng)元件如變壓器、電抗器、電容器以及線路，可保護(hù)電網(wǎng)元件不受過電壓的危害。
權(quán)利要求1、非三相對稱供電的非工頻量治理設(shè)備，其特征是設(shè)置變壓器，所述變壓器的一次側(cè)各相繞組分別接入供電系統(tǒng)中對應(yīng)的各相線；所述變壓器的二次側(cè)所有各相繞組相互串聯(lián)形成用于分離非工頻量的二次側(cè)電壓求和電路，使求和電路中的工頻電壓之和為零，在所述二次側(cè)求和電路中串聯(lián)設(shè)置阻抗，形成消耗非工頻量能量的變壓器二次側(cè)回路；或在所述二次側(cè)求和電路中串聯(lián)設(shè)置非工頻量反相電路，形成非工頻量信號(hào)反饋電路。
2、 根據(jù)權(quán)利要求2所述的非工頻量治理設(shè)備，其特征是所述阻抗為電阻；或?yàn)樽杌?濾波電路與電阻串聯(lián)組成。
專利摘要非三相對稱供電的非工頻量治理設(shè)備，其特征是設(shè)置變壓器，變壓器的一次側(cè)各相繞組分別接入供電系統(tǒng)中對應(yīng)的各相線；變壓器的二次側(cè)所有各相繞組相互串聯(lián)形成用于分離非工頻量的二次側(cè)電壓求和電路，使求和電路中的工頻電壓之和為零，在二次側(cè)求和電路中串聯(lián)設(shè)置阻抗，形成消耗非工頻量能量的變壓器二次側(cè)回路；或在二次側(cè)求和電路中串聯(lián)設(shè)置非工頻量反相電路，形成非工頻量信號(hào)反饋電路。本實(shí)用新型方法可靠、設(shè)備簡單、易于制造、運(yùn)行維護(hù)簡單方便、成本低。
文檔編號(hào)H02J3/01GK201113440SQ200720044729
公開日2008年9月10日 申請日期2007年10月25日 優(yōu)先權(quán)日2007年10月25日
發(fā)明者張安斌 申請人:張安斌