[實用新型]一種晶閘管整流牽引供電系統

有效

• 申請號: 201320303200.5
• 申請日: 2013-05-29
• 公開（公告）號: CN203261016U
• 公開（公告）日: 2013-10-30
• 發明（設計）人: 李群湛;黃彥全;劉煒;舒澤亮;郭育華;于松偉;李亞楠;黃足平;靳守杰;周偉志;陳民武;李子晗;張麗艷;周陽;夏焰坤
• 申請（專利權）人: 西南交通大學
• 主分類號: H02H7/26
• 分類號: H02H7/26;H02H3/06;B60M1/00
• 代理公司: 成都信博專利代理有限責任公司 51200
• 代理人: 張澎

技術領域

本實用新型屬于交通運輸領域，尤其涉及晶閘管整流的直流牽引供電系統系統與繼電保護方法。

背景技術

直流牽引供電系統是指從公用電網的交流電源經整流得到直流電的牽引供電系統，多用于地鐵、輕軌等城市軌道交通和地面電車的供電。直流牽引供電系統由牽引變電所和牽引網組成，通常，牽引變電所由兩路獨立的（中壓）交流電源和兩臺并列組成等效24脈波的12脈波牽引整流機組構成，牽引整流機組由牽引變壓器和二極管整流器及附件構成，牽引網由接觸網（或接觸軌）和鋼軌構成。直流牽引供電系統在運行中可能發生各種故障，擔當發現和切除故障任務的是繼電保護裝置，其中最常見而且是最危險的故障就是各種類型的短路故障，一般直流牽引供電系統的牽引網的電阻極小致使短路電流極大，如果不能及時發現和切除短路故障，其危害極大，因此，繼電保護是城市軌道交通安全運營的重要環節，如何及時、準確地發現、切除、隔離并進一步排除故障，特別是各種類型的短路故障，并最大限度地保證無故障供電區間的正常供電是保障城市軌道安全、良好運行的重要舉措。

直流牽引供電系統直流側所用的直流斷路器切斷故障時，由于沒有電流過零點，因此熄滅電弧、耗散電弧能量以及抑制開斷過電壓等成為需要解決的難題。為解決這些難題，直流斷路器技術相比交流斷路器更加復雜，制造難度更大、造價更高，又反過來影響其可靠性以及使用壽命。到目前為止，我國用于城市軌道交通直流牽引供電系統的直流斷路器依然依賴進口，也增加了運營和維護費用。顯然，省卻直流斷路器是提高直流牽引供電系統技術性能和經濟性能的重要舉措。

為克服現有技術的不足，盡可能地利用既有成熟、可靠的供電設備，本實用新型把交流進線斷路器的分合（分閘、合閘）功能與二極管整流器的整流功能等效改進成晶閘管整流器的功能，以克服交流進線斷路器這種機械開關的機械和電氣壽命短的缺點，發揮晶閘管這種無觸點開關長壽命的優勢，更適于切除、隔離較頻繁發生的短路故障，更進一步提高牽引供電系統的整體性能。即是說，在正常情況下，晶閘管整流器與原來的二極管整流器一樣完成從交流到直流的整流功能；故障時，關斷信號經觸發電路輸出到晶閘管整流器的觸發端（晶閘管門極），當電壓過零晶閘管承受反壓、電流下降并過零后關斷后，晶閘管整流器停止工作。從這個意義上說，這里使用的晶閘管整流器=交流電子開關+二極管整流器。

實用新型內容

本實用新型的目的是克服現有技術的不足，提供一種省卻直流斷路器的、用晶閘管整流器取代二極管整流器的直流牽引供電系統，節約投資，提高系統供電可靠性，更好地保障列車安全、正點運行。

本實用新型解決其技術問題，所采用的技術方案為：

直流牽引供電系統由牽引變電所和牽引網組成，牽引網由接觸網和鋼軌組成，牽引變電所SS_k包括三相交流進線斷路器QFJ_k、牽引變壓器TT_k、晶閘管整流器U_k、直流進線隔離開關QSZ_k及其電流互感器LH_k、直流母線B_k及其電壓互感器YH_k、直流饋線隔離開關QSZ_k,1、QSZ_k,2及其電流互感器LH_k,1、LH_k,2以及直流母線保護裝置、直流饋線故障保護裝置；直流饋線故障保護裝置包括電流速斷保護、電流變化率di/dt及增量保護；電壓互感器YH_k的測量端、電流互感器LH_k和電流互感器LH_k,1、LH_k,2的測量端與晶閘管整流器U_k的觸發端以及直流進線隔離開關QSZ_k和直流饋線隔離開關QSZ_k,1、QSZ_k,2的控制端均與測控單元MC_k相連；直流母線保護裝置出口MJ_k、直流饋線故障保護裝置出口KJ_k,1、KJ_k,2與晶閘管整流器U_k的觸發端相連；測控單元MC_k通過測控網絡DT與調度控制室DC連接，k=1,2,…,N（N為牽引變電所的總數）。