[實用新型]基于SPWM技術的電氣化鐵路牽引變電所用電源

有效

• 申請號: 201420324034.1
• 申請日: 2014-06-17
• 公開（公告）號: CN203942277U
• 公開（公告）日: 2014-11-12
• 發明（設計）人: 姚一峰;陳剛;王建;曹峰;王思文;王淳;薛冠軍;張小輝
• 申請（專利權）人: 日新電機（無錫）有限公司;中鐵二院工程集團有限責任公司
• 主分類號: H02J3/00
• 分類號: H02J3/00;H02J3/01;H02M5/458
• 代理公司: 無錫市大為專利商標事務所(普通合伙) 32104
• 代理人: 曹祖良;張濤

技術領域

本實用新型涉及一種電源，尤其是一種基于SPWM技術的電氣化鐵路牽引變電所用電源，屬于電力設備設計制造的技術領域。?

背景技術

隨著我國鐵路建設的發展，一大批高標準線路在西部山區開始建設，這些線路往往橋隧比例高、地形條件差，沿線人口稀少，所在區域的35kV、10kV電源十分薄弱，無法滿足鐵路電力變配電所用電需求。為解決電源薄弱地段鐵路電力變配電所供電電源，需對電力系統進行大規模的配套建設，工程投資巨大。?

由于目前新建的山區鐵路坡度大、牽引質量重，因此牽引負載很大，為滿足牽引負載需要，牽引變電所基本推薦采用系統能力強的220kV甚至330kV電源進線供電。經調查220kV/10.5kV或220kV/35kV的電力變壓器容量一般在16000kVA以上，而山區電氣化鐵路電力變配電所的需求負載容量小（基本僅2000~6000kVA），高電壓等級小容量的電力變壓器制造困難，目前尚無變壓器廠家生產；同時如采用共用高壓側電源，則電力配變電所與牽引變電所兩者合建構成的綜合變電所，場坪面積增加較多，在山區鐵路中，工程實施難度很大、工程量巨大、投資很大，技術經濟綜合指標不劃算。?

現有技術從牽引變壓器低壓側27.5kV取電，通過變壓器降至三相10kV作為所用電。但由于27.5kV側電源因受到鐵路影響，存在諧波、電壓波動大等現象，導致10kV側電能質量無法滿足要求。?

發明內容

本實用新型的目的是克服現有技術中存在的不足，提供一種基于SPWM技術的電氣化鐵路牽引變電所用電源，其結構緊湊，采用牽引變壓器低壓測27.5kV作為電力配變電所供電電源，降低諧波干擾，安裝方便，改造簡單，滿足電能質量要求。?

按照本實用新型提供的技術方案，所述基于SPWM技術的電氣化鐵路牽引變電所用電源，包括27.5kV的電源母線；所述電源母線通過第一開關連接牽引變壓器的原邊輸入端，牽引變壓器的副邊輸出端通過第二開關與第三開關的一端連接，第三開關的另一端與多繞組連接變壓器的原邊輸入端連接；牽引變壓器將27.5kV母線電壓降低為10kV電壓，多繞組連接變壓器將所述10kV電壓降壓變換后在多繞組連接變壓器的副邊輸出端得到三相電壓，三相電壓中的每相電壓均與電能質量調節電路連接，通過電能質量調節電路消除諧波并得到所需的10kV電壓；電能質量調節電路通過第四開關與負載連接，以提供負載所需的10kV工作電源。?

所述第三開關的兩端并聯有啟動裝置。?

所述牽引變壓器的副邊輸出端與電源旁路連接，電源旁路一端與牽引變壓器的副邊輸出端連接，另一端與第四開關與負載相連的一端連接；所述電源旁路包括第五開關以及并聯在所述第五開關兩端的高速晶閘管。?

所述電能質量調節電路依次串接第一電流互感器、連接電抗器、連接電容器以及第二電流互感器后與第四開關的一端連接，第四開關的另一端能與負載連接。?

所述多繞組連接變壓器的副邊輸出端得到的三相電壓包括變壓器低壓側A相電壓、變壓器低壓側B相電壓以及變壓器低壓側C相電壓；所述電能質量調節電路包括十二個采用串聯鏈式結構的功率模塊；變壓器低壓側A相電壓、變壓器低壓側B相電壓以及變壓器低壓側C相電壓均與十二個功率模塊的輸入端連接，每個功率模塊對輸入的電壓進行整流、逆變；十二個功率模塊逆變串接后得到所需的10kV電壓。?

所述功率模塊包括整流電路以及與所述整流電路連接的逆變電路；所述整流電路包括第一二極管、第二二極管、第三二極管及第四二極管；第一二極管的陰極端與第二二極管的陰極端連接，第一二極管的陽極端與第三二極管的陰極端連接，第三二極管的陽極端與第四二極管的陽極端連接，第四二極管的陰極端與第二二極管的陽極端連接，第四二極管的陽極端通過第一電容與第二二極管的陰極端連接；?

所述逆變電路包括第一IGBT管、第二IGBT管、第三IGBT管以及第四IGBT管；第一IGBT管的發射極端與第三IGBT管的集電極端連接，第一IGBT管的集電極端與第二IGBT管的集電極端連接，且第一IGBT管的集電極端、第二IGBT管的集電極端均與第二二極管的陰極端連接；第三IGBT管的發射極端與第四IGBT管的發射極端連接，且第三IGBT管的發射極端與第三二極管的陽極端以及第四二極管的陽極端連接，第四IGBT管的集電極端與第二IGBT管的發射極端連接；