[發明專利]基于Scott接線牽引變壓器的平衡供電系統及方法

有效

• 申請號: 201710239426.6
• 申請日: 2017-04-13
• 公開（公告）號: CN108725216B
• 公開（公告）日: 2023-04-07
• 發明（設計）人: 呂順凱;周方圓;何多昌;胡家喜;張志學;胡前;吳明水;肖宇翔;何健明
• 申請（專利權）人: 株洲變流技術國家工程研究中心有限公司
• 主分類號: B60L9/00
• 分類號: B60L9/00;B60M1/00
• 代理公司: 北京集佳知識產權代理有限公司 11227
• 代理人: 羅滿

本發明公開了基于Scott接線牽引變壓器的平衡供電系統，包括：Scott接線牽引變壓器以及平衡供電裝置；其中，Scott接線牽引變壓器的原邊高壓繞組與三相電源相連；Scott接線牽引變壓器的次邊第一輸出繞組的供電輸出端與電力機車的供電輸入端相連，次邊第二組輸出繞組中的次邊第二輸出繞組的供電輸出端和次邊第三組輸出繞組中的次邊第三輸出繞組的供電輸出端與平衡供電裝置相連；平衡供電裝置，控制平衡供電裝置中的兩個變流器的有功通融及無功輸出實現三相電流平衡；能夠實現三相平衡供電，消除負序和電壓波動對公共連接點處其它供電線路下游電能質量敏感負荷的影響。

技術領域

本發明涉及牽引供電技術領域，特別涉及一種基于Scott接線牽引變壓器的平衡供電系統及方法。

背景技術

牽引供電負荷是一種單相、不對稱、頻繁波動和非線性負荷，由于電力機車工況的復雜性，其牽引負荷波動頻繁、沖擊性大，對牽引供電系統和公共電網產生電壓波動、負序等一系列不利影響，嚴重影響牽引網及三相公共電網的供電質量，降低鐵路運營的安全性和經濟性。牽引變電所的接入采用分段相序輪換供電，可以在一定程度上相互抵消，抑制單相大功率電力機車對整個電網系統造成的不良影響，但單個變電所的公共連接點處依舊存在三相不平衡度超標、電壓波動超標等問題，影響其它供電線路下游電能質量敏感負荷的正常運行。目前，還沒有一個系統構成簡潔、控制方法簡單有效的系統可以實現線路牽引供電系統高壓進線側三相實時平衡供電，消除負序、電壓波動對共公共連接點處其它線路負荷的不良影響。

發明內容

本發明的目的是提供一種基于Scott接線牽引變壓器的平衡供電系統，能夠實現三相平衡供電，消除負序和電壓波動對公共連接點處其它供電線路下游電能質量敏感負荷的影響。

為解決上述技術問題，本發明提供一種基于Scott接線牽引變壓器的平衡供電系統，包括：Scott接線牽引變壓器以及平衡供電裝置；其中，

所述Scott接線牽引變壓器的原邊高壓繞組與三相電源相連；

所述Scott接線牽引變壓器的次邊第一輸出繞組的供電輸出端與電力機車的供電輸入端相連，次邊第二組輸出繞組中的次邊第二輸出繞組的供電輸出端和次邊第三組輸出繞組中的次邊第三輸出繞組的供電輸出端與所述平衡供電裝置相連；

所述平衡供電裝置，用于控制所述平衡供電裝置中的兩個變流器的有功通融及無功輸出實現三相電流平衡。

可選的，所述平衡供電裝置包括：第一變流器、直流電容和第二變流器；所述第一變流器的輸出端與所述直流電容并聯后與所述第二變流器的輸入端相連。

可選的，所述原邊高壓繞組中的原邊第二高壓繞組的第一端連接在原邊第一高壓繞組的中間位置；所述原邊第一高壓繞組與所述次邊第一輸出繞組和所述次邊第二組輸出繞組共用鐵芯；所述原邊第二高壓繞組與所述次邊第三組輸入繞組共用鐵芯；所述次邊第一輸出繞組的容量大于所述次邊第二組輸出繞組的容量以及大于所述次邊第三組輸出繞組的容量。

可選的，所述次邊第二組輸出繞組具有輸出電壓的多檔位電壓等級調節功能，和/或，所述次邊第三組輸出繞組具有輸出電壓的多檔位電壓等級調節功能。

可選的，所述次邊第二組輸出繞組和所述次邊第三組輸出繞組的供電輸出端輸出所述平衡供電裝置中變流器適用電壓。

可選的，所述次邊第二輸出繞組為次邊第二高阻抗輸出繞組，和/或，所述次邊第三輸出繞組為次邊第三高阻抗輸出繞組。

可選的，所述次邊第二組輸出繞組具有一組次邊第二輸出繞組，所述次邊第三組輸出繞組具有一組次邊第三輸出繞組。

可選的，本方案還包括：

與三相電源相連的電壓互感器，用于檢測三相電源的三相母線電壓；

設置于所述次邊第一輸出繞組的第一端的第一電流互感器，用于檢測牽引供電線路的電流值。