[發明專利]一種多功能鐵路凈化電源

在審

• 申請號: 201711215845.2
• 申請日: 2017-11-28
• 公開（公告）號: CN107947597A
• 公開（公告）日: 2018-04-20
• 發明（設計）人: 姚鵬;李晉;劉剛;宮衍圣;王顥;牛金平;劉貽軍;賈俊鑫;田世驥;王海文;張萬軍;朱志偉;曹昌龍;范強軍;李波;何奇瑞;林林;陳峻嶺
• 申請（專利權）人: 陜西興安潤通電氣化有限公司;珠海萬力達電氣自動化有限公司
• 主分類號: H02M5/42
• 分類號: H02M5/42;H02J3/38
• 代理公司: 廣州三環專利商標代理有限公司44202
• 代理人: 溫旭

1.一種多功能鐵路凈化電源，其特征在于：包括有多繞組變壓器、級聯多電平變換器、聯鎖開關QF1和QF2、濾波器、雙向可控硅、聯鎖開關QF3和QF4、開關QF5、旁路開關KM1和輸出變壓器T；其中，所述多繞組變壓器接入牽引側橋臂，且其多路低壓輸出端口連接到級聯多電平變換器；所述級聯多電平變換器的輸出端連接聯鎖開關QF1，所述聯鎖開關QF1的輸出端連接到濾波器，所述濾波器的輸出端通過開關QF5與輸出變壓器T連接，所述輸出變壓器T的輸出端連接有聯鎖開關QF4，所述聯鎖開關QF4的輸出端連接到其它線路或負荷，供給10kV電壓；所述多繞組變壓器的高壓輸出端口port1通過聯鎖開關QF2與聯鎖開關QF1的輸出端相連，同時多繞組變壓器的高壓輸出端口通過旁路開關KM1和雙向可控硅與濾波器的輸出端相連，旁路開關KM1與雙向可控硅的連接點通過聯鎖開關QF3與聯鎖開關QF4的輸出端相連；

當聯鎖開關QF1閉合、聯鎖開關QF2斷開、旁路開關KM1閉合、雙向可控硅關斷、聯鎖開關QF3和QF4閉合、開關QF5閉合時，該鐵路凈化電源形成自體并網功能的拓撲連接結構，此時級聯多電平變換器、聯鎖開關QF1、濾波器、聯鎖開關QF4和開關QF5并向多繞組變壓器的高壓端口port1、旁路開關KM1、聯鎖開關QF3輸出的10kV電壓，且向多繞組變壓器的高壓端口port1的負荷輸送有功功率，對流入多繞組變壓器的高壓端口port1的無功功率、諧波電流進行電能質量治理；

當聯鎖開關QF1閉合、聯鎖開關QF2斷開、旁路開關KM1斷開、雙向可控硅關斷、聯鎖開關QF3斷開、聯鎖開關QF4閉合、開關QF5閉合時，該鐵路凈化電源形成自體離網功能的拓撲連接結構，此時多繞組變壓器、級聯多電平變換器、濾波器、輸出變壓器向負荷提供10kV電壓；

當聯鎖開關QF1和QF2斷開、旁路開關KM1閉合、雙向可控硅關斷，聯鎖開關QF3閉合、聯鎖開關QF4斷開、開關QF5斷開時，該鐵路凈化電源形成孤源端口功能的拓撲連接結構，此時多繞組變壓器的高壓端口port1向負荷側提供10kV電源；

當聯鎖開關QF1斷開、聯鎖開關QF2閉合、旁路開關KM1斷開、雙向可控硅閉合、聯鎖開關QF3閉合、聯鎖開關QF4斷開、開關QF5斷開時，該鐵路凈化電源形成孤源濾波限流功能的拓撲連接結構，此時多繞組變壓器的高壓端口port1通過濾波器向負荷提供10kV電壓，同時濾波器構成單調諧濾波器濾除負荷側諧波并提供部分無功功率，若負荷側短路時濾波器的L起到抑制負荷短路電流的功能。

2.根據權利要求1所述多功能鐵路凈化電源，其特征在于：所述級聯多電平變換器是AC-DC-AC型級聯多電平變換器，由多個AC-DC-AC型功率單元采用級聯鏈式結構組合而成。

3.根據權利要求2所述多功能鐵路凈化電源，其特征在于：每個所述AC-DC-AC型功率單元的輸入側為整流電路，中間為儲能平波電容，輸出為逆變電路，該逆變電路輸出有旁路開關。

4.根據權利要求1或2或3所述多功能鐵路凈化電源，其特征在于：所述濾波器是LCR濾波器，其LCR部分通過開關QF5與輸出變壓器T連接，共同構成LCR-T型輸出濾波器；所述多繞組變壓器的高壓輸出端口通過旁路開關KM1和雙向可控硅與LCR-T型輸出濾波器的LCR輸出端口相連。