[發明專利]一種電氣化鐵路地面電分相連續供電系統

有效

• 申請號: 201711492572.6
• 申請日: 2017-12-30
• 公開（公告）號: CN108146297B
• 公開（公告）日: 2020-05-12
• 發明（設計）人: 戚廣楓;方華松;李紅梅;李明勇;楊帆;石道華;方志國
• 申請（專利權）人: 中鐵第四勘察設計院集團有限公司;中國船舶重工集團公司第七一二研究所;北京蘭德迅捷科技有限公司
• 主分類號: B60M3/00
• 分類號: B60M3/00;H02M5/458
• 代理公司: 北京路浩知識產權代理有限公司 11002
• 代理人: 王瑩;吳歡燕

1.一種電氣化鐵路地面電分相連續供電系統，其特征在于，包括：

高壓開關單元，用于對α相牽引母線、β相牽引母線、α相和β相牽引供電臂相關的高壓電源進行開斷；

地面電分相連續供電變流裝置BLQ，用于基于大功率電力電子器件，對接入的牽引母線電源進行交-直-交電能變換，為接觸網電分相中性段N供電；

列車方向及位置檢測單元，包含列車位置傳感器及其信號處理機，所述的列車位置傳感器將列車輪軸信號發送給信號處理機，用于檢測列車的行駛方向以及到達的位置；

其中，所述高壓開關單元包括：三臺高壓斷路器QF1、QF2、QF4以及阻容吸收器RC，所述斷路器QF1的饋入母線連接α相牽引母線，所述斷路器QF2的饋入母線連接β相牽引母線，所述斷路器QF1和斷路器QF2的饋出母線連接在一起，形成一個公共連點并連接到地面電分相連續供電變流裝置BLQ的高壓輸入端子，地面電分相連續供電變流裝置BLQ的高壓饋出端子連接到所述斷路器QF4的饋入母線，斷路器QF4的饋出母線連接到接觸網電分相的中性段N，所述阻容吸收器RC的高壓端子連接在斷路器QF4的饋入母線或饋出母線上，另一端直接接地；

所述的高壓開關單元還包括斷路器QF3和輔助電源變換裝置FZDY，斷路器QF3的饋入母線與斷路器QF1斷路器QF2的饋出母線連接在一起，斷路器QF3的饋出母線連接到地面電分相連續供電變流裝置BLQ的高壓輸入端子，所述的輔助電源變換裝置FZDY連接在斷路器QF1的饋出、斷路器QF2的饋出與斷路器QF3的饋入之間的公共母線上；

所述的地面電分相連續供電變流裝置BLQ采用輸入為降壓變壓器、輸出為升壓變壓器，中間為低壓電力電子變流裝置的高-低-高變流裝置拓撲，是由單相多繞組整流變壓器(1)、單相多繞組逆變變壓器(5)和背靠背四象限變流器組成的交-直-交電能變換裝置，所述的背靠背四象限變流器包含整流變換單元(2)、直流單元(3)和逆變變換單元(4)，整流變換單元(2)和逆變變換單元(4)分別含有n個功率模塊，每個功率模塊均采用相同的H橋變換電路，所述的整流變壓器(1)原邊有一個高壓繞組AX，連接斷路器QF3的饋出母線，次邊有n個給變流器整流單元功率模塊供電的低壓繞組a1x1、a2x2至anxn，單相多繞組逆變變壓器(5)原邊有m個連接變流器逆變變換單元功率模塊的低壓繞組c1x1、c2x2至cmxm，次邊有一個高壓繞組CX連接斷路器QF4的饋入母線；

其中，n和m均為大于1的自然數。

2.根據權利要求1所述的一種電氣化鐵路地面電分相連續供電系統，其特征在于，每個所述功率模塊均采用兩電平H橋變換電路，每個所述功率模塊的直流側均包含一個正直流母線和一個負直流母線，所有功率模塊的正直流母線并聯形成一個總的公共正直流母線，所有功率模塊的負直流母線并聯形成一個總的公共負直流母線。

3.根據權利要求1所述的一種電氣化鐵路地面電分相連續供電系統，其特征在于，每個所述功率模塊均采用三電平H橋變換電路，每個所述功率模塊的直流側均包含一個正直流母線、一個零電平直流母線和一個負直流母線，所有功率模塊的正直流母線并聯形成一個總的公共正直流母線，所有功率模塊的零電平直流母線并聯形成一個總的公共零電平直流母線，所有功率模塊的負直流母線并聯形成一個總的公共負直流母線。

4.根據權利要求1所述的一種電氣化鐵路地面電分相連續供電系統，其特征在于，所述功率模塊均采用兩電平H橋變換電路，且逆變變換單元的功率模塊數量m與整流變換單元的功率模塊數量n相等，所述背靠背四象限變流器由n個電氣上完全獨立的背靠背四象限變流子單元組成，所述背靠背四象限變流子單元由一個整流功率模塊和一個逆變側功率模塊組成，將這兩種功率模塊直流側的正直流母線并聯、負直流母線并聯得到一個公共的直流母線子單元。