[實(shí)用新型]用于軌道交通整流機(jī)組的換流裝置和用于軌道交通的整流機(jī)組

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201821455122.X
• 申請(qǐng)日: 2018-09-05
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN208939840U
• 公開(kāi)（公告）日: 2019-06-04
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 王紅武;林遠(yuǎn);孫開(kāi)發(fā);劉衛(wèi)軍;李政
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 廣州智光電氣技術(shù)有限公司;廣州智光電氣股份有限公司
• 主分類號(hào): H02M7/217
• 分類號(hào): H02M7/217
• 代理公司: 北京市隆安律師事務(wù)所 11323
• 代理人: 權(quán)鮮枝

本實(shí)用新型公開(kāi)一種用于軌道交通整流機(jī)組的換流裝置和用于軌道交通的整流機(jī)組。整流機(jī)組包括：整流變壓器、三個(gè)電抗器和換流裝置；三個(gè)電抗器的一端分別連接四象限PWM整流器三相橋臂的交流輸出端，三個(gè)電抗器的另一端均連接整流變壓器，整流變壓器連接牽引變電所的交流電網(wǎng)；換流裝置包括：四象限PWM整流器和二極管整流器；四象限PWM整流器將列車制動(dòng)時(shí)產(chǎn)生的再生制動(dòng)能量回饋至牽引變電所的交流電網(wǎng)，在列車牽引時(shí)與牽引整流機(jī)組共同為列車提供牽引能量；二極管整流器在四象限PWM整流器故障時(shí)，將交流電網(wǎng)中的交流電能轉(zhuǎn)化為直流電能為列車提供牽引能量。本實(shí)用新型既可以有效利用再生制動(dòng)能量，又不會(huì)降低城市軌道交通供電系統(tǒng)的穩(wěn)定性和可靠性。

技術(shù)領(lǐng)域

本實(shí)用新型涉及一種用于軌道交通整流機(jī)組的換流裝置和用于軌道交通的整流機(jī)組。

背景技術(shù)

地鐵是城市軌道交通體系中最主要的運(yùn)輸工具之一，相對(duì)于電氣化鐵路干線而言，地鐵具有站間距離較短、啟動(dòng)和制動(dòng)頻繁、運(yùn)行速度變化快等特點(diǎn)。地鐵剎車時(shí)通過(guò)再生制動(dòng)，把車輛的動(dòng)能轉(zhuǎn)化為電能，將產(chǎn)生的電能反饋到其供電的直流母線上，如果附近沒(méi)有其他車輛吸收電能的情況下，其直流母線電壓會(huì)被迅速的提高。直流母線電壓太高，會(huì)對(duì)地鐵車輛的安全運(yùn)行造成威脅。為了穩(wěn)定直流母線電壓，地鐵系統(tǒng)中現(xiàn)有的處理方法以電阻耗能為主，這種方法不僅造成了能源的巨大浪費(fèi)，而且還會(huì)使隧道內(nèi)環(huán)境溫度上升，會(huì)增加隧道內(nèi)通風(fēng)冷卻系統(tǒng)的負(fù)擔(dān)，造成進(jìn)一步電能損耗。

近年來(lái)，為了吸收地鐵再生制動(dòng)時(shí)產(chǎn)生的能量，人們將能量回饋裝置應(yīng)用到了地鐵中。地鐵能量回饋裝置基本原理是，將直流母線上的電能通過(guò)逆變回饋的方式，直接回饋到交流電網(wǎng)。這樣地鐵剎車過(guò)程中產(chǎn)生的能量就能夠得到再利用，從而提高了地鐵能量利用效率。

在實(shí)際的應(yīng)用中人們發(fā)現(xiàn)，這種能量回饋裝置能夠有效吸收列車再生制動(dòng)時(shí)產(chǎn)生的能量，避免了能量的浪費(fèi)，產(chǎn)生了可觀的經(jīng)濟(jì)和社會(huì)效益。但是對(duì)于許多已經(jīng)建成投運(yùn)的老地鐵線路來(lái)說(shuō)，地鐵站內(nèi)地下空間緊湊，由于空間不足無(wú)法安裝能量回饋裝置，這種限制導(dǎo)致許多老地鐵線路上的列車再生制動(dòng)能量不能被能量回饋裝置吸收，而造成了能量的白白浪費(fèi)。

將地鐵牽引變電所中的一組整流機(jī)組改造為四象限PWM整流器是解決上述問(wèn)題的一個(gè)可行方案，這種改造既可以滿足老線路站內(nèi)空間的限制，又可以將列車再生制動(dòng)能量得到有效利用。但是這種改造，將牽引供電系統(tǒng)中整流機(jī)組使用的穩(wěn)定可靠結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單的二極管等電力電子器件替換了相對(duì)來(lái)說(shuō)故障率較高、結(jié)構(gòu)和控制復(fù)雜的IGBT等電力電子開(kāi)關(guān)器件。因此，這種改造降低了城市軌道交通供電系統(tǒng)的穩(wěn)定性和可靠性。

實(shí)用新型內(nèi)容

本實(shí)用新型提供了一種用于軌道交通整流機(jī)組的換流裝置和用于軌道交通的整流機(jī)組，以解決將地鐵牽引變電所中的一組整流機(jī)組改造為四象限 PWM整流器導(dǎo)致城市軌道交通供電系統(tǒng)的穩(wěn)定性和可靠性降低的問(wèn)題。

本實(shí)用新型的一個(gè)方面提供了一種用于軌道交通整流機(jī)組的換流裝置，包括：連接在軌道交通直流牽引網(wǎng)正母線和負(fù)母線之間的四象限PWM整流器，和與四象限PWM整流器連接的二極管整流器；四象限PWM整流器，用于將列車制動(dòng)時(shí)產(chǎn)生的再生制動(dòng)能量回饋至牽引變電所的交流電網(wǎng)，以及在列車牽引時(shí)與牽引變電所牽引整流機(jī)組共同為列車提供牽引能量；二極管整流器，用于在四象限PWM整流器故障時(shí)，將交流電網(wǎng)中的交流電能轉(zhuǎn)化為直流電能為所述列車提供牽引能量。

本實(shí)用新型的另一個(gè)方面提供了一種用于軌道交通的整流機(jī)組，包括：整流變壓器、三個(gè)電抗器和上述的換流裝置；三個(gè)電抗器的一端分別連接換流裝置中四象限PWM整流器三相橋臂的交流輸出端，三個(gè)電抗器的另一端均連接整流變壓器，整流變壓器連接牽引變電所的交流電網(wǎng)。