[發明專利]一種新型同相供電裝置

有效

• 申請號: 202010122257.X
• 申請日: 2020-02-27
• 公開（公告）號: CN111244947B
• 公開（公告）日: 2021-12-28
• 發明（設計）人: 張海濤;何師;于洋;魯挺
• 申請（專利權）人: 榮信匯科電氣股份有限公司
• 主分類號: H02J3/00
• 分類號: H02J3/00;H02J3/38;H02J3/26;H02M5/22;H02M1/32;B60M3/00
• 代理公司: 鞍山嘉訊科技專利事務所(普通合伙) 21224
• 代理人: 張群

一種新型同相供電裝置，包括牽引變壓器TT和同相供電裝置AA，同相供電裝置AA由交交變流器的多個級聯型閥組串構成，其中閥組兩端為輸入端口，可接入高壓供電母線，通過閥間輸出端口接入牽引母線。通過對閥組H1和閥組H2的控制，可調節輸出端口電壓的相位與幅值，使得輸出端口電壓幅值相位與牽引變壓器TT副邊輸出相同。閥組H3作為冗余閥組，當H1或H2發生故障時，通過合分閥組間斷路器，使冗余閥組H3代替故障閥組繼續運行。這種新型同相供電裝置，相比其他同相供電裝置，去掉了高壓匹配變壓器、牽引匹配變壓器，降低了成本同時，降低了設備復雜度，相應降低了故障率，同相供電裝置在電壓控制上更為靈活簡便，可用于電氣化鐵路牽引同相供電。

技術領域

本發明涉及電氣化鐵路技術領域，特別涉及一種新型同相供電裝置。

背景技術

電氣化鐵道普遍采用由公用電力系統供電的單相工頻交流制，為使單相的牽引負荷在三相電力系統中盡可能均勻分配，電氣化鐵道往往采用輪換相序、分相分區供電的方案。電分相環節是整個牽引供電系統中最薄弱的環節，列車過分相是高速鐵路乃至整個電氣化鐵路牽引供電的瓶頸。

相對于輪換相序、分段分區牽引供電方式，同相牽引供電方式可以在取消牽引變電所出口處電分相、消除供電瓶頸、增加供電能力、增強節能效果的同時，還能有效治理負序電流、達到以三相電壓不平衡度國標限值為主的電能質量要求，是一種理想的電氣化鐵路牽引供電方式。

現階段的同相供電的裝置都普遍使用牽引變壓器、高壓匹配變壓器。而各種牽引變壓器如Scott，Leblanc、(變型)Wood-Bridge及YNvd等，都屬特殊制造變壓器，相對成本較高，且使用率不足，因此經濟性較差。

發明內容

為了解決背景技術提出的技術問題，本發明提供一種新型同相供電裝置，一種可直連高壓供電網，牽引電網的同相供電裝置，該裝置基于H橋交交變流器結構，控制靈活準確，相比當前的幾種同相供電裝置方案，在成本上更具優勢，系統結構更為完善，具備冗余性，且冗余設備成本減半。

為了達到上述目的，本發明采用以下技術方案實現：

一種新型同相供電裝置，包括牽引變壓器TT和同相供電裝置AA，牽引變壓器TT一次側連接三相電源中的第一相和第二相，二次側輸出單相供電電源。

所述的同相供電裝置AA由交交變流器的多個級聯型閥組串構成，第一閥組串與第二閥組串串聯形成閥組H1，第三閥組串與第四閥組串串聯形成閥組H2，第五閥組串與第六閥組串串聯形成閥組H3。

閥組H1與閥組H2和閥組H3上端短接為同相供電裝置AA的第一輸入端UIN1，連接至三相電源中的第三相，閥組H1與閥組H2和閥組H3下端短接為同相供電裝置AA的第二輸入端UIN2，并連接至三相電源中的第一相或第二相或連接至牽引變壓器TT的一次側中部的輸出端子。

閥組H1中第一閥組串與第二閥組串串聯的中間點B1與閥組H3中第五閥組串與第六閥組串串聯的中間點B3相連，共同輸出同相供電裝置AA的第一輸出端OUT1；閥組H2中第三閥組串與第四閥組串串聯的中間點B2與閥組H3中第五閥組串與第六閥組串串聯的中間點B3相連，共同輸出同相供電裝置AA的第二輸出端OUT2。

閥組H1中第一閥組串與第二閥組串串聯的中間點B1與第一輸出端OUT1之間還設置有第一斷路器K3；閥組H3中第五閥組串與第六閥組串串聯的中間點B3與第一輸出端OUT1之間還設置有第二斷路器K4；閥組H2中第三閥組串與第四閥組串串聯的中間點B2與第二輸出端OUT2之間還設置有第三斷路器K5；閥組H3中第五閥組串與第六閥組串串聯的中間點B3與第一輸出端OUT2之間還設置有第四斷路器K6。

由第一輸出端OUT1與第二輸出端OUT2兩端輸出單相供電電源；與牽引變壓器TT的二次側輸出端共同為電氣化鐵路供電。

所述的一種新型同相供電裝置的控制方法，包括如下：