[發(fā)明專利]一種動車供電傳動系統(tǒng)、交直交牽引變流器及其控制方法

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 202111372257.6
• 申請日: 2021-11-19
• 公開（公告）號: CN113799663B
• 公開（公告）日: 2022-03-04
• 發(fā)明（設計）人: 李群湛;吳波;郭鍇;黃小紅;張偉鵬
• 申請（專利權）人: 西南交通大學
• 主分類號: B60M3/00
• 分類號: B60M3/00
• 代理公司: 成都點睛專利代理事務所(普通合伙) 51232
• 代理人: 葛啟函

一種動車供電傳動系統(tǒng)，分為三相供電傳動模式和單相供電傳動模式，兩種模式的供電容量相等。通過自動識別或駕駛室遙控，當?shù)孛鏍恳╇娤到y(tǒng)為三相供電制式時，動車供電傳動系統(tǒng)自動切換到三相供電傳動模式，當?shù)孛鏍恳╇娤到y(tǒng)為單相供電制式時，動車供電傳動系統(tǒng)自動切換到單相供電傳動模式。通過模式切換與地面牽引供電系統(tǒng)的三相供電制式和單相供電制式相匹配，能方便、有效地實現(xiàn)動車三相供電傳動與單相供電傳動系統(tǒng)的兼容。

技術領域

本發(fā)明涉及軌道交通技術領域，特別涉及一種動車供電傳動系統(tǒng)、交直交牽引變流器及其控制方法。

背景技術

現(xiàn)行地鐵、輕軌等軌道交通牽引供電幾乎都采用直流1500V制式。直流制式具有無分相供電和列車運行順暢等優(yōu)點，但是由于有約占牽引能耗30%到50%的再生能量難以直接或間接利用，需增設昂貴的逆變或儲能設備，同時還存在逆變裝置或儲能裝置拒動而列車再生制動失靈轉向空氣制動威脅行車安全的隱患，還有，存在的雜散電流對周邊的金屬管道、建筑物中的鋼結構等產生電化學腐蝕，且雜散電流至今未得到根治，危害廣泛、長遠。

于是，在更高速度和更大運量的需求下，一些特大城市的軌道交通轉向選擇干線鐵路的單相工頻交流25kV制式，其優(yōu)點是供電能力強，系統(tǒng)結構簡單，缺點則是車載變壓器重量大、體積大，占用動車的寶貴空間，增加軸重，影響客運效率。

目前，以干線鐵路為代表的交流牽引供電多采用單相工頻交流供電，但是，在供電容量（能力）相同情況下，三相發(fā)電機、電動機、變壓器、輸電線都較單相同類元件的制造和建造更節(jié)省材料，而且構造簡單，性能優(yōu)良，并且三相電功率的瞬時值保持恒定不變，中國實用新型專利號ZL201721675432.8（一種三相牽引供電系統(tǒng)）公開了一種地面三相牽引供電和車載三相供電系統(tǒng)方案，由于該方案僅能實現(xiàn)地面三相牽引供電和車載三相供電系統(tǒng)方案，現(xiàn)在需要解決的技術問題是，如何實現(xiàn)車載三相供電傳動與單相供電傳動的兼容，以便更加靈活的適應地面牽引供電方案，使供電系統(tǒng)適用性更好。

發(fā)明內容

本發(fā)明目的之一是提供一種動車供電傳動系統(tǒng)，它能有效地解決車載三相供電傳動與單相供電傳動的兼容并增加供電系統(tǒng)適用性。

為解決上述技術問題，本發(fā)明所采用的技術方案具體如下：

一種動車供電傳動系統(tǒng)，通過地面牽引供電系統(tǒng)供電，所述動車供電傳動系統(tǒng)包括三相供電傳動模式和單相供電傳動模式，當所述地面牽引供電系統(tǒng)為三相供電制式時，所述動車供電傳動系統(tǒng)運行于三相供電傳動模式，當所述地面牽引供電系統(tǒng)為單相供電制式時，所述動車供電傳動系統(tǒng)運行于單相供電傳動模式。

進一步地，所述動車供電傳動系統(tǒng)還包括測控器CTL，當所述測控器CTL檢測到地面牽引供電系統(tǒng)為三相供電制式時，所述測控器CTL控制所述動車供電傳動系統(tǒng)運行于三相供電傳動模式，當所述測控器CTL檢測到地面牽引供電系統(tǒng)為單相供電制式時，所述測控器CTL控制所述動車供電傳動系統(tǒng)運行于單相供電傳動模式。

進一步地，所述動車供電傳動系統(tǒng)包括與牽引電機M1電連接的交直交牽引變流器TDS1和切換供電傳動模式的轉換開關K，還包括分別檢測供電母線MA、供電母線MB、供電母線MC這三相供電母線中不同兩相之間電壓的電壓互感器PTAB、電壓互感器PTBC和電壓互感器PTCA，所述電壓互感器PTAB、電壓互感器PTBC和電壓互感器PTCA輸出端與所述測控器CTL的測量端連接，所述測控器CTL的輸出端與所述交直交牽引變流器TDS1的控制端和轉換開關K的控制端連接。

進一步地，所述動車供電傳動系統(tǒng)還包括集電器CA、集電器CB、集電器CC，集電電纜LA0、集電電纜LB0、集電電纜LC0，集電開關KLA、集電開關KLB、集電開關KLC，供電母線MA、供電母線MB、供電母線MC，供電電纜LA、供電電纜LB、供電電纜LC，饋出開關KQA1、饋出開關KQB1、饋出開關KQC1，饋出電纜LNA1、饋出電纜LNB1、饋出電纜LNC1，及其出線電纜MA1、出線電纜MB1、出線電纜MC1，以及牽引電機M1，其中：