[实用新型]电气化铁路接触网配套单/三相电源变换装置

说明书

技术领域

本实用新型涉及一种电源变换装置，尤其涉及一种电气化铁路接触网配套单/三相电源变换装置。

背景技术

随着世界铁路的高速发展以及我国铁路跨越式的发展，铁路网的覆盖面也越来越广，铁路沿线的用电需求也随之增加。由于国家电网建设和维护的费用很高，不可能辐射到所有铁路用电单位及铁路施工地点，取电方便、降低成本必然成为对其配套供电电源的要求。铁路沿线虽然有铁路专用25kV供电接触网，但因其为单相高压交流电，且电压波动范围可达-30％～+24％之大，同时电力机车在运行过程中也会造成接触网电压畸变，其供电质量明显低于公共电力网，用普通电力设备很难满足电源变换要求。铁路沿线的用电除了需求三相380V交流电外还需要单相220V交流电，这就存在普通逆变器的三相不平衡输出而导致输出三相矢量三角形中心点偏移的问题，供电能力和供电质量就会大打折扣。

经历大约三十年的研发与应用实践，随着新型电力电子器件和高性能微处理器的应用以及控制技术的发展，变流器的性能价格比越来越高，体积越来越小，而厂家仍然在不断地为提高可靠性实现变流器的进一步小型轻量化、高性能化和多功能化以及无公害化而做着新的努力，因此其应用领域也越来越广泛。以交-直-交变流器为例，从技术上看在以下几个方面会得到了充分的发展：

(1)主电路功率开关元件的自关断化、模块化、集成化、智能化，开关频率不断提高，开关损耗进一步降低。

(2)变频器主电路的拓扑结构方面的改进。

(3)脉宽调制变压变频器的控制方法：正弦波脉宽调制(SPWM)控制。消除指定次数谐波的PWM控制。电流跟踪控制。电压空间矢量控制(磁链跟踪控制)。

(4)交流电动机变频调整控制方法的进展：由标量控制(V/f控制和转差频率控制)向高动态性能的矢量控制和直接转矩控制发展。

(5)微处理器的进步使数字控制成为现代控制器的发展方向，运动控制系统是快速系统，特别是交流电动机高性能的控制需要存储多种数据和快速实时处理大量信息。

基于上述技术的发展，为解决铁路沿线供电设备的供电能力和供电质量底的问题提供了一种解决的途径。

发明内容

本实用新型针对以上问题的提出，而研制一种输出电能质量好，且可靠性与稳定性高的电气化铁路接触网配套单/三相电源变换装置。其采用的技术手段如下：

一种电气化铁路接触网配套单/三相电源变换装置，其特征在于包括高压断路器、单相变压器、储能电抗器、交直交变流功率单元、LC滤波器和隔离变压器；

所述高压断路器同所述单相变压器相连接，将从铁路接触网上取得单相高电压传输给单相变压器，并由单相变压器将其变换成单相338VAC低电压；所述单相变压器、储能电抗器、交直交变流功率单元、LC滤波器滤波和隔离变压器依次相连接，其中储能电抗器和交直交变流功率单元将单相变压器变换成单相338VAC低电压进行交直交变换，再经LC滤波器滤波和隔离变压器隔离输出后供外部使用。

在交直交变流功率单元中装有两单元级联的环型热管散热器和/或冷却风机。

在交直交变流功率单元中装有两单元级联的环型热管散热器和/或冷却风机。另外在交直交变流功率单元中的IGBT开关元件通过EUS100型光纤同驱动电路相连接，并且该IGBT开关元件还通过光纤同控制电路进行相连接。

由于采用了上述技术方案，本实用新型提供的电气化铁路接触网配套单/三相电源变换装置，具有输入功率因数高、输出电能质量好、可靠性与稳定性高、体积小、自动化程度高和反应快等特点，在用电行业具有良好的推广前景。

附图说明

图1为本实用新型的结构框图。

图中：1、高压断路器，2、单相变压器，3、储能电抗器，4、交直交变流功率单元，5、LC滤波器，6、隔离变压器

具体实施方式

如图1所示，该电气化铁路接触网配套单/三相电源变换装置，包括由高压断路器1、单相变压器2、储能电抗器3、交直交变流功率单元4、LC滤波器5和隔离变压器6等构成。其中高压断路器1从铁路接触网上取得单相25kVAC高电压传输给单相变压器2，经过单相变压器2的转化将高压断路器输送进来的单相高电压变换成单相338VAC低电压；所述的338VAC低电压经储能电抗器3与交直交变流功率单元4配合进行交直交变换，再经LC滤波器滤波5和隔离变压器6隔离输出后形成稳定的三相380VAC及单相220VAC的三相四线制工频电输出供外部设备使用。