[发明专利]基于同相供电的牵引供电系统

说明书

技术领域

本发明涉及电气化铁路牵引供电系统技术领域，更具体地说，涉及一种基于同相供电的牵引供电系统。 

背景技术

目前世界上电气化铁路绝大部分采用交流供电系统，通过牵引变压器完成原边三相高压交流到次边两相低压的转化，由于次边的非三相对称，导致牵引变压器原边电流三相不对称，因此在牵引变压器的原边容易产生负序电流，损坏牵引变压器，且通常牵引变压器次边的两相邻供电臂的电压幅值和相位各不相同，容易导致电分相或产生无电区，进而影响列车的速度，使旅客的舒适度受到影响，且由于存在电分相还容易导致因过电压产生的烧网危险。 

传统牵引供电系统中，各供电臂的功率因数由该供电臂的负载或者说运行于该供电臂的机车决定，功率因数较高的交流机车使得该供电臂的功率因数较高，而功率因数较低的直流机车使得该供电臂的功率因数很低，为防止功率因数过低而导致罚款，传统的供电系统通常在变电所的各馈线处安装固定电容、静止无功补偿器SVC或静止无功发生器SVG装置来实现无功补偿，增加了系统成本。 

发明内容

有鉴于此，本发明提供一种基于同相供电的牵引供电系统，以实现牵引变压器原边的三相平衡，牵引变压器次边的同相供电，牵引网馈线的动态无功补偿，以及牵引供电系统低次谐波的治理。 

为解决上述技术问题，本发明采用的技术方案为：一种基于同相供电的牵引供电系统，包括： 

原边与公共电网相连的牵引变压器； 

原边分别与所述牵引变压器第一供电臂和所述牵引供电系统的回流线连接的第一隔离变压器； 

原边分别与所述牵引变压器第二供电臂和所述牵引供电系统的回流线连接的第二隔离变压器； 

分别与所述第一隔离变压器和第二隔离变压器次边相连的变流器。 

优选地，所述牵引供电系统还包括： 

并联在所述第一隔离变压器原边的第一高通滤波器；和 

并联在所述第二隔离变压器原边的第二高通滤波器。 

优选地，所述变流器为同时具备基波有功、基波无功和低次谐波补偿控制功能的同相供电变流器。 

从上述的技术方案可以看出，本发明的有益效果是：由于在系统中采用了同相供电变流器和隔离变压器，则可将牵引变压器次边两供电臂上的电压转化为幅值和相位完全一致的电压，进而实现了牵引变压器的同相输出；此外由于经过同相供电变流器转移的能量可以根据负载和控制算法进行随意调节，进而可通过同相供电变流器调节牵引变压器次边两供电臂上的电流，使其两供电臂上的电流完全一致，进而消除了牵引变压器原边的负序电流，实现了牵引变压器原边的三相平衡；且通过同相供电变流器和隔离变压器还可实现对牵引网馈线的动态无功补偿；通过同相供电变流器可实现牵引网供电系统的低次谐波治理。 

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。 

图1为本发明实施例公开的一种基于同相供电的牵引供电系统的结构示意图； 

图2为本发明另一实施例公开的一种基于同相供电的牵引供电系统的结构示意图。 

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。 

本发明实施例公开了一种基于同相供电的牵引供电系统，以实现牵引变压器原边的三相平衡，牵引变压器次边的同相供电，牵引网馈线的动态无功补偿，以及牵引供电系统低次谐波的治理。 

如图1所示，一种基于同相供电的牵引供电系统，包括： 

原边与公共电网相连的牵引变压器； 

原边分别与牵引变压器第一供电臂3和牵引供电系统的回流线101连接的第一隔离变压器1； 

原边分别与牵引变压器第二供电臂4和牵引供电系统的回流线101连接的第二隔离变压器2； 

分别与第一隔离变压器1和第二隔离变压器2次边相连的变流器。 

优选地，所述变流器为同时具备基波有功、基波无功和低次谐波补偿控制功能的同相供电变流器。