[发明专利]铁路列车过分相时辅助绕组不停电的控制方法

说明书

技术领域

本发明属于铁路列车过分相控制技术领域，尤其涉及一种铁路列车过分相时辅助绕组不停电的控制方法。

背景技术

电气化铁路的接触网使用单相工频交流电。为使三相电力系统的负荷平衡，电气化铁路接触网分段换相供电，每两段接触网之间有一段无电的区域，叫做分相区(或称中性区)。

现有的交流电力机车或动车组列车辅助系统有两种供电方式。第一种供电方式是从牵引回路的中间直流电压供电。该方式将牵引系统的直流电压经过逆变和降压(或先降压后逆变)，得到三相交流电，供给通风机、空气压缩机等辅助负载。第二种供电方式是从主变压器的辅助绕组取电，经过四象限变流器(或相控整流器)、直流支撑电容、三相逆变器的变换得到三相交流电源，供给通风机、空气压缩机等辅助负载。进入分相区之前，机车主断路器断开，离开分相区之后，机车主断路器重新闭合。在主断路器处于断开状态时，主变压器辅助绕组没有电。因此，第二种供电方式的机车或动车组列车在分相区时辅助系统失电，通风机、空气压缩机等负载不能工作。

发明内容

本发明的目的在于，针对从主变压器的辅助绕组取电为辅助负载供电的列车，在不改变辅助系统供电电源结构的基础上,提供一种铁路列车过分相时辅助绕组不停电的控制方法，用于保证辅助系统不间断供电，同时避免辅助系统频繁断电和重启带来的潜在问题。

为了实现上述目的，本发明提出的技术方案是，一种铁路列车过分相时辅助绕组不停电的控制方法，其特征是所述方法包括：在列车经过分相区时，将牵引变流器的工况调整为过分相工况，使牵引变流器产生的能量经由主变压器提供给辅助绕组。

所述方法包括：在列车经过分相区之前，收到过分相预告信号后，将列车的运行工况从正常工况转换为过分相供电工况。

所述方法包括：在列车离开分相区时，对牵引系统和辅助系统进行调节，并将列车的运行工况从过分相供电工况转换为正常工况。

所述将牵引变流器的工况调整为过分相工况包括如下步骤：

步骤1：列车在第一供电臂，收到过分相预告信号进入分相区之前，使牵引变流器工作在逆变状态，且折算以后牵引变流器的逆变电流等于辅助系统的输入电流与主变压器的励磁电流之和；

折算是指对牵引变流器的交流侧电流或辅助系统的输入电流等效到主变压器同一绕组侧电流的运算；

步骤2：列车控制器发出主断路器断开使能信号；

步骤3：判断主断路器是否断开，如果主断路器断开，则执行步骤4；否则，继续执行步骤3；

步骤4：调节牵引变流器和辅助变流器的控制，维持折算以后牵引变流器的逆变电流等于辅助系统的输入电流与主变压器的励磁电流之和；同时，使牵引控制单元和辅助控制单元的电压相位与主断路器断开之前的接触网电压相位同步；

步骤5：列车离开分相区收到进入第二供电臂的电压信号后，逐步调节，使牵引控制单元和辅助控制单元的电压相位与第二供电臂电压相位同步；同时逐步调节牵引变流器的交流侧电压相位和幅值，使牵引变流器的交流侧电压通过主变压器牵引绕组感应到主变压器原边绕组的电压接近于第二供电臂的电压；

步骤6：列车控制器发出主断路器闭合使能信号；

步骤7：判断主断路器是否闭合，如果主断路器闭合，则执行步骤8；否则，继续执行步骤7；

步骤8：调节牵引变流器的控制，逐步增加变压器原边绕组电流，平稳过渡到正常工况。

所述判断主断路器是否断开，是将监测到的主变压器牵引绕组或辅助绕组的电流波形与列车控制器发出主断路器断开使能信号之前的主变压器牵引绕组或辅助绕组的电流波形进行对比，如果电流波形发生异常变化，则主断路器处于断开状态。

所述判断主断路器是否闭合，是将监测到的主变压器牵引绕组或辅助绕组的电流波形与列车控制器发出主断路器闭合使能信号之前的主变压器牵引绕组或辅助绕组的电流波形进行对比，如果电流波形发生异常变化，则主断路器处于闭合状态。

本发明应用于从主变压器的辅助绕组取电为辅助负载供电的列车，其有益效果是：当列车过分相时，辅助变流器一直工作在整流状态，确保辅助负载的供电不间断。

附图说明

图1是分相区、接触网以及列车内部的结构图；

图2是列车收到过分相预告信号之后且断开主断路器之前的控制逻辑流程图；

图3是判断主断路器是否断开的控制逻辑流程图；

图4是列车驶出分相区回到接触网之后的控制逻辑流程图；

图5是判断主断路器是否闭合的控制逻辑流程图；