[实用新型]一种电气化铁路专用不间断电源系统

说明书

技术领域

本实用新型涉及电气化铁路领域，具体涉及一种电气化铁路专用不间断电源系统。

背景技术

由于电力电子技术的发展及其在工业和交通部门以及用电设备上的广泛应用，包括大功率整流在电气化铁道的应用，使得谐波对电力设备、电力用户和通信线路等的有害影响已经十分严重,不得不认真对待和考虑了。京广线、京山线自闭电力线路都发生过因谐波严重造成相序翻转。经对京广线望都车站自闭信号变压器低压侧的三相谐波含量进行测试，通过对测试数据频谱分析可以看出，各相电压五次谐波很严重，A相电压五次谐波的含量为11.423％，超过标准7.423％，A相电压总的谐波畸变率为11.803％，超过标准6.803％；B相电压五次谐波的含量为10.918％，超过标准6.918％，B相电压总的谐波畸变率为11.794％，超过标准6.794％；C相电压五次谐波的含量为7.402％，超过标准3.402％；C相电压总的谐波畸变率为7.990％，超过标准2.990％。高速铁路两路10kV贯通线路都是电力电缆，电力电缆的对地电容比架空线路大得多，故电缆的谐波谐振和放大产生于较架空线低的谐波次数,而谐波源产生的低次谐波含量又较大，更易激励较大的谐振和放大。使电源质量更加恶劣。普通不间断电源都是针对普通工业电网和民用电网设计的，当将其直接用于供电质量较差的铁路电网时，必然会出现很多以前在普通工业电网和民用电网的应用中不曾出现过的故障表现。当输入电源峰值电压大于360V，峰值电压会通过整流二极管直灌UPS的直流母线，导致不间断电源报BUS直流母线高压故障并关机。

有些区段电力配电室因找不到第二路电源，将牵引变电所27.5kV电源降到10kV做为贯通电源使用。经过对朔黄线滴流磴车站信号电源室接牵引27.5kV/10kV贯通电源谐波含量的随机测试，A相电压频谱分析结果的各次谐波数据：5次谐波为4.4341%、7次谐波为4.2375%，超过了奇次谐波不超过4%的规定。B相电压频谱分析结果的各次谐波数据：7次谐波为7.1427%、25次谐波为4.483%、27次谐波为5.7397%，超过了奇次谐波不超过4%的规定。电压谐波总畸变率5.30%，电压谐波总畸变率超过了5%的规定。C相电压频谱分析结果的各次谐波数据：5次谐波为6.6825%、7次谐波为8.3041%、23次谐波为4.434%、27次谐波为4.7589%，超过了奇次谐波不超过4%的规定。电压谐波总畸变率5.63%，超过了电压谐波总畸变率5%规定。经实际测试峰值冲击尖峰电压达到500V左右,结果造成信号楼装的不间断电源因直流BUS过高导致不间断电源报直流母线高压故障并保护性关机。在接用这种电源的不间断电源给红外线监测系统供电时都遇到过类似的问题。

经测试电气化铁路电网谐波含量较高，特别是在有机车经过时，对电网电压的冲击也比较大，其电能质量普遍低于普通工业电网和民用电网。市面上普通UPS都是针对普通工业电网和民用电网设计和测试的，当将其直接应用于质量更差的铁路电网时，必然会出现很多以前在普通工业电网和民用电网的应用中不曾出现过的故障表现。

实用新型内容

本实用新型所要解决的技术问题是提供一种保护不间断电源安全运行及电池的使用寿命的一种电气化铁路专用不间断电源系统。

为解决上述技术问题，本实用新型所采取的技术方案是：

一种电气化铁路专用不间断电源系统，包括交流或直流升压系统、第二交流或直流升压系统、交流或直流逆变系统、输出滤波器、充电器、电池、旁路系统；所述充电器、旁路系统、交流或直流升压系统分别接入外接电源；所示电池一端连接充电器另一端连接第二交流或直流升压系统，第二交流或直流升压系统和交流或直流升压系统连接交流或直流逆变系统，交流或直流逆变系统和旁路系统连接输出滤波器；所述输出滤波器输出电压；其特征在于：外接电源在接入充电器、旁路系统、交流或直流升压系统前还设有输入滤波器，所述输入滤波器的电路包括电感、电容、电阻，所述电感串联在火线L回路里，电容和电阻串联后并接于电感的输出端和零线N之间。

采用上述技术方案所产生的有益效果在于：

在不间断电源内加装滤波器，主要是滤掉3、5、7、9次谐波及峰值电压。降低谐波对电力设备、电力用户和通信线路等的有害影响，保护不间断电源安全运行及电池的使用寿命。

附图说明

下面结合附图和具体实施方式对本实用新型作进一步详细的说明。

图1是本实用新型的原理示意图；

图2是本实用新型所述输入滤波器的电路示意图；