[实用新型]一种轨道交通再生制动能量回收利用装置

说明书

本实用新型公开了一种轨道交通再生制动能量回收利用装置，包括：直流断路器、变流器、交流断路器及能馈变压器；直流断路器的输入端连接外部牵引网1500V母线，其输出端连接变流器；交流断路器的输入端连接变流器，交流断路器的输出端连接能馈变压器低压侧，作为能馈变压器的输入。本实用新型可减少车载制动电阻容量，其能量直接回馈交流电网供其它设备使用，不需要配置储能元件，也不存在电阻发热问题，对环境影响小，易于维护。

技术领域

本实用新型属于轨道交通节能技术领域，具体指代一种轨道交通再生制动能量回收利用装置。

背景技术

轨道交通中列车运行的特点：站间距离短、运行速度较高、起动与制动频繁。地铁列车的制动形式分为电制动和机械制动，电制动用于正常行驶到低速状态，此时列车电机转换为发电机，通过牵引系统将制动能量反馈到直流电网上。如果此时没有其他列车运营使用，则牵引系统回馈的制动能量会导致直流电网网压升高。为了避免网压升高，主要采用恒压吸收、超级电容储能和能量回馈等三种制动能量吸收装置。

据初步统计，一般城市轨道交通制动能量可达牵引能量的20%-40%以上。恒压吸收装置采用斩波器和吸收电阻配合，制动电阻会产生大量热量，使地铁隧道内的温度升高，同时增加了站内空调通风装置的负担，并使城市轨道交通的建设费用和运行费用增加。超级电容的储能基于超级电容来吸收城市轨道交通车辆的再生制动能量，减少能源浪费，达到能量的高效利用；但是储能电容器组体积庞大，价格昂贵，占地面积大，不能完全满足吸收列车再生电能。再生制动能量回馈装置则是利用电力电子器件构成逆变器，将直流电逆变成工频交流电馈送交流电网。

有鉴于此，实有必要开发一种轨道交通制动能量回收装置，以便充分利用列车再生制动能量，达到节能环保的社会和经济效益。

发明内容

针对于上述现有技术的不足，本实用新型的目的在于提供一种轨道交通再生制动能量回收利用装置，以解决现有技术中的轨道交通制动能量回收装置存在诸多缺陷的问题，本实用新型可减少车载制动电阻容量，其能量直接回馈交流电网供其它设备使用，不需要配置储能元件，也不存在电阻发热问题，对环境影响小，易于维护。

为达到上述目的，本实用新型采用的技术方案如下：

本实用新型的一种轨道交通再生制动能量回收利用装置，包括：直流断路器、变流器、交流断路器及能馈变压器；

直流断路器的输入端连接外部牵引网1500V母线，其输出端连接变流器；交流断路器的输入端连接变流器，交流断路器的输出端连接能馈变压器的输入端。

优选地，所述直流断路器、变流器、交流断路器及能馈变压器各自放置于绝缘柜中。

优选地，所述能馈变压器采用四线圈轴向双分裂结构，高压线圈并联输出，低压线圈独立输出的形式。

优选地，所述能馈变压器为户内环氧树脂浇注干式变压器。

优选地，所述变流器包含：变流器主电路和变流器控制电路。

优选地，所述变流器主电路包含：IGBT、滤波器及直流侧电容；每两个IGBT串联形成一向，三向并联形成逆变器，逆变器并联直流侧电容连到母线正负极；滤波器由电感、电容、电感形成的三向LCL滤波器，每向滤波器的前一个电感一端连接串联IGBT的中点，另一端连接后一个电感，电容两端分别连接两个电感的一端。

优选地，所述变流器控制电路包含：控制器、IGBT隔离驱动电路、直流数据采集电路及交流采集电路；直流数据采集电路与控制器双向连接，将直流电流、直流电压信号传送给控制器；交流数据采集电路与控制器双向连接，将交流电流、交流电压信号传送给控制器；控制器与IGBT隔离驱动电路单向连接，控制器发出PWM信号经过IGBT隔离驱动电路转换成IBGT的驱动信号。

优选地，所述变流器为两台750kW变流器并联组成。