[发明专利]一种贯通式牵引供电系统

说明书

本发明提供了一种贯通式牵引供电系统，涉及牵引供电技术领域。主变电所CSsubgt;M/subgt;由副边为具有一组以上绕组的降压变压器Tsubgt;0/subgt;与一组以上的超级补偿系统SC并联构成，主变电所CSsubgt;M/subgt;作为电压源，其他设有降压变压器和三相‑单相级联变换器N的变电所作为系统电流源，其中：主变电所CSsubgt;M/subgt;采用三相‑单相牵引变压器Tsubgt;M/subgt;供电，三相输入取单相输出的结构，降压变压器Tsubgt;0/subgt;的原边接三相电网，副边具有一组以上的绕组，该一组以上绕组的三相输出各自分别串接电抗器后接入各自对应的超级补偿器SCsubgt;N/subgt;的输入端，形成并联型超级补偿系统SC；主控制器MC输入端分别连接三相网侧电流和三相电网电压以及超级补偿器的支撑电容电压，主控制器MC输出端连接超级补偿系统SC的控制端。

技术领域

本发明涉及牵引供电技术领域。

背景技术

目前，电气化铁路中广泛采用三相-两相供电模式，变电所从三相电网取电经过牵引变压器降压后分两供电臂输出，为牵引网供电。但是由于两供电臂间、变电所之间电压相位、幅值和频率难以完全一致，因此两供电臂间、各变电所间必须设置电分相。电分相的存在严重制约了列车的速度和载荷能力。并且由于电分相的存在，变电所间容量不能互补，因此需要大容量的变压器备用，对社会造成较大的浪费；当列车再生制动运行时，其再生制动的能量只能回馈给当前供电臂下的变电所，或给本区间内运行的列车供电，大量的再生制动能量难以得到充分有效利用，往往会造成供电区间牵引网电压抬升，直接影响列车和牵引网等主要设备的正常运行，威胁着列车和牵引供电系统安全稳定运行，同时造成大量能量浪费。

电气化铁路的牵引负荷为单相交流负荷，会通过牵引变电所向三相电网注入负序电流，使牵引供电系统三相严重不平衡，同时，还存在无功、谐波等问题。负序电流会给供用电设备带来一系列危害，如变压器产生能量损失，在铁心磁路中造成附加发热，降低变压器寿命；在输电线中造成能量损失，降低线路输送能力。无功功率的产生会增大设备容量，还会使得电网电压剧烈波动，增加设备及线路损耗。谐波电流可能引发牵引供电系统谐波谐振威胁电气设备安全，还会对仪表测量精度和正常通信造成影响。

因此如何解决牵引供电系统的电能质量问题，减少甚至取消电分相装置是当前牵引供电系统研究的热点问题。以变换器为核心设备的贯通式牵引供电系统可以完全取消电分相，实现跨区供电，负序、无功、谐波等问题也可以得到解决，并且系统容量配置可调，系统接入电压可变。但是如要满足铁路牵引变电所既有容量需要，需要级联大量三相-单相变换器，系统控制难、可靠性不高，大大增加了变电所成本，并且由于该系统主要由变换器构成，其过载能力弱，牵引网上瞬时高压很可能导致牵引供电系统难以正常工作，很难适应当前需求。

发明内容

本发明的目的是提供一种贯通式牵引供电系统，它能有效地解决牵引网全线贯通状态下的电能质量问题。