[发明专利]一种牵引供电网及牵引供电系统

说明书

本发明涉及一种牵引供电网及牵引供电系统，其中，该供电网包括变电所直流母线、变电所交流母线和供电系统，供电系统包括整流变电压器和二极管整流器，整流变压器的高压侧连接变电所交流母线，供电系统还包括PWM双向变流器，整流变压器的低压侧设置有切换装置，整流变压器的低压侧通过切换装置连接二极管整流器的交流侧和PWM双向变流器的交流侧，二极管整流器的直流侧和PWM双向变流器的直流侧连接变电所直流母线。本发明供电网中的供电系统通过采用切换装置，可同时兼容二极管整流器和PWM双向变流器的接入，各变流器之间还可以通过切换装置进行灵活的切换，结构形式简单，改造成本低。

技术领域

本发明涉及一种牵引供电网及牵引供电系统，属于城市轨道交通供电系统领域。

背景技术

申请公布号为CN 107124009 A的中国发明专利申请文件公开了一种地铁供电系统，包括整流变压器和二极管整流器，整流变压器的高压侧连接变电所交流母线，整流变压器的低压侧连接二极管整流器的交流侧，二极管整流器的直流侧连接变电所直流母线，将二极管整流器作为列车的供电电源。二极管整流器虽然具有效率高、容量大、过载能力强等优点，但是存在输出电压不可控、纹波大、能量单向流动无法进行再生制动能量吸收利用等缺点。然而PWM变流器采用全控型IGBT器件，虽然工作频率高，具备整流和逆变双向变流能力，可实现列车牵引供电功能，也可实现列车再生制动能量的回馈利用，但是目前尚存在损耗大、控制复杂等问题。

因此，为了解决上述两种变流器的缺陷，可以将这两种变流器均接入到供电系统中，根据实际需要将合适的变流器投入到系统中，但是，这样就需要新增一套35kV变压器以及对应的开关柜设备，投入成本较大，而且供电系统结构比较复杂。

发明内容

本发明的目的在于提供一种牵引供电网及牵引供电系统，用于解决若将二极管整流器和PWM双向变流器均接入到供电系统中，根据实际需要将合适的变流器进行投入的话，就需要新增一套变压器以及其他相关电气设备，系统结构比较复杂的问题。

为实现上述目的，本发明提出一种牵引供电网及牵引供电系统。

一种牵引供电网，包括变电所直流母线、变电所交流母线和供电系统，供电系统包括整流变压器和二极管整流器，整流变压器的高压侧连接变电所交流母线，供电系统还包括PWM双向变流器，整流变压器的低压侧设置有切换装置，整流变压器的低压侧通过切换装置连接二极管整流器的交流侧和PWM双向变流器的交流侧，二极管整流器的直流侧和PWM双向变流器的直流侧连接变电所直流母线，通过切换装置实现二极管整流器和PWM双向变流器之间的切换。

供电网中的供电系统通过采用切换装置，可同时兼容二极管整流器和PWM双向变流器的接入，各变流器之间还可以通过切换装置进行灵活的切换，根据实际需要将合适的变流器投入到线路中，而且，无需新增变压器以及其他相关电气设备就能够实现两种变流器的选择投入，结构形式简单，改造成本低。

进一步的，切换装置包括切换开关和设置在整流变压器低压侧对应的低压绕组上的三个抽头，第一抽头、第二抽头和第三抽头在低压绕组上依次布置，第一抽头连接二极管整流器交流侧的一端，第三抽头连接PWM双向变流器交流侧的一端，第二抽头连接切换开关的第一端，切换开关的第二端连接二极管整流器交流侧的另一端，切换开关的第三端连接PWM双向变流器交流侧的另一端，切换开关能够实现第一端和第二端的选择导通或者第一端和第三端的选择导通。

低压绕组依次布置三个抽头，不同的抽头对应输出不同的电压，并且抽头与切换开关的配合能够进行不同输出电压的切换，满足不同变流器的接入，切换方式简单，成本低。

进一步的，整流变压器为三绕组变压器，三绕组变压器的高压侧为整流变压器的高压侧，供电系统包括两个PWM双向变流器，两个PWM双向变流器包括第一PWM双向变流器和第二PWM双向变流器，三绕组变压器的第一低压侧和第二低压侧均设置有切换装置，第一PWM双向变流器和第二PWM双向变流器与对应的切换装置对应连接。