[实用新型]一种电气化铁路同相牵引供电系统

说明书

本实用新型公开了一种电气化铁路同相牵引供电系统。该同相牵引供电系统包括牵引变压器、补偿匹配变压器、同相补偿装置、储能装置和测控装置，所述牵引变压器原边与三相高压母线连接，其次边的任意两端子与牵引负荷连接；所述补偿匹配变压器原边与所述牵引变压器的次边连接；所述同相补偿装置的交流端与所述补偿匹配变压器次边连接；所述储能装置与所述同相补偿装置的直流端连接；所述测控装置分别与所述同相补偿装置和所述储能装置连接。因此，本实用新型不仅能实现铁路全线同相供电且取消电分相，而且还有效地实现电气化铁路同相供电的技术经济最优化，从而能够解决电气化铁路电力机车负荷造成的以三相系统负序为主的电能质量问题。

技术领域

本实用新型涉及交流电气化铁路供电领域，尤其涉及一种电气化铁路同相牵引供电系统。

背景技术

我国电气化铁道普遍采用单相工频交流制，为使单相的牵引负荷在三相电力系统中尽可能平衡，电气化铁道往往采用轮换相序、分相分区供电的方案。分相分区处的相邻供电区间便形成分相绝缘器，称为电分相或分相。为防止电力机车带电通过电分相因燃弧而烧坏接触网悬挂部件，甚至导致相间短路等事故，随着列车速度的不断升高，在司机无法手动进行退级、关辅助机组、断主断路器、靠列车惯性驶过中性段、再合主断路器、合辅助机组、进级恢复牵引功率来完成过分相的情况下，采用了自动过分相技术，主要有地面开关自动切换过分相、车载自动过分相以及柱上自动过分相等几种，但仍存在开关切换中列车通过电分相的暂态电气过程，易产生较大的操作过电压或过电流，造成牵引网与车载设备烧损等事故，影响供电可靠性和列车安全运行。因此，电分相环节是整个牵引供电系统中最薄弱的环节，列车过分相成为了高速铁路乃至整个电气化铁路牵引供电的瓶颈。

理论和实践表明采用同相供电技术可以在取消牵引变电所出口处电分相、消除供电瓶颈的同时，还能有效治理负序电流、达到以三相电压不平衡度(负序)限值为主的电能质量要求，有利于促进电力与铁路的和谐发展。

显然，以牵引变电所的牵引变压器接线方式中最简捷、最经济的单相牵引变压器为基础，在必要时配以适量的同相(对称)补偿装置，达到取消牵引变电所出口处电分相以消除供电瓶颈，治理负序以满足三相电压不平衡度(负序)限值的电能质量要求，实现牵引变电所接线方式和供电装置容量的最佳匹配才是新建铁路实现同相供电的最佳选择。

电气化铁路属于大宗工业用户，牵引负荷存在着剧烈波动，因为负序而造成的电压不平衡为主的电能质量问题尤为突出。GB/T15543-2008电能质量三相不平衡中针对峰值和95％概率最大值制定相关标准，从经济上，负荷峰值与两部分电价有关，由主牵引变压器容量计费和最大需量计费组成。储能的削峰优势将为用户带来直接的经济效益同时可以治理负序，减小谐波。削峰通过降低最大需量或者直接减小主牵引变压器容量进而降低固定容量收费取得经济效益。

实用新型内容

本实用新型目的是提供了一种电气化铁路同相牵引供电系统，不仅能实现铁路全线同相供电且取消电分相，还有效地实现电气化铁路同相供电的技术经济最优化，同时，能够解决电气化铁路电力机车负荷造成的以三相系统负序为主的电能质量问题。

为了解决上述技术问题，本实用新型所采用的技术方案具体如下：

一种电气化铁路同相牵引供电系统，所述同相牵引供电系统包括：

牵引变压器，用于将三相高压母线的线电压变送到牵引母线，所述牵引变压器原边与三相高压母线连接，其次边的任意两端子与牵引负荷连接；

补偿匹配变压器，用于三相牵引变压器的能量转换，所述补偿匹配变压器原边与所述牵引变压器的次边连接；

同相补偿装置，用于同相牵引供电系统的电能质量补偿，所述同相补偿装置的交流端与所述补偿匹配变压器次边连接；

储能装置，用于存储电能和控制充放电，所述储能装置与所述同相补偿装置的直流端连接；