[发明专利]一种柔性牵引供电系统四绕组牵引变压器装置

说明书

本发明公开了一种柔性牵引供电系统四绕组牵引变压器装置，变压器TM4包括四个绕组T1、T2、T3和T4；T1绕组作为变压器TM4高压侧采用三相△型联结，连接至牵引变电所35kV侧母线；T2绕组作为变压器TM4低压侧之一，采用三相Y型联结，连接至牵引变电所整流器装置RN原边；T3绕组作为变压器TM4低压侧之一，采用三相△型联结，连接至牵引变电所整流器装置RN原边；T4绕组作为变压器TM4低压侧之一，采用三相Y型联结，连接至牵引变电所双向变流器装置PCS原边。本发明能够实现城市轨道交通牵引供电系统使用一台变压器可同时为整流机组和双向变流器装置供电；可节省变压器设备投资，减小牵引所变压器占地面积。

技术领域

本发明涉及城市轨道交通直流牵引供电技术领域，具体为一种柔性牵引供电系统四绕组牵引变压器装置。

背景技术

我国城市轨道交通普遍采用基于二极管的整流技术。该技术成熟稳定，得到广泛应用。但由于二极管单向导通的特性，整流机组无法利用列车的再生电能回馈。为了提高对列车的再生制动能量利用率，降低列车车公里能耗，多个城市地铁的牵引供电系统采用整流机组和逆变回馈装置并联的结构，列车牵引电能由整流机组提供，再生制动能量依靠逆变回馈装置吸收至牵引供电系统中压网络。双向变流器可以分别在整流/逆变两种状态工作，实现牵引和再生制动能量吸收两种功能，然而，现阶段双向变流器设备容量不能够满足列车牵引能耗所需。为采用整流机组+双向变流器的供电方式，地铁公司需要单独为双向变流器配设一套双绕组变压器，该方案增加了牵引供电系统变压器的占地面积，并且在变压器柜、系统绝缘性能防护及交流侧输电线方面均需增加大量投资。

发明内容

针对上述问题，本发明的目的在于提供一种新型柔性牵引供电系统四绕组牵引变压器装置，用于牵引变电所双向变流器配合整流机组向牵引网供电或将再生制动能量反馈回中压电网，可节省变压器设备投资，减小牵引所变压器占地面积，技术方案如下：

一种柔性牵引供电系统四绕组牵引变压器装置，变压器TM4包括四个绕组T1、T2、T3和T4；T1作为变压器TM4高压侧绕组，采用三相△型联结，连接至牵引变电所35kV侧母线；T2作为变压器TM4低压侧绕组之一，采用三相Y型联结，连接至牵引变电所整流机组RN原边；T3作为变压器TM4低压侧绕组之一，采用三相△型联结，连接至牵引变电所整流机组RN原边；T4作为变压器TM4低压侧绕组之一，采用三相Y型联结，连接至牵引变电所双向变流器PCS原边。

进一步的，低压侧绕组T4与高压侧绕组T1带电气隔离，具有隔离变压器功能。

更进一步的，高压侧绕组T1/低压侧绕组T2/低压侧绕组T3的变比为35kV/1180V/1180V，用于整流机组RN将1180V交流整流成1500V直流给牵引网供电；高压侧绕组T1/低压侧绕组T4的变比为35kV/1000V，用于双向变流器PCS配合整流机组RN向牵引网供电或将再生制动能量反馈回电网。

更进一步的，低压侧绕组T2、低压侧绕组T3采用轴向双分裂结构与牵引变电所整流机组RN并联构成12脉波整流。

更进一步的，所述变压器TM4为不等容四绕组变压器，分别用于整流机组RN与双向变流器PCS供电。

本发明的有益效果是：

1）本发明能够实现城市轨道交通牵引供电系统使用一台变压器可同时为整流机组和双向变流器供电，在保证整流机组将1180V交流电整流成1500V直流电为城市轨道交通牵引网供电的同时，也可保证双向变流器同时配合整流机组向牵引网供电或将再生制动能量反馈回电网，使牵引供电系统可靠稳定运行；

2）本发明能够代替地铁公司需要再投入一套双绕组变压器为双向变流器供电的方案，节省牵引变电所变压器投资费用同时也可缓解牵引变电所变压器占地面积压力。

附图说明

图1为本发明提出的一种新型柔性牵引供电系统四绕组牵引变压器接线方式图。