[发明专利]一种新型同相供电装置

说明书

一种新型同相供电装置，包括牵引变压器TT和同相供电装置AA，同相供电装置AA由交交变流器的多个级联型阀组串构成，其中阀组两端为输入端口，可接入高压供电母线，通过阀间输出端口接入牵引母线。通过对阀组H1和阀组H2的控制，可调节输出端口电压的相位与幅值，使得输出端口电压幅值相位与牵引变压器TT副边输出相同。阀组H3作为冗余阀组，当H1或H2发生故障时，通过合分阀组间断路器，使冗余阀组H3代替故障阀组继续运行。这种新型同相供电装置，相比其他同相供电装置，去掉了高压匹配变压器、牵引匹配变压器，降低了成本同时，降低了设备复杂度，相应降低了故障率，同相供电装置在电压控制上更为灵活简便，可用于电气化铁路牵引同相供电。

技术领域

本发明涉及电气化铁路技术领域，特别涉及一种新型同相供电装置。

背景技术

电气化铁道普遍采用由公用电力系统供电的单相工频交流制，为使单相的牵引负荷在三相电力系统中尽可能均匀分配，电气化铁道往往采用轮换相序、分相分区供电的方案。电分相环节是整个牵引供电系统中最薄弱的环节，列车过分相是高速铁路乃至整个电气化铁路牵引供电的瓶颈。

相对于轮换相序、分段分区牵引供电方式，同相牵引供电方式可以在取消牵引变电所出口处电分相、消除供电瓶颈、增加供电能力、增强节能效果的同时，还能有效治理负序电流、达到以三相电压不平衡度国标限值为主的电能质量要求，是一种理想的电气化铁路牵引供电方式。

现阶段的同相供电的装置都普遍使用牵引变压器、高压匹配变压器。而各种牵引变压器如Scott，Leblanc、(变型)Wood-Bridge及YNvd等，都属特殊制造变压器，相对成本较高，且使用率不足，因此经济性较差。

发明内容

为了解决背景技术提出的技术问题，本发明提供一种新型同相供电装置，一种可直连高压供电网，牵引电网的同相供电装置，该装置基于H桥交交变流器结构，控制灵活准确，相比当前的几种同相供电装置方案，在成本上更具优势，系统结构更为完善，具备冗余性，且冗余设备成本减半。

为了达到上述目的，本发明采用以下技术方案实现：

一种新型同相供电装置，包括牵引变压器TT和同相供电装置AA，牵引变压器TT一次侧连接三相电源中的第一相和第二相，二次侧输出单相供电电源。

所述的同相供电装置AA由交交变流器的多个级联型阀组串构成，第一阀组串与第二阀组串串联形成阀组H1，第三阀组串与第四阀组串串联形成阀组H2，第五阀组串与第六阀组串串联形成阀组H3。

阀组H1与阀组H2和阀组H3上端短接为同相供电装置AA的第一输入端UIN1，连接至三相电源中的第三相，阀组H1与阀组H2和阀组H3下端短接为同相供电装置AA的第二输入端UIN2，并连接至三相电源中的第一相或第二相或连接至牵引变压器TT的一次侧中部的输出端子。

阀组H1中第一阀组串与第二阀组串串联的中间点B1与阀组H3中第五阀组串与第六阀组串串联的中间点B3相连，共同输出同相供电装置AA的第一输出端OUT1；阀组H2中第三阀组串与第四阀组串串联的中间点B2与阀组H3中第五阀组串与第六阀组串串联的中间点B3相连，共同输出同相供电装置AA的第二输出端OUT2。

阀组H1中第一阀组串与第二阀组串串联的中间点B1与第一输出端OUT1之间还设置有第一断路器K3；阀组H3中第五阀组串与第六阀组串串联的中间点B3与第一输出端OUT1之间还设置有第二断路器K4；阀组H2中第三阀组串与第四阀组串串联的中间点B2与第二输出端OUT2之间还设置有第三断路器K5；阀组H3中第五阀组串与第六阀组串串联的中间点B3与第一输出端OUT2之间还设置有第四断路器K6。

由第一输出端OUT1与第二输出端OUT2两端输出单相供电电源；与牵引变压器TT的二次侧输出端共同为电气化铁路供电。

所述的一种新型同相供电装置的控制方法，包括如下：