[发明专利]一种列车供电网络及其分区所自动过分相的牵引系统

说明书

本申请公开了一种分区所自动过分相的牵引系统，包括：第一变电所；第二变电所；仅具有一个过渡区的分区所；设置在第一变电所与分区所之间的第一检测装置；设置在第二变电所与分区所之间的第二检测装置；与过渡区的两端连接的变流器；与变流器，第一检测装置以及第二检测装置均连接的控制器，用于在通过第一检测装置和第二检测装置确定出列车进入到过分相区域之后，控制变流器进行电压输出，使得过渡区的第一端的电压与过渡区的第二端的电压相等。应用本申请的方案，实现了分区所的自动过分相，能够提高列车运行的安全性，还降低了系统的施工工作量，也提升了牵引网的可靠性。本申请还提供了一种列车供电网络，具有相应效果。

技术领域

本发明涉及轨道交通技术领域，特别是涉及一种列车供电网络及其分区所自动过分相的牵引系统。

背景技术

目前的电气化铁路绝大部分采用交流供电系统。为了负荷平衡及消除负序分量，通常采用分段轮换相序的供电方式，使得牵引供电网上存在电分相。图1为目前广泛采用的交流牵引供电系统的原理图，电力系统提供110kV/220kV/330kV的高压电源，容量一般较大，牵引变压器则完成三相高压交流到次边两相低压的转化，牵引变压器的次边利用馈线将25kV电压连接到牵引网当中，再经牵引网导线、受电弓接入列车，并经钢轨和回流线构成一个完整的回路。

由于牵引变压器次边的非三相对称，会导致牵引变压器的原边电流三相不对称，即存在负序电流。因此。通常而言，同一牵引变压器下的两个相邻供电臂的电压幅值和相位各不相同，例如图1中的α1与β1供电臂、α2与β2供电臂供电臂。并且，由于牵引变压器参数的分散性、牵引网长度不一致性、列车取流不一致性等因素，分区所两端的相邻供电臂的电压幅值与相位也并不完全一致，因此目前的分区所都会采用电分相。可参阅图2，采用了两个空气隔断来实现两个供电臂的电压隔离，即过渡区1和过渡区2。中间的中性段平时均为无电区，长度通常为数百米。特殊情况下当某个供电臂对应的变电所开关跳闸失电时，工作人员可将越区开关手动闭合来将分区所短接，扩大变电所的供电范围实现临时的越区供电。由于中性段平时为无电区，不利于保障列车的稳定运行，因此，目前也有一些自动过分相的方案。

可参阅图3，是一种电气化铁路地面自动过分相系统的示意图，能够在列车过中性段期间，实现列车不断电。其方案实质是采用变流器得到一个可控电压，并将该电压接入原先的中性段无电区。例如列车从左驶入Y1之前，供电臂TF1的电压为UA，经过Y1之后，开始逐步进行电压转换直至将电压调整为UB，经过Y2之后由供电臂TF2供电，TF2的电压为UB。可以看出，无论电压转换的过程多么短，其方案需要两个过渡区以及一个中性段，且由于列车高速运行，中性段不能太短，否则无法实现对电压的幅值、相位的转换。而中性段越长则越不利于保障列车的稳定运行，一旦相关设备故障，列车运行可能出现重大风险。还有的一些方案是基于电分相并联各种开关，可以实现自动过分相，但存在一个短的失电时间，也不利于列车的稳定运行。

综上所述，如何有效地实现自动过分相，提高列车运行的安全性，是目前本领域技术人员急需解决的技术问题。

发明内容

本发明的目的是提供一种列车供电网络及其分区所自动过分相的牵引系统，以有效地实现自动过分相，提高列车运行的安全性。

为解决上述技术问题，本发明提供如下技术方案：

一种分区所自动过分相的牵引系统，包括：

第一变电所；第二变电所；设置在所述第一变电所与所述第二变电所之间的分区所，且所述分区所仅具有一个过渡区；

设置在所述第一变电所与所述分区所之间的第一检测装置；设置在所述第二变电所与所述分区所之间的第二检测装置；其中，所述第一检测装置与所述第二检测装置之间的区域为过分相区域；

第一端与所述过渡区的第一端连接，第二端与所述过渡区的第二端连接的变流器；