[发明专利]V/v变压器牵引供电系统的同相供电装置、方法和系统

说明书

本发明属于电力控制技术领域，具体涉及了一种V/v变压器牵引供电系统的同相供电装置和供电方法，旨在解决现有的V/v同相供电装置容量大、造价高的问题。本发明包括：第一变压器、第二变压器和单相背靠背变流器；第一变压器和第二变压器分别连接于V/v变压器的两个绕组并通过公共节点相连第一变压器和第二变压器分别连接单相背靠背变流器；单相背靠背变流器的第一输出端子通过第一变压器与用电电路相连另一端直接连接用电电路。本发明只需增加低容量单相电力电子设备即可实现多个牵引变电所的同相供电，同时消除了现有供电方案中的负序电流问题，提高了同相供电技术的经济性。

技术领域

本发明属于电力控制技术领域，具体涉及了一种V/v变压器牵引供电系统的同相供电装置、方法和系统。

背景技术

现有的电气化铁路牵引供电系统通常采用V/v变压器将三相交流电变为两个单相交流电，然后以分段、分相的形式为电力机车供电。不同的供电段之间通常设置不导电的绝缘区(中性段)，当电力机车经过这一区域时电力机车无法获得供电。在此过程中，会造成电力机车牵引力和速度损失。采用V/v变压器也会使得三相交流电网中产生大量负序电流，造成电网功率不平衡，同时负序电流问题会随着电力机车功率的增加而更加严重。

基于电力电子技术的同相供电变流器可以实现向电力机车提供单相交流供电的同时，保证在三相电网中不产生负序电流。中国发明专利CN201520230853.4所述的同相供电变流器容量与牵引变电所提供给接触网的容量相当，导致变流器造价高。中国发明专利CN202110135799采用多绕组变压器和三相-单相AC-AC变流器实现同相供电，尽管这一方案可以降低三相-单相AC-AC变流器输出侧的变流器容量，但是三相输入侧需要补偿负序分量仍然需要很大容量，造价较高。

发明内容

为了解决现有技术中的上述问题，即现有的V/v同相供电装置容量大、造价高的缺点，本发明提供了一种V/v变压器牵引供电系统的同相供电装置，应用于带有V/v变压器的三相交流电路，所述装置包括：第一变压器、第二变压器和单相背靠背变流器；

所述第一变压器通过第一输入连接端子和公共连接端子连接V/v变压器的第一输出绕组；

所述第二变压器通过公共连接端子和第二输入连接端子连接V/v变压器的第二输出绕组；

第一变压器输出绕组的一端与第二变压器输出绕组的一端相连；

单相背靠背变流器的第一输入端子与第一变压器相连，单相背靠背变流器的第二输入端子与第二变压器相连，单相背靠背变流器的第一输出端子与第一变压器相连，单相背靠背变流器的第二输出端子与用电电路相连；

第一变压器输出绕组的不与第二变压器相连的一端与用电电路相连。

在一些优选的实施方式中，所述第一变压器，其输入侧为1个绕组，输出侧为2个绕组记为第一变压器输出侧第一绕组和第一变压器输出侧第二绕组。

在一些优选的实施方式中，单相背靠背变流器的第一输入端子T_b与所述第一变压器输出侧第二绕组的第一连接端子T₅连接，第一变压器输出侧第二绕组的第二连接端子T₆与第二变压器输出侧的第一连接端子T₉连接，第二变压器的输出侧第二连接端子T₁₀与单相背靠背变流器的第二输入端子T_a相连。

在一些优选的实施方式中，单相背靠背变流器的第一输出端子T_y与第一变压器输出侧第一绕组的第二连接端子T₄连接，第一变压器输出侧第一绕组的第一连接端子T₃连接用电电路；单相背靠背变流器的第二输出端子T_x连接用电电路。