[实用新型]一种新型送变电装置

说明书

技术领域

本实用新型涉及一种电气装置，特别射击一种新型送变电装置。

背景技术

单相系统所具有的结构简单、建设成本低、运用和维护方便等优点，决定了在电气化铁路普遍采用单相工频交流电为铁路机车供电。而电力系统希望所有的负载都从电网取用三相对称的基波电流，以充分利用设备，线路的容量，减少无功电流和谐波电流对系统的危害。为满足该要求，电气化铁道采用相序轮换、分段分相供电的方案，也即铁路沿线每20-25km作为一个供电区段，各个区段依次分别由电网中的不同相供电，各区段之间设置30m左右的分相区段，并由分相装置进行分相。当各相分别供电的区段上运行相同的负荷的机车时，就可使电力系统在大的范围内三相负荷的平衡。

但是，由于各区段的牵引负荷的大小不可能随时处于平衡等因素的影响，分相分段方案只是在一定程度上减轻了三相不平衡的影响，没有从根本上解决铁路负荷单相用电对整个公用电网的影响，使电力部门的工作受到影响。电气化铁道由于影响电能质量的问题被迫修改设计方案，增大投资，处境被动的情况时有发生。同时，由于电分相装置的存在，当机车运行到一个供电区段末端时，必须经过退级、断电等一系列复杂的操作，滑行到下一个区段再逐项恢复正常运行，这既增加了机车操作的复杂程度，同时又严重制约了机车运行速度的提高和牵引力的发挥。

对于我国现行的状态而言，急需发展高速重载铁路。现有的机车牵引供电系统在实现高速、重载机车牵引时，更加不适应，主要表现在：(1)高速和重载运输则要求机车受电弓平滑连续受流，而分相环节的存在，使受电弓上的电流时断时续，这大大影响了机车的运行速度。同时分相环节也是整个系统中最薄弱的环节之一。虽然有自动过分相装置，但因其电压高、转换动作频繁，其准确性和可靠度都存在严重问题，还不能完全解决电分相对机车运行的不利影向。

(2)高速、重载运输都需要大容量供电，为满足国家标准中电力系统对电气化铁道以负序为突出的电能质量的限制指标，原有单相供电方式所使用的无功补偿技术已无法适应。若在牵引变电所采用可调对称补偿技术，即使在机车上使用交一直一交的电源(不计其无功和谐波)，因容量更大，负序更为突出，技术和经济上均难达到理想状态。

(3)我国将建设的高速铁路可能是高、中速混跑模式，若出现交一直一交电源的机车与交一直电源的机车混用局面，除负序外，无功和谐波仍然存在，电能质量不能改善，电气化铁路面临高价电费问题。

(4)能源危机、环境污染是困扰国家发展的头等问题。为此国家产业政策鼓励开发各种可再生绿色能源如太阳能、风能、地热、沼气等。这些能源与天气、环境之间关系密切，稳定性、可调性不如火电、核电等发电厂，其转换为电能后，如何并入公用电网且合理利用存在着技术问题。比如青藏铁路建设中的太阳能、风能发电厂的如何并网运行等问题。

实用新型内容

本实用新型的目的就是提供一种新型送变电装置，包括三相变压器、单相变压器整流滤波器、宽范围泵升稳压电路、蓄电池、SPWM单相逆变桥和输出滤波器组成；

三相变压器与公用高压电网相连，单相变压器与铁路牵引负荷相连，三相变压器与单相变压器之间依次连接三相整流/逆变器、直流储能器、单相整流/逆变器单相变压器、整流滤波器、宽范围泵升稳压电路、蓄电池、SPWM单相逆变桥和输出滤波器。所述的一种新型送变电装置，其中，所述的直流储能器还与辅助供电装置相连。所述的一种新型送变电装置，其中，所述整流滤波器由4个二极管和一个电容器组成，4个二极管接成单相整流桥后与电容器并联，形成一个输入端，一个输出端。

本实用新型的工作原理是：本实用新型安装于铁路线上的各牵引变电所，公用高压电网上的三相高压电经三相变压器变低为较的高压电如kV，然后由三相整流/逆变器整流变换为直流电压，送直流储能器，直流储能器输出的直流电，经单相整流/逆变器再转换为铁路牵引负荷所需的单相高压交流电。且在变换过程中，各牵引变电所的单相/整流逆变器可采用同相策略控制，使各牵引变电所对牵引机车同相供电。而铁路牵引负荷(列车)在制动时，列车的动能经列车上的装置转换为电能，该电能通过单相变压器变换为交流电后，再经单相/整流逆变器转换为直流送直流储能器，将该电能储存在直流储能器中，在列车启动时，该电能反向流动，提供给列车使用，这样可降低三相变压器的容量。

与现有技术相比，本实用新型的有益效果是：