[发明专利]一种虚拟贯通交流牵引供电系统

说明书

本发明公开了一种虚拟贯通交流牵引供电系统，包括若干个变电所以及位于每两个变电所之间的分区所；变电所包括若干个同相供电装置、左供电臂、供电中性段和右供电臂；同相供电装置的输入端连接供电电网，输出端连接牵引电网母线，同相供电装置用于将供电电网内的三相交流电转换为特定电压的单相交流电输送至牵引电网母线；左供电臂和供电中性段之间，以及供电中性段和右供电臂之间分别通过平行线断开，且左供电臂、供电中性段和右供电臂分别连接牵引电网母线。本发明能够使得全线路的各个变电所区间内分别各自存在同相的电压，避免异相供电导致的列车拉弧现象出现，安全性高，列车的运行性能更好。

技术领域

本发明涉及铁路供电技术领域，特别是涉及一种虚拟贯通交流牵引供电系统。

背景技术

目前世界上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，即异相供电方式，这就导致牵引供电网上必然存在电分相，参见图1所示，图1为目前异相牵引供电系统的结构示意图；。

其中，电力系统提供110kV/220kV的高压电源，其容量一般较大，可以承受较大的短路电流和谐波电流。牵引变压器完成三相高压交流到次边两相低压的转化，由于次边的非三相对称(图中为α、β两相)，导致牵引变压器的原边电流三相不对称，或者说负序电流的存在。变压器次边利用馈线将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。

异相供电指的是两相邻供电臂的电压幅值和相位各不相同，例如图1中α1、β1、α2、β2四个供电臂，彼此相邻段电压一般不同，因此导致两个供电臂之间必须采用电分相或者说无电区来进行电气隔离。电分相的存在，不仅影响了列车舒适度和速度，更有可能使得列车调入无电的电分相区间，或者导致拉弧，严重情况下甚至烧损牵引网，严重影响系统安全可靠性。

因此，如何提供一种同相供电的虚拟贯通交流牵引供电系统是本领域技术人员目前需要解决的问题。

发明内容

本发明的目的是提供一种虚拟贯通交流牵引供电系统，能够使得全线路的各个变电所区间内分别各自存在同相的电压，避免异相供电导致的列车拉弧现象出现，安全性高，列车的运行性能更好。

为解决上述技术问题，本发明提供了一种虚拟贯通交流牵引供电系统，包括若干个变电所以及位于每两个变电所之间的分区所；

所述变电所包括若干个同相供电装置、左供电臂、供电中性段和右供电臂；

所述同相供电装置的输入端连接供电电网，输出端连接牵引电网母线，所述同相供电装置用于将所述供电电网内的三相交流电转换为特定电压的单相交流电输送至所述牵引电网母线；

所述左供电臂和所述供电中性段之间，以及所述供电中性段和所述右供电臂之间分别通过平行线断开，且所述左供电臂、所述供电中性段和所述右供电臂分别连接所述牵引电网母线。

优选地，所述分区所包括分相区供电装置、分区所左供电臂、分区所中性段和分区所右供电臂；其中，所述分区所左供电臂和所述分区所中性段之间，以及所述分区所中性段和所述分区所右供电臂之间分别通过平行线断开；所述分区所左供电臂和所述分区所右供电臂分别与自身相邻的变电所的供电臂连接；

所述分相区供电装置包括两个电力电子开关，每个所述电力电子开关并联由一个断路器，第一电力电子开关的第一端连接所述分区所左供电臂，所述第一电力电子开关的第二端分别连接所述分区所中性段以及第二电力电子开关的第一端，所述第二电力电子开关的第二端连接所述分区所右供电臂；

且所述第一电力电子开关与所述分区所左供电臂、所述分区所中性段之间以及所述第二电力电子开关与所述分区所右供电臂之间均设置分段开关。

优选地，所述同相供电装置具体包括：