[实用新型]一种组合式同相供电构造

说明书

本实用新型公开了一种组合式同相供电构造，该同相供电构造包括第一牵引变压器、第二牵引变压器、三相补偿变压器和同相补偿装置；第一牵引变压器和第二牵引变压器的原边为与三相高压母线连接的单相绕组，其次边均分别包括与牵引母线连接的牵引绕组和补偿绕组；三相补偿变压器的原边与三相高压母线连接，其次边与同相补偿装置的输入端连接；第一牵引变压器和第二牵引变压器的次边的补偿绕组两两并接构成补偿母线；补偿母线分别与同相补偿装置的输出端对应连接。因此，本实用新型不仅能有效地实现同相牵引供电及取消电分相，而且拥有使同相补偿装置容量为最小的补偿绕组，有效消除电压不平衡问题。

技术领域

本实用新型涉及电气化铁路牵引供电领域，尤其涉及一种单相多绕组变压器与三相变压器的组合式同相供变电构造。

背景技术

我国电气化铁道普遍采用单相工频交流制，为使单相的牵引负荷在三相电力系统中尽可能平衡，电气化铁道往往采用轮换相序、分相分区供电的方案，分相分区处的相邻供电区间设置分相绝缘器，称为电分相或分相。为防止电力机车带电通过电分相造成燃弧而烧坏接触网悬挂部件，甚至导致相间短路等事故，同时随着列车速度的不断升高，在司机无法手动进行退级、关辅助机组、断主断路器、靠列车惯性驶过中性段、再合主断路器、合辅助机组、进级恢复牵引功率来完成过分相的情况下，现有牵引供电系统中引入了自动过分相技术，主要有地面开关自动切换过分相、车载自动过分相以及柱上自动过分相等几种，但仍存在开关切换中列车通过电分相的暂态电气过程，易产生较大的操作过电压或过电流，造成牵引网与车载设备烧损等事故，影响供电可靠性和列车安全运行。因此，电分相环节是整个牵引供电系统中最薄弱的环节，列车过分相成为了高速铁路乃至整个电气化铁路牵引供电的瓶颈。

高速和重载铁路已广泛采用基于IGBT全控性器件的大功率交-直-交型电力机车或动车组，其核心是多组四象限PWM控制和多重化控制的牵引变流器，在实际运行中谐波含量小，功率因数接近1，但交-直-交型电力机车或动车组牵引功率大，如大编组运行的单车高速动车组其额定功率达25MW(相当普速铁路5列车)，这些大量开行的大功率单相负荷对三相电网造成的日益严重的以三相电压不平衡度(负序)为主的电能质量问题不能不受到重视。

理论和实践表明，采用同相供电技术可以在取消牵引变电所出口处电分相、消除供电瓶颈的同时，还能有效治理负序电流、达到以三相电压不平衡度(负序)限值为主的电能质量要求，有利于促进电力与铁路的和谐发展。

实用新型内容

为了解决上述技术问题，本实用新型目的是提供一种组合式同相供电构造，不仅能有效地实现电气化铁路同相牵引供电，取消变电所出口的电分相，还能有效消除电气化铁路单相负荷造成的三相系统的电压不平衡问题，同时有关绕组具有高度集成性，占地少，易于安装。

鉴于此，本实用新型采用如下技术方案：

一种组合式同相供电构造，其中，包括第一牵引变压器、与所述第一牵引变压器互为备用的第二牵引变压器、三相补偿变压器和同相补偿装置；所述第一牵引变压器和第二牵引变压器的原边为与三相高压母线连接的单相绕组，其次边均分别包括与牵引母线连接的牵引绕组和补偿绕组；所述三相补偿变压器的原边与三相高压母线连接，其次边一相引出端口与同相补偿装置的输入端连接；所述第一牵引变压器和所述第二牵引变压器的次边的补偿绕组两两并接构成补偿母线；所述补偿母线分别与同相补偿装置的输出端对应连接。

优选地，所述同相补偿装置设置多个，所述三相补偿变压器的次边一相引出端口与每个同相补偿装置的输入端的并接端口连接，且每个同相补偿装置互为并联。

优选地，所述三相补偿变压器的次边与同相补偿装置的输入端的串接端口连接。

进一步优选地，所述相邻同相补偿装置的输入端的之间并接一开关。

进一步优选地，所述第一牵引变压器和第二牵引变压器的牵引绕组及补偿绕组端口电压同相位，且均与三相高压母线中一线电压同相。