[发明专利]电气化铁路变电所无分相牵引供电装置

说明书

本发明公开了一种电气化牵引变电所牵引供电装置，包括：采用三相转两相接线方式的牵引变压器，牵引变压器的第一输出相对应的第一绕组与第一行驶方向接触网连接，其第二输出相对应的第二绕组与第二行驶方向接触网连接，第一行驶方向接触网设有第一电分段，第二行驶方向接触网设有第二电分段，第一绕组的第一端与第一电分段的两侧连接且第二端接地，第二绕组的第一端与第二电分段的两侧连接且第二端接地，设置于第一绕组与第二绕组之间的功率融通装置，其用于平衡不同牵引绕组间的功率。本发明取消了牵引变电所出口处接触网的电分相，只保留电分段，实现全线贯通供电，降低单相负载导致的电网负序问题，并解决多种电能质量治理问题。

技术领域

本发明涉及电气化铁路牵引供电领域，尤其是涉及一种用于电气化牵引变电所的牵引供电装置。

背景技术

目前，我国电气化铁路普遍采用25kV单相工频交流供电制式，牵引变电所采用2回高压进线回路并结合地面牵引变压器的一主一备配置来提升牵引供电系统的可靠性。然而，为了使单相的牵引负荷在三相电力系统中尽可能平衡，牵引供电通常采用轮换相序、分相分区供电的方案，分相分区处的相邻供电区间通过分段绝缘器或锚段关节实现分相。

对于牵引变电所出口处的电分相，目前，采用纯单相供电或同相供电技术予以解决。纯单相供电受限于负序及经济性指标约束，在实际工程中很少采用。同相供电技术可解决负序及电分相问题，实际工程中也已经实现了基于同相供电技术的牵引供电系统(同相牵引供电系统)。但由于同相供电技术需要使用有源功率补偿装置实现负序治理，随着铁路牵引负荷的进一步增大，受限于同相供电功率补偿装置本身的成本、可靠性、容量、电压等级等方面的制约，同相供电系统的推广仍面临较大阻力，即使是最新的组合式同相供电技术，也无法完全适应牵引供电的高可靠、低成本、高压大容量、高能效等发展需求。

发明内容

为了解决上述技术问题，本发明提供了一种电气化铁路变电所无分相牵引供电装置，包括：采用三相转两相接线方式的牵引变压器，其特征在于，所述牵引变压器的第一输出相对应的第一绕组与第一行驶方向接触网连接，所述牵引变压器的第二输出相对应的第二绕组与第二行驶方向接触网连接，所述第一行驶方向接触网设置有第一电分段，所述第二行驶方向接触网设置有第二电分段，所述第一绕组的第一端分别与所述第一电分段的两侧连接，所述第一绕组的第二端接地，所述第二绕组的第一端分别与所述第二电分段的两侧连接，所述第二绕组的第二端接地。

优选地，所述第一绕组通过变电所的第一牵引母线和第一馈线，与所述第一行驶方向供电臂连接；所述第二绕组通过变电所的第二牵引母线和第二馈线，与所述第二行驶方向供电臂连接。

优选地，所述第一电分段的数量为1个，所述第二电分段的数量为1个。

优选地，所述装置还包括：功率融通装置，其中，所述功率融通装置，其设置于所述第一牵引母线和所述第二牵引母线之间，用于平衡异相牵引母线之间的负荷差异，以治理电能质量。

优选地，所述功率融通装置，包括：功率补偿变流器，其位于所述第一牵引母线和所述第二牵引母线之间，用于在含有传输功率参数信息的第一指令的控制下，调节两侧交流功率，实现不同牵引母线之间的功率交互传输。

优选地，所述功率融通装置，还包括：第一变压器，其原边与所述第一输出相对应的牵引母线连接，次边与所述功率补偿变流器的第一端连接，用于利用第一变比匹配输入输出两侧电压；第二变压器，其原边与所述第二输出相对应的牵引母线连接，次边与所述功率补偿变流器的第二端连接，用于利用第二变比匹配输入输出两侧电压。

优选地，所述功率补偿变流器的拓扑结构选自两电平变流器拓扑、三电平变流器拓扑、多电平变流器拓扑、级联式多电平变流器拓扑和MMC结构中的一种；所述牵引变压器选自VV变压器、SCOTT变压器、阻抗匹配变压器、YND11变压器和单相变压器中的一种或者多种变压器的组合。