[实用新型]一种27.5kV/10kV净化电源装置

说明书

本实用新型公开了一种27.5kV/10kV净化电源装置。对比接触网供电质量与铁路站点常用用电设备供电要求，借鉴国内外已有的从接触网取电的做法，提出一种净化电源装置。装置采用直接“高‑高”变换形式，为单元串联多电平拓扑结构，主体结构由多组功率模块串联而成，采用多脉波全控整流、级联型的硬件拓扑，并配备先进的能量回馈与输出双闭环控制等技术，可在输入电压谐波较大、电源波动范围较大、电压波峰系数较高的条件下可靠运行，输出稳态和动态指标满足用电设备要求。本装置可方便地替代10kV自闭线成为铁路自动闭塞区段的主供或备供电源可提高负载使用寿命20年，极大地节省电力贯通线的建设与运营费用，从而大大节省铁路电力基础建设投资。

技术领域

本实用新型设计一种27.5kV/10kV净化电源装置，属于铁路交通和电力电子变换控制领域。

背景技术

针对我国在电气化铁路建设的发展，我国铁路电力供电对可靠性和安全性的要求一般高于其他国家，接触网取电供电方案较少采用。早期利用接触网电源作为信号等负荷的备用电源装置，由于没有进行净化处理，运行中经常发生烧坏负荷的事故，国内有采用交直交净化的类似装置，但均无相关成套技术标准或经过有关部门的检测。鉴于以上情况，本实用新型设计一种27.5kV/10kV净化电源装置，采用多脉波全控整流、级联型的硬件拓扑，并配备先进的能量回馈与输出双闭环控制等技术，具有输入适应性好、输出稳定、可靠性高、安保系统完善、维护简单等技术特点；有效地抑制电网和各种噪声和尖峰干扰，可方便地替代 10kV自闭线成为铁路自动闭塞区段的主供或备供电源。

发明内容

本实用新型的目的在于有效地抑制电网和各种噪声和尖峰干扰，可方便地替代10kV自闭线成为铁路自动闭塞区段的主供或备供电源；将电气化铁路 27.5kV接触网牵引供电系统的单相电源经降压、整流、滤波、逆变后，输出高质量、高可靠性的单相及三相四线制正弦交流电源；本实用新型设计一种 27.5kV/10kV净化电源装置。

为实现所述效果，本实用新型是通过以下技术方案实现的：一种 27.5kV/10kV净化电源装置。其中包括：高压进线柜、旁路柜、滤波器柜、变压器柜、模块柜、控制柜、冷却风机；所述控制柜包括主控箱、PLC板、触摸屏、开关电源、继电器板等部分；所述高压进线柜与旁路柜连接；所述旁路柜与滤波器柜连接；所述滤波器柜与变压器柜连接；所述变压器柜与模块柜连接；所述模块柜与控制柜连接；所述模块柜和控制柜与冷却风机连接。

所述滤波器柜中电容器采用金属化膜自愈式交流滤波电容器，外壳为无磁不锈钢，滤波电抗器采用特殊定制的磁芯电抗器；滤波器的设计，主要依据滤波器的输入参数和电源系统对滤波器输出品质的要求，通过仿真技术来选择滤波电抗器和电容器的参数。

所述控制柜中主控箱核心控制部分采用标准机箱的插拔式结构，内部连线均采用连接器实现插卡式互连，内部板卡采用大规模集成电路和表面焊接技术。

所述控制柜中触摸屏部分选用知名品牌威纶，厂家采用世界先进的仪器设备，运用标准化作业程序执行管制，与国际标准同步，通过国际知名认证公司 SGS的9001-2000验证。

本实用新型的创新点在于采用IGBT高频开关、数字分频、数字锁相、波形瞬时值反馈等先进技术，将电气化铁路27.5kV接触网牵引供电系统的单相电源经降压、整流、滤波、逆变后，输出高质量、高可靠性的单相及三相四线制正弦交流电源；系统按模块化设计，设备的容量可达到25000kVA。

本实用新型所述电源的控制电路由单片机系统为核心，可完成系统的集中监控、电压波形控制、移相控制、逆变控制、输出监测、故障检测保护等任务。

本实用新型所述变压器柜及模块柜顶部配置优质离心冷却风机，在装置运行后自动运行(亦可根据设定温度进行启停)，从而对发热器件进行强制风冷。