CN104638937A - 一种用于电力牵引供电系统的三相转单相变换器 - Google Patents

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张伟
李晓明
尹彭飞
任其广
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Abstract

本发明涉及一种用于电力牵引供电系统的三相转单相变换器，包括依次连接的整流模块、逆变模块以及变压模块，所述的整流模块为三相全波桥式整流电路，所述的逆变模块为桥式逆变电路，所述的变压模块为一变压器。本发明为将35KV(10KV)三相交流电变换为27.5KV单相交流电的装置，专用于电力牵引机车的供电系统，以其三相保持平衡来解决现有牵引机车供电系统形成大量负序电流的致命不足。实现了三相平衡运行，提高了电网电能质量，为电网系统安全可靠运行提供了有力保障。

Description

一种用于电力牵引供电系统的三相转单相变换器
技术领域
本发明涉及一种三相转单相变换器，具体涉及一种用于电力牵引供电系统的三相转单相变换器。
背景技术
目前电力牵引供电系统采用工频单相交流制，单相负荷在电网系统中产生较大的负序电流，严重破坏了电网系统输送的电能质量，对电网系统的安全运行构成极大威胁。
发明内容
针对上述问题，本发明提供一种减少负序电流生成、提高电网电能质量用于电力牵引供电系统的三相转单相变换器。
为解决上述问题，本发明采取的技术方案为：一种用于电力牵引供电系统的三相转单相变换器，包括依次连接的整流模块、逆变模块以及变压模块，所述的整流模块为三相全波桥式整流电路，所述的逆变模块为桥式逆变电路，所述的变压模块为一变压器。将35KV(10KV)的三相交流电压经三相全波桥式整流电路变换为具有正负极的直流电压，即三相变为二相；此过程关键在于保持了三相侧各相电压、电流的大小、相位及相位差的原样平衡，即不会产生负序电压、电流；然后经逆变模块，将直流电压变换为频率为50HZ的单相正弦交流电压，然后再经变压器，变压器二次侧电压变成了27.5KV的单相交流电压，接入牵引机车供电系统为牵引机车提供电力。
所述的三相全波桥式整流电路包括相互并联的三组同向设置的整流二极管，每组均包括两只相互串联的整流二极管，三相交流电压分别接入两只相互串联的整流二极管之间，整流后直流电压正、负极分别由三组整流二极管的两并联端引出。
所述的桥式逆变电路包括相互并联的两组同向设置的晶闸管，每组均包括两只相互串联的晶闸管，整流后的直流电压正、负极由两组晶闸管的两并联端接入，两只相互串联的晶闸管之间引出逆变后的单相交流电压。晶闸管作为导通开关，经控制系统交替开关，形成频率为50HZ的交流电压。
现有电力牵引供电系统中变压器是由两台单相变压器一次侧串联(即v形接线)后，接入电网，三相电压的a,c相接v的两个上端，b相接v的下端，这本身就不对称，将产生大量负序电流。本方案在整流前是完全对称的，整流后的负载用一电阻作为等效负载接入，虽然三相电流都流经该电阻但并没有改变其大小，方向，更没有改变其相位，因此虽然是一个电阻单相负载可以等效为一三相对称负载。
本发明为将35KV(10KV)三相交流电变换为27.5KV单相交流电的装置，专用于电力牵引机车的供电系统，以其三相保持平衡来解决现有牵引机车供电系统形成大量负序电流的致命不足。实现了三相平衡运行，提高了电网电能质量，为电网系统安全可靠运行提供了有力保障。
附图说明
图1为本发明原理框图；
图2为本发明电路连接图；
图3为三相交流电的电压波形；
图4为经整流模块后的电压波形；
图5为逆变模块前的电压波形；
图6为本发明结构示意图；
其中，D1、D2、D3、D4、D5、D6整流二极管；SCR1、SCR2、SCR3、SCR4晶闸管。
具体实施方式
一种用于电力牵引供电系统的三相转单相变换器，包括依次连接的整流模块、逆变模块以及变压模块，所述的整流模块为三相全波桥式整流电路，所述的三相全波桥式整流电路包括相互并联的三组同向设置的整流二极管，每组均包括两只相互串联的整流二极管，三相交流电压分别接入两只相互串联的整流二极管之间，整流后直流电压正、负极分别由三组整流二极管的两并联端引出；所述的逆变模块为桥式逆变电路，所述的桥式逆变电路包括相互并联的两组同向设置的晶闸管，每组均包括两只相互串联的晶闸管，整流后(逆变前)的直流电压正、负极由两组晶闸管的两并联端接入，两只相互串联的晶闸管之间引出逆变后的单相交流电压；所述的变压模块为一变压器。逆变后的单相交流接至变压器一次侧，其二次侧电压接入牵引机车供电系统为牵引机车提供电力。

Claims (3)

1.一种用于电力牵引供电系统的三相转单相变换器，其特征在于：包括依次连接的整流模块、逆变模块以及变压模块，所述的整流模块为三相全波桥式整流电路，所述的逆变模块为桥式逆变电路，所述的变压模块为一变压器。
2.根据权利要求1所述的用于电力牵引供电系统的三相转单相变换器，其特征在于：所述的三相全波桥式整流电路包括相互并联的三组同向设置的整流二极管，每组均包括两只相互串联的整流二极管，三相交流电压分别接入两只相互串联的整流二极管之间，整流后直流电压正、负极分别由三组整流二极管的两并联端引出。
3.根据权利要求1所述的用于电力牵引供电系统的三相转单相变换器，其特征在于：所述的桥式逆变电路包括相互并联的两组同向设置的晶闸管，每组均包括两只相互串联的晶闸管，整流后的直流电压正、负极由两组晶闸管的两并联端接入，两只相互串联的晶闸管之间引出逆变后的单相交流电压。
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