CN105429176A - 一种电气化铁路同相供电功率互馈实验系统 - Google Patents

一种电气化铁路同相供电功率互馈实验系统 Download PDF

Info

Publication number
CN105429176A
CN105429176A CN201510903961.8A CN201510903961A CN105429176A CN 105429176 A CN105429176 A CN 105429176A CN 201510903961 A CN201510903961 A CN 201510903961A CN 105429176 A CN105429176 A CN 105429176A
Authority
CN
China
Prior art keywords
main transformer
building
winding
converter
phase
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Granted
Application number
CN201510903961.8A
Other languages
English (en)
Other versions
CN105429176B (zh
Inventor
解韶峰
郭育华
李群湛
郭锴
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Chengdu Shanghua Electric Co., Ltd.
Original Assignee
Southwest Jiaotong University
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Southwest Jiaotong University filed Critical Southwest Jiaotong University
Priority to CN201510903961.8A priority Critical patent/CN105429176B/zh
Publication of CN105429176A publication Critical patent/CN105429176A/zh
Application granted granted Critical
Publication of CN105429176B publication Critical patent/CN105429176B/zh
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Classifications

    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02E—REDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
    • Y02E40/00—Technologies for an efficient electrical power generation, transmission or distribution
    • Y02E40/30—Reactive power compensation

Landscapes

  • Rectifiers (AREA)

Abstract

本发明公开了一种电气化铁路同相供电功率互馈试验装置，及轨道交通牵引供电技术领域。主变压器一TT1的T座绕组经单相开关K2连接到交直交变流器ADA1输入端，主变压器二TT2的T座绕组经单相开关K2连接到交直交变流器ADA2输入端；交直交变流器ADA1输出端经单相开关K3和单线母线二BS2以及一个单线开关K2连接到主变压器二TT2的M座绕组，交直交变流器ADA2输出端经单相开关K3和单线母线一BS1以及一个单线开关K2连接主变压器一TT1的M座绕组；主变压器一TT1和主变压器二TT2次边M座绕组均有一端接地，交直交变流器一ADA1和交直交变流器二ADA2的输出端均有一端接地。主要用于同相供电功率互馈试验。

Description

一种电气化铁路同相供电功率互馈实验系统
技术领域
本发明涉及轨道交通牵引供电技术领域。特别涉及电气化铁路同相供电交直交变流器实验技术。
背景技术
我国电气化铁路牵引供电系统采用25kV单相工频交流供电，在变电所出口和分区所出口有电分相装置。它的存在严重制约了客运高速化和货运重载化的发展。为取消电分相，提升电能质量，我国正大力发展同相供电。
用于同相供电补偿装置的交直交变流器ADA采用“背靠背”两台单相变流器实现牵引供电不同相电压端口间的功率转换，进而完成传递正序功率、补偿负序功率的功能。组成“背靠背”的变流器有不同的电路结构，采用MMC结构“背靠背”变流器可以直挂到额定电压端口，省去相应的匹配变压器，是一种经济适用、代表发展前途的技术方案。
模块化多电平变流器(MMC,modularmultilevelconverter)技术德国慕尼黑联邦国防军大学R.Marquardt和A.Lesnicar于2002年提出。MMC具有结构对称、模块化程度高、互换性好、方便实现背靠背联接、组合灵活、易于扩展、开关器件损耗小、谐波特性好等优点，并且不用变压器即可直挂于高压系统，近年来在高压直流输电、静止同步补偿(STATCOM)、统一潮流控制器(UPQC)等领域的应用越来越广泛。
本申请将提供一种电气化铁路同相供电功率互馈试验装置，它能够验证、检验基于MMC的同相供电补偿装置的交直交变流器ADA的性能。
发明内容
本发明的目的是提供一种电气化铁路同相供电功率互馈实验系统，它能有效地解决交直交变流器ADA的性能验证、检验问题。
本发明的目的是通过以下技术方案解决其问题的：
一种电气化铁路同相供电功率互馈实验系统，包括采用SCOTT接线的主变压器一TT1和主变压器二TT2，采用Yd接线的隔离变压器TR，交直交变流器一ADA1、交直交变流器二ADA2，电网电源经三相进线开关K和隔离变压器TR与三相交流母线BT连接，主变压器一TT1、主变压器二TT2的原边分别经三相开关K1与三相交流母线BT并接，主变压器一TT1和主变压器二TT2的次边均由M座绕组和T座绕组构成,主变压器一TT1的T座绕组经单相开关K2与交直交变流器ADA1输入端连接，主变压器二TT2的T座绕组经单相开关K2与交直交变流器ADA2输入端连接；交直交变流器ADA1输出端经单相开关K3和单线母线二BS2以及一个单线开关K2与主变压器二TT2的M座绕组连接，交直交变流器ADA2输出端经单相开关K3和单线母线一BS1以及一个单线开关K2与主变压器一TT1的M座绕组连接；主变压器一TT1和主变压器二TT2的次边M座绕组均有一端接地，交直交变流器一ADA1和交直交变流器二ADA2的输出端均有一端接地；主变压器一TT1的次边M座绕组电压引前或滞后T座绕组电压90°，主变压器二TT2的次边M座绕组电压与主变压器一TT1的次边M座绕组电压同相位；交直交变流器一ADA1输入端电压滞后或引前其输出端电压90°；交直交变流器二ADA2同理。
主变压器一TT1、主变压器二TT2的次边M座绕组和T座绕组分别抽出3kV、6kV、10kV和27.5kV电压抽头。
主变压器一TT1和主变压器二TT2之间经交直交变流器一ADA1和交直交变流器二ADA2实现功率互馈：主变压器一TT1的T座绕组经交直交变流器ADA1传递到主变压器二TT2的M座绕组的功率等于主变压器一TT1的M座绕组经交直交变流器ADA2传递到主变压器二TT2的T座绕组的功率；或者，主变压器二TT2的T座绕组经交直交变流器ADA2传递到主变压器一TT1的M座绕组的功率等于主变压器二TT2的M座绕组经交直交变流器ADA1传递到主变压器一TT1的T座绕组的功率。
亦可将交直交变流器一ADA1的输入端连接到主变压器一TT1的M座绕组，其输出端经单相母线BS1与主变压器二TT2的T座绕组连接，同时，交直交变流器二ADA2的输入端与主变压器二TT1的M座绕组连接，其输出端经单相母线BS2与主变压器一TT1的T座绕组连接。
本发明的工作原理是：SCOTT接线主变压器一TT1的M座绕组和T座绕组的电压相位互差90°，当M座绕组和T座绕组负荷的大小相等、功率因数相同时，因其负序功率相位互差180°而使负序功率相互抵消，使系统处于对称状态；主变压器二TT2的M座绕组和T座绕组分别与主变压器一TT1的M座绕组和T座绕组的电压相位相同。主变压器一TT1的T座绕组经交直交变流器ADA1连接到主变压器二TT2的M座绕组，主变压器二TT2的T座绕组经交直交变流器ADA2连接到主变压器一TT1的M座绕组，分别起到电压相位旋转90°和正序功率回馈、负序功率抵消的作用，此时，流经隔离变压器TR的只是以主变压器一TT1、主变压器二TT2、交直交变流器ADA1、交直交变流器ADA为主组成的同相供电功率互馈实验系统的系统损耗。
主变压器一TT1和主变压器二TT2之间经交直交变流器一ADA1和交直交变流器二ADA2实现功率互馈：主变压器一TT1的T座绕组经交直交变流器ADA1传递到主变压器二TT2的M座绕组的功率等于主变压器一TT1的M座绕组经交直交变流器ADA2传递到主变压器二TT2的T座绕组的功率；或者，主变压器二TT2的T座绕组经交直交变流器ADA2传递到主变压器一TT1的M座绕组的功率等于主变压器二TT2的M座绕组经交直交变流器ADA1传递到主变压器一TT1的T座绕组的功率。
与现有技术相比，本发明的有益效果是：
一、本发明可实现两个主变压器相应绕组之间经交直交变流器控制的功率互馈，运行于对称状态，主变压器和交直交变流器容量利用率高，对电网用电少，干扰少，节能高效。
二、本发明主变压器一TT1和主变压器二TT2的单独电压抽头，可以实现直挂不同电压等级的交直交变流器试验、检验。
三、本发明技术先进、可靠，易于实施。
附图说明
图1是本发明实验系统结构示意图
图2是本发明交直交变流器ADA结构图
具体实施方式
下面结合附图和具体实施方式对本发明作进一步的描述。
如图1所示，一种电气化铁路同相供电功率互馈实验系统，包括采用SCOTT接线的主变压器一TT1和主变压器二TT2，采用Yd接线的隔离变压器TR，交直交变流器一ADA1、交直交变流器二ADA2，电网电源经三相进线开关K和隔离变压器TR与三相交流母线BT连接，主变压器一TT1、主变压器二TT2的原边分别经三相开关K1与三相交流母线BT并接，电网电源经三相进线开关K和隔离变压器TR与三相交流母线BT连接，主变压器一TT1、主变压器二TT2的次边均由M座绕组和T座绕组构成；主变压器一TT1、主变压器二TT2的次边M座绕组和T座绕组分别抽出3kV、6kV、10kV和27.5kV电压抽头。主变压器一TT1的T座绕组经单相开关K2与交直交变流器ADA1输入端连接，主变压器二TT2的T座绕组经单相开关K2与交直交变流器ADA2输入端连接；交直交变流器ADA1输出端经单相开关K3和单线母线二BS2以及一个单线开关K2与主变压器二TT2的M座绕组连接，交直交变流器ADA2输出端经单相开关K3和单线母线一BS1以及一个单线开关K2与主变压器一TT1的M座绕组连接；主变压器一TT1和主变压器二TT2的次边M座绕组均有一端接地，交直交变流器一ADA1、交直交变流器二ADA2的输出端均有一端接地；主变压器一TT1的次边M座绕组电压引前或滞后T座绕组电压90°，主变压器二TT2的次边M座绕组电压与主变压器一TT1的次边M座绕组电压同相位；交直交变流器一ADA1输入端电压滞后或引前其输出端电压90°。交直交变流器二ADA2同理。
主变压器一TT1和主变压器二TT2之间经交直交变流器一ADA1和交直交变流器二ADA2实现功率互馈：主变压器一TT1的T座绕组经交直交变流器ADA1传递到主变压器二TT2的M座绕组的功率等于主变压器一TT1的M座绕组经交直交变流器ADA2传递到主变压器二TT2的T座绕组的功率；或者，主变压器二TT2的T座绕组经交直交变流器ADA2传递到主变压器一TT1的M座绕组的功率等于主变压器二TT2的M座绕组经交直交变流器ADA1传递到主变压器一TT1的T座绕组的功率。
SCOTT接线的主变压器一TT1的M座绕组和T座绕组的电压相位互差90°，当M座绕组和T座绕组负荷的大小相等、功率因数相同时，因其负序功率相位互差180°而使负序功率相互抵消，使系统处于对称状态；主变压器二TT2的M座绕组和T座绕组分别与主变压器一TT1的M座绕组和T座绕组的电压相位相同。主变压器一TT1的T座绕组经交直交变流器ADA1连接到主变压器二TT2的M座绕组，主变压器二TT2的T座绕组经交直交变流器ADA2连接到主变压器一TT1的M座绕组，分别起到电压相位旋转90°和正序功率回馈、负序功率抵消的作用，此时，流经隔离变压器TR的只是以主变压器一TT1、主变压器二TT2、交直交变流器ADA1、交直交变流器ADA为主组成的同相供电功率互馈实验系统的系统损耗。
如图2为本发明交直交变流器一ADA1(交直交变流器二ADA2相同)结构图。图2中，A1、A2是交直交变流器α端口的两个桥臂，L1是α端口的串联电抗，B1、B2是交直交变流器β端口的两个桥臂,L2是β端口的串联电抗，C为等效直流电容；例如，α端口连接到主变压器T座绕组,β端口连接到主变压器M座绕组。

Claims (4)

1.一种电气化铁路同相供电功率互馈实验系统，包括采用SCOTT接线的主变压器一TT1和主变压器二TT2，采用Yd接线的隔离变压器TR，交直交变流器一ADA1、交直交变流器二ADA2，电网电源经三相进线开关K和隔离变压器TR与三相交流母线BT连接，主变压器一TT1、主变压器二TT2的原边分别经三相开关K1与三相交流母线BT并接，其特征在于：主变压器一TT1和主变压器二TT2的次边均由M座绕组和T座绕组构成,主变压器一TT1的T座绕组经单相开关K2与交直交变流器ADA1输入端连接，主变压器二TT2的T座绕组经单相开关K2与交直交变流器ADA2输入端连接；交直交变流器ADA1输出端经单相开关K3和单线母线二BS2以及一个单线开关K2与主变压器二TT2的M座绕组连接，交直交变流器ADA2输出端经单相开关K3和单线母线一BS1以及一个单线开关K2与主变压器一TT1的M座绕组连接；主变压器一TT1和主变压器二TT2的次边M座绕组均有一端接地，交直交变流器一ADA1和交直交变流器二ADA2的输出端均有一端接地；主变压器一TT1的次边M座绕组电压引前或滞后T座绕组电压90°，主变压器二TT2的次边M座绕组电压与主变压器一TT1的次边M座绕组电压同相位；交直交变流器一ADA1输入端电压滞后或引前其输出端电压90°；交直交变流器二ADA2同理。
2.根据权利要求1所述的一种电气化铁路同相供电功率互馈实验系统，其特征在于：主变压器一TT1、主变压器二TT2的次边M座绕组和T座绕组分别抽出3kV、6kV、10kV和27.5kV电压抽头。
3.根据权利要求1所述的一种电气化铁路同相供电功率互馈实验系统，其特征在于：主变压器一TT1和主变压器二TT2之间经交直交变流器一ADA1和交直交变流器二ADA2实现功率互馈：主变压器一TT1的T座绕组经交直交变流器ADA1传递到主变压器二TT2的M座绕组的功率等于主变压器一TT1的M座绕组经交直交变流器ADA2传递到主变压器二TT2的T座绕组的功率；或者，主变压器二TT2的T座绕组经交直交变流器ADA2传递到主变压器一TT1的M座绕组的功率等于主变压器二TT2的M座绕组经交直交变流器ADA1传递到主变压器一TT1的T座绕组的功率。
4.根据权利要求1所述的一种电气化铁路同相供电功率互馈实验系统，其特征在于：所述交直交变流器一ADA1的输入端与主变压器一TT1的M座绕组连接，其输出端经单相母线BS1与主变压器二TT2的T座绕组连接，同时，交直交变流器二ADA2的输入端与主变压器二TT1的M座绕组连接，其输出端经单相母线BS2与主变压器一TT1的T座绕组连接。
CN201510903961.8A 2015-12-09 2015-12-09 一种电气化铁路同相供电功率互馈实验系统 Active CN105429176B (zh)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201510903961.8A CN105429176B (zh) 2015-12-09 2015-12-09 一种电气化铁路同相供电功率互馈实验系统

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201510903961.8A CN105429176B (zh) 2015-12-09 2015-12-09 一种电气化铁路同相供电功率互馈实验系统

Publications (2)

Publication Number Publication Date
CN105429176A true CN105429176A (zh) 2016-03-23
CN105429176B CN105429176B (zh) 2017-11-03

Family

ID=55507193

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN201510903961.8A Active CN105429176B (zh) 2015-12-09 2015-12-09 一种电气化铁路同相供电功率互馈实验系统

Country Status (1)

Country Link
CN (1) CN105429176B (zh)

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN105869862A (zh) * 2016-05-23 2016-08-17 西南交通大学 一种牵引变压器
CN111490546A (zh) * 2019-01-25 2020-08-04 西安许继电力电子技术有限公司 轨道交通再生能量回馈系统和轨道交通配电网系统
CN111736024A (zh) * 2020-06-29 2020-10-02 南京南瑞继保电气有限公司 一种功率设备的试验系统及其控制方法

Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2003174727A (ja) * 2001-12-06 2003-06-20 Mitsubishi Electric Corp 電力給電方式及び電力系統接続システム
CN101662146A (zh) * 2009-07-21 2010-03-03 广州智光电气股份有限公司 轨道电力机车的牵引同相供电装置
CN203039366U (zh) * 2012-12-03 2013-07-03 西南交通大学 一种交流电气化铁道贯通同相供电装置
CN103427415A (zh) * 2013-07-22 2013-12-04 西南交通大学 一种三相组合式同相供变电构造
CN205283150U (zh) * 2015-12-09 2016-06-01 西南交通大学 一种电气化铁路同相供电功率互馈实验装置

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2003174727A (ja) * 2001-12-06 2003-06-20 Mitsubishi Electric Corp 電力給電方式及び電力系統接続システム
CN101662146A (zh) * 2009-07-21 2010-03-03 广州智光电气股份有限公司 轨道电力机车的牵引同相供电装置
CN203039366U (zh) * 2012-12-03 2013-07-03 西南交通大学 一种交流电气化铁道贯通同相供电装置
CN103427415A (zh) * 2013-07-22 2013-12-04 西南交通大学 一种三相组合式同相供变电构造
CN205283150U (zh) * 2015-12-09 2016-06-01 西南交通大学 一种电气化铁路同相供电功率互馈实验装置

Cited By (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN105869862A (zh) * 2016-05-23 2016-08-17 西南交通大学 一种牵引变压器
CN105869862B (zh) * 2016-05-23 2018-04-24 西南交通大学 一种牵引变压器
CN111490546A (zh) * 2019-01-25 2020-08-04 西安许继电力电子技术有限公司 轨道交通再生能量回馈系统和轨道交通配电网系统
CN111736024A (zh) * 2020-06-29 2020-10-02 南京南瑞继保电气有限公司 一种功率设备的试验系统及其控制方法
CN111736024B (zh) * 2020-06-29 2022-10-28 南京南瑞继保电气有限公司 一种功率设备的试验系统及其控制方法

Also Published As

Publication number Publication date
CN105429176B (zh) 2017-11-03

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN103311924B (zh) 一种单相组合式同相供变电构造
CN103078315B (zh) 一种单相三相组合式同相供变电装置
WO2022194292A1 (zh) 实现贯通同相的柔性交流牵引供电系统及其运行方法
CN202986865U (zh) 单相三相组合式同相供变电系统
CN109617044B (zh) 一种基于v/v接线的电气化铁路同相供电系统
CN106532734A (zh) 适于高速电气化铁路的同相牵引供电系统
CN103427415A (zh) 一种三相组合式同相供变电构造
CN100505499C (zh) 基于YN,vd接线变压器的铁道机车交流牵引同相供电装置
CN104325894A (zh) 一种多馈线组合式供变电构造
CN103580264A (zh) 一种以环网形式供电的直流微网系统
CN110224377A (zh) 一种贯通同相供电变电所和分段处牵引母线保护方法
CN105429176A (zh) 一种电气化铁路同相供电功率互馈实验系统
CN205283150U (zh) 一种电气化铁路同相供电功率互馈实验装置
CN210224973U (zh) 一种电气化铁路同相供电综合补偿装置
CN203592908U (zh) 一种直流-交流牵引供电系统
CN107176063A (zh) 一种电气化铁路外部电网供电构造
CN109065338B (zh) 一种同相牵引变压器
CN204279138U (zh) 一种多馈线组合式供变电构造
CN203352187U (zh) 一种单相组合式同相供变电装置
CN206598747U (zh) 一种高压直流供电的电气化铁路系统
CN206749573U (zh) 基于三台单相牵引变压器的高铁变电站主接线构造
CN210325493U (zh) 一种牵引-补偿变压器
CN102963272B (zh) 一种交流电气化铁道贯通同相供电系统
CN201685719U (zh) 一种电气化铁路轨道养护车辆的电源车
CN201506271U (zh) 一种电力机车牵引同相供电装置

Legal Events

Date Code Title Description
C06 Publication
PB01 Publication
C10 Entry into substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
GR01 Patent grant
GR01 Patent grant
CB03 Change of inventor or designer information
CB03 Change of inventor or designer information

Inventor after: Jie Shaofeng

Inventor after: Guo Yuhua

Inventor after: Li Qunzhan

Inventor after: Guo Jie

Inventor before: Jie Shaofeng

Inventor before: Guo Yuhua

Inventor before: Li Qunzhan

Inventor before: Guo Jie

TR01 Transfer of patent right
TR01 Transfer of patent right

Effective date of registration: 20180930

Address after: 610093 16 South four section of Xiaojiahe two ring road, Chengdu high tech Zone, Sichuan

Patentee after: Chengdu Shanghua Electric Co., Ltd.

Address before: 610031 No. two, section 111, ring road, Chengdu, Sichuan, China

Patentee before: Southwest Jiaotong University