CN106026349A - 机车互备供电系统 - Google Patents

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孙得金
洪捷
朱宝平
席海山
胡奔
柴忠民
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    • H02J9/04—Circuit arrangements for emergency or stand-by power supply, e.g. for emergency lighting in which the distribution system is disconnected from the normal source and connected to a standby source
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Abstract

本发明公开了一种机车互备供电系统，包括一个备用列供柜和一个逆变器柜，所述备用列供柜为DC600V直供电装置，连接两个电源转换闸刀开关，对DC600V直供电装置主回路输入电源和主回路输出滤波电抗器进行切换。所述两个电源转换闸刀开关为三刀双置开关，具备互锁功能，防止整流回路窜电。所述DC600V直供电装置为三相全桥半控可控硅相控整流装置。所述逆变器柜内设有逆变电源，所述逆变电源为IGBT三相全桥逆变装置。逆变器检测到总风缸风压不足时，输出3AC380V交流电给压缩机供电；检测到风压充足时，停止供电，保证总风缸风压充裕。本发明在原车电源故障时，可切换到备用电源，保证机车正常运行。

Description

机车互备供电系统
【技术领域】
本发明涉及机车供电技术领域，特别涉及一种机车互备供电系统。
【背景技术】
机车牵引的是旅客列车，机车配置列供柜一般具有两套功率400KW的独立供电系统给车辆提供DC600V直流电源，保证旅客能够安全舒适的乘车。一旦某路供电系统发生故障，车辆必须减载运行，将会影响旅客的旅途生活，而目前机车系统尚未很好的解决该问题。
【发明内容】
有鉴于此，为克服现有技术的不足，本发明提供一种机车互备供电系统，应用于机车上，能够保证列车在电路系统发生故障时正常供电，空压机出现故障时能正常供风。
为实现上述目的，本发明的技术方案如下：
机车互备供电系统，包括一个备用列供柜和一个逆变器柜，所述备用列供柜为DC600V直供电装置，其输入端分别连接交流电源与电抗器，输出端分别衔接逆变器柜与机车原供电系统。当原车某路列供故障时，可以投入备用列供柜，保证车辆正常供电。
所述DC600V直供电装置内装有两个电源转换闸刀开关，可对所述DC600V直供电装置主回路输入电源和主回路输出滤波电抗器进行切换；所述DC600V直供电装置为三相全桥半控可控硅相控整流装置，所述逆变器柜内设有逆变电源，所述逆变电源为IGBT三相全桥逆变装置；所述DC600V直供电装置内安装有信号转换装置，可将控制信号的接头转回至原车供电系统衔接。
进一步，所述两个电源转换闸刀开关为三刀双置开关，具备互锁功能，不能同时投入备用位，防止两路交流电源通过备用整流回路窜电。
所述逆变电源的直流输入侧连接DC600V直供电装置，其交流输出侧连接压缩机。
所述逆变器柜为AC380V交流供电装置，当原车劈相机或LCU故障，空压机不能正常运行时，可自动投入逆变器柜，通过所述逆变器柜的逆变电源为空压机供电，保证车辆的正常供风。
所述DC600V直供电装置采用全桥半控相控整流，额定功率为400KW，输出电压为600V。控制系统采用32位DSP控制器+FPGA来实现全数字控制，采样直流输出电流、电压和交流输入电流、电压等变量来参与控制，实现各种保护功能，并显示供电电路工作和故障状态。
本发明的有益效果是，有效解决了以前机车供电系统的备用电源和正常供风问题，能够保证列车在电路系统发生故障时正常供电，空压机出现故障时能正常供风，保证了旅客的正常旅途生活。
【附图说明】
为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1为本发明供电系统的结构示意图。
图2为本发明实施例中I供电线路的电路原理示意图。
图3为本发明实施例中II供电线路的电路原理示意图。
图4为本发明的备用列供柜的电路原理示意图。
图5为本发明的逆变器柜的电路原理示意图。
【具体实施方式】
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
参照图1，一种机车互备供电系统，包括一个备用列供柜和一个逆变器柜。
所述备用列供柜为DC600V直供电装置，其输入端分别连接交流电源与电抗器，输出端分别衔接逆变器柜与机车原供电系统。当原车某路列供故障时，可以投入备用列供柜，保证车辆正常供电。
所述逆变器柜为AC380V交流供电装置，当原车劈相机或LCU故障，空压机不能正常运行时，可自动投入逆变器柜，通过所述逆变器柜内的逆变电源为空压机供电，保证车辆的正常供风。
原车供电系统控制信号插头WZ1、WZ2接线位置变更，接于冗余电源DC600V供电电源中。冗余电源DC600V供电电源中装有信号转换装置，可根据供电情况，智能切换控制信号，若需要原车供电系统供电，可将控制信号通过DJ1、DJ2接头，转回原车供电系统。
如图1所示，DC600V供电电源中，装有K1、K2两个电源转换闸刀开关，可对DC600V电源主回路输入电源和主回路输出滤波电抗器进行切换。K1、K2具备互锁功能，不能同时投入备用位，防止两路交流电源通过备用整流回路窜电。
DC600V供电电源采用全桥半控相控整流，额定功率为400KW，输出电压为600V。控制系统采用32位DSP控制器+FPGA来实现全数字控制，采样直流输出电流、电压和交流输入电流、电压等变量来参与控制，控制系统给定延时积分环节的预置值与电压反馈信号比较，调用PID调节器运算得出晶闸管的触发脚，通过同步处理与功率放大环节控制晶闸管的触发脉冲模块，经隔离处理控制晶闸管的开通，实现各种保护功能，并显示供电电路工作和故障状态。
参看图2、图3、图4与图5，DC600V供电电源和DC600V列车供电系统均为三相全桥半控可控硅相控整流装置，a8、a9为AC860V交流输入电源，为相控整流装置提供交流输入电源。L7、L8为电抗器，接于输出滤波回路中。K1、K2为三刀双置开关，需要I路供电时，可将K1投入I路供电位；I路供电故障时，可将K1投入备用位；需要隔离I路电源进行检修时，可将K1投入隔离位。同理II路供电可以进行相同操作。
K1、K2刀开关设计了硬件互锁功能，两路开关不能同时投入备用位，防止a8、a9输入电源通过备用整流回路窜电。
如图2所示，所述逆变器柜内设有逆变电源，所述逆变电源为IGBT三相全桥逆变装置，直流侧DC600V输入电源取自整流装置I路供电回路，输出三相AC380V交流电源给第一压缩机供电，保证列车供风。如图1所示，逆变电源劈相机形成冗余备份，当检测到互锁信号(劈相机故障信号)时，乘务员按下逆变器启动按钮，逆变器可投入工作，处于待机工作状态。逆变器检测到总风缸风压不足时，输出3AC380V交流电给第一压缩机供电；检测到风压充足时，停止供电，保证总风缸风压充裕。
本发明有效解决了以前机车供电系统的备用电源和正常供风问题，能够保证列车在电路系统发生故障时正常供电，空压机出现故障时能正常供风。
以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (3)

1.机车互备供电系统，其特征在于，包括一个备用列供柜和一个逆变器柜，所述备用列供柜为DC600V直供电装置，其输入端分别连接交流电源与电抗器，输出端分别衔接逆变器柜与机车原供电系统；
所述DC600V直供电装置内装有两个电源转换闸刀开关，可对所述DC600V直供电装置主回路输入电源和主回路输出滤波电抗器进行切换；所述DC600V直供电装置为三相全桥半控可控硅相控整流装置，所述逆变器柜内设有逆变电源，所述逆变电源为IGBT三相全桥逆变装置；所述DC600V直供电装置内安装有信号转换装置，可将控制信号的接头转回至原车供电系统衔接。
2.根据权利要求1所述的机车互备供电系统，其特征在于，所述两个电源转换闸刀开关为三刀双置开关，具备互锁功能，不能同时投入备用位。
3.根据权利要求1所述的机车互备供电系统，其特征在于，所述逆变电源的直流输入侧连接DC600V直供电装置，其交流输出侧连接压缩机。
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