JP2000071820A - 交流き電方式 - Google Patents
交流き電方式Info
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- JP2000071820A JP2000071820A JP10250545A JP25054598A JP2000071820A JP 2000071820 A JP2000071820 A JP 2000071820A JP 10250545 A JP10250545 A JP 10250545A JP 25054598 A JP25054598 A JP 25054598A JP 2000071820 A JP2000071820 A JP 2000071820A
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- Japan
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- feeder
- feeding
- substation
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 変電所及びき電区分所の切替設備を不要と
し、並列き電を可能とする。 【解決手段】 変電所Ａ，Ｂの受電変圧器ＴＲ１にそれ
ぞれ三相ＰＷＭコンバータと単相ＰＷＭインバータとか
らなる三相−単相ＰＷＭ電力変換装置１を交流き電用の
電力変換装置として設け、その出力電圧を単相変圧器Ｔ
Ｒ２でき電電圧に変換し、遮断器ＣＢ１〜ＣＢ４を介し
てき電線に出力する。変電所Ａ，Ｂはき電電圧を電力変
換装置１の制御に取り込み位相合わせができる。このた
め従来ウッドブリッジ又はスコット変圧器を用いて三相
−単相変換をしていた場合のように、変電所及びき電区
分所に列車の通過に合わせて開閉を行う切替遮断器等の
切替設備が不要となり、並列き電が可能となる。
し、並列き電を可能とする。 【解決手段】 変電所Ａ，Ｂの受電変圧器ＴＲ１にそれ
ぞれ三相ＰＷＭコンバータと単相ＰＷＭインバータとか
らなる三相−単相ＰＷＭ電力変換装置１を交流き電用の
電力変換装置として設け、その出力電圧を単相変圧器Ｔ
Ｒ２でき電電圧に変換し、遮断器ＣＢ１〜ＣＢ４を介し
てき電線に出力する。変電所Ａ，Ｂはき電電圧を電力変
換装置１の制御に取り込み位相合わせができる。このた
め従来ウッドブリッジ又はスコット変圧器を用いて三相
−単相変換をしていた場合のように、変電所及びき電区
分所に列車の通過に合わせて開閉を行う切替遮断器等の
切替設備が不要となり、並列き電が可能となる。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】この発明は、新幹線等の交流
き電方式に関するものである。
き電方式に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】新幹線のき電方式は、図３に示すよう
に、超高圧又は特別高圧で受電し、ウッドブリッジ変圧
器又はスコット変圧器ＳＴにより三相−単相変換を行
い、き電し、三相電源の平衡化を図っている。
に、超高圧又は特別高圧で受電し、ウッドブリッジ変圧
器又はスコット変圧器ＳＴにより三相−単相変換を行
い、き電し、三相電源の平衡化を図っている。
【０００３】また、ウッドブリッジ変圧器又はスコット
変圧器ＳＴにより変換された２つの単相電源は位相が９
０°異なるため、新幹線においては、この位相電源の突
き合わせ箇所（変電所Ａ，Ｂ）や、隣り合う変電所の電
源突き合わせ箇所（き電区分所Ｄ）には、異電源区間を
列車が力行したまま通過するために、切替セクションＳ
Ｓを設けている。
変圧器ＳＴにより変換された２つの単相電源は位相が９
０°異なるため、新幹線においては、この位相電源の突
き合わせ箇所（変電所Ａ，Ｂ）や、隣り合う変電所の電
源突き合わせ箇所（き電区分所Ｄ）には、異電源区間を
列車が力行したまま通過するために、切替セクションＳ
Ｓを設けている。
【０００４】この切替セクションＳＳは列車の通過に合
わせて開閉を繰り返す１組の切替遮断器ＶＩＡ，ＶＩＢ
よりなり、各ポストともその重要性から５０％又は１０
０％予備を持った設備構成となっている。
わせて開閉を繰り返す１組の切替遮断器ＶＩＡ，ＶＩＢ
よりなり、各ポストともその重要性から５０％又は１０
０％予備を持った設備構成となっている。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】上記ウッドブリッジ変
圧器又はスコット変圧器による三相−単相の変換方法で
は位相の９０°異なる単相電源が２つ得られるために、
変電所に切替セクションＳＳが必要となる。また、き電
区分所においても位相が異なっているために、切替セク
ションＳＳを設けている。
圧器又はスコット変圧器による三相−単相の変換方法で
は位相の９０°異なる単相電源が２つ得られるために、
変電所に切替セクションＳＳが必要となる。また、き電
区分所においても位相が異なっているために、切替セク
ションＳＳを設けている。
【０００６】切替セクションＳＳを構成する切替遮断器
ＶＩＡ，ＶＩＢは列車の通過の度に動作するため多頻度
開閉能力を持っているが、１０万回毎に遮断部である真
空バルブを取り替え、２０万回毎に操作部を含めた遮断
器全体の取り替えが必要である。
ＶＩＡ，ＶＩＢは列車の通過の度に動作するため多頻度
開閉能力を持っているが、１０万回毎に遮断部である真
空バルブを取り替え、２０万回毎に操作部を含めた遮断
器全体の取り替えが必要である。
【０００７】列車頻度の多い線区では、３年に１度位の
周期での設備更新が必要となり、設備管理や設備更新費
用が嵩んでいる。また、電車線設備においても、この切
替セクションを設けるための初期設備投資費及び運用後
の設備管理費は膨大な額となる。
周期での設備更新が必要となり、設備管理や設備更新費
用が嵩んでいる。また、電車線設備においても、この切
替セクションを設けるための初期設備投資費及び運用後
の設備管理費は膨大な額となる。
【０００８】さらに、位相の異なる電源が近接又は突き
合っていることに起因するき電系統の事故も多く発生し
ており、安定輪送の阻外要因の一つともなっている。
合っていることに起因するき電系統の事故も多く発生し
ており、安定輪送の阻外要因の一つともなっている。
【０００９】この発明は、上記課題に鑑みてなされたも
のであり、その目的とするところは、変電所及びき電区
分所の切替設備を不要とし、直流き電と同様並列き電が
なしうる交流き電方式を提供することにある。
のであり、その目的とするところは、変電所及びき電区
分所の切替設備を不要とし、直流き電と同様並列き電が
なしうる交流き電方式を提供することにある。
【００１０】
【課題を解決するための手段】この発明は、交流き電シ
ステムにおける変電所に三相ＰＷＭコンバータと単相Ｐ
ＷＭインバータとからなる三相−単相ＰＷＭ電力変換装
置を交流き電用の電力変換装置として設け、交流き電シ
ステムにおける変電所直下及び変電所相互の位相の異な
る電源及び異電源の突き合わせ箇所の切換セクション又
はデツドセクションを無くし、並列き電を可能としたこ
とを特徴とするものである。
ステムにおける変電所に三相ＰＷＭコンバータと単相Ｐ
ＷＭインバータとからなる三相−単相ＰＷＭ電力変換装
置を交流き電用の電力変換装置として設け、交流き電シ
ステムにおける変電所直下及び変電所相互の位相の異な
る電源及び異電源の突き合わせ箇所の切換セクション又
はデツドセクションを無くし、並列き電を可能としたこ
とを特徴とするものである。
【００１１】
【発明の実施の形態】交流き電用の単相電源を供給する
電力変換装置として三相−単相ＰＷＭ電力変換装置を用
い、単相交流１電源のみを供給することとし、従来設備
されて来た切替セクション（図３のＳＳ）を全て無くす
ると共に、線区全体を並列き電とする。
電力変換装置として三相−単相ＰＷＭ電力変換装置を用
い、単相交流１電源のみを供給することとし、従来設備
されて来た切替セクション（図３のＳＳ）を全て無くす
ると共に、線区全体を並列き電とする。
【００１２】図１に交流き電方式のき電系統例を、図２
に変電所の構成例を示す。図１，図２において、Ａ，Ｂ
は変電所で、それぞれ、三相受電変圧器ＴＲ１の２次側
に三相交流を直流に変換するＰＷＭコンバータ１１とこ
の直流を単相交流に変換する単相ＰＷＭインバータ１２
とからなる三相−単相ＰＷＭ電力変換装置１と、この単
相交流を交流き電電圧に変換する単相変圧器ＴＲ２及び
この交流き電電圧を下り及び上りき電線に出力する遮断
器ＣＢ１，ＣＢ２及びＣＢ３，ＣＢ４で構成されてい
る。
に変電所の構成例を示す。図１，図２において、Ａ，Ｂ
は変電所で、それぞれ、三相受電変圧器ＴＲ１の２次側
に三相交流を直流に変換するＰＷＭコンバータ１１とこ
の直流を単相交流に変換する単相ＰＷＭインバータ１２
とからなる三相−単相ＰＷＭ電力変換装置１と、この単
相交流を交流き電電圧に変換する単相変圧器ＴＲ２及び
この交流き電電圧を下り及び上りき電線に出力する遮断
器ＣＢ１，ＣＢ２及びＣＢ３，ＣＢ４で構成されてい
る。
【００１３】また、変電所Ａ，Ｂ間に設けられているき
電区分所Ｄには下り及び上りき電線の絶縁継目２１，２
２を接続する遮断器ＣＢ５及びＣＢ６が設けられてい
る。なお図中、ＴＲ３は電力変換器１の同期用変圧器を
示す。
電区分所Ｄには下り及び上りき電線の絶縁継目２１，２
２を接続する遮断器ＣＢ５及びＣＢ６が設けられてい
る。なお図中、ＴＲ３は電力変換器１の同期用変圧器を
示す。
【００１４】この交流き電方式は、三相−単相ＰＷＭ電
力変換装置１により三相−単相の変換をしているので、
三相電源の平衡化が図れると共に力率１の運転が可能と
なる。また、変電所Ａで電源投入時き電電圧がＯＶのた
め、制約なしに運転可能である。次に変電所Ｂを運転す
る場合は、き電電圧を変圧器ＴＲ３で検出して三相−単
相ＰＷＭ電力変換器１の制御に取り込み位相を合わせた
上で並列投入することができる。したがって、この交流
き電方式によれば、き電区分所Ｄを省略することも可能
であり、変電所をＴき電とすることにより、き電設備を
大幅に簡略化することも可能となる。
力変換装置１により三相−単相の変換をしているので、
三相電源の平衡化が図れると共に力率１の運転が可能と
なる。また、変電所Ａで電源投入時き電電圧がＯＶのた
め、制約なしに運転可能である。次に変電所Ｂを運転す
る場合は、き電電圧を変圧器ＴＲ３で検出して三相−単
相ＰＷＭ電力変換器１の制御に取り込み位相を合わせた
上で並列投入することができる。したがって、この交流
き電方式によれば、き電区分所Ｄを省略することも可能
であり、変電所をＴき電とすることにより、き電設備を
大幅に簡略化することも可能となる。
【００１５】しかして、この交流き電方式によれば、下
記事項が可能となる。
記事項が可能となる。
【００１６】（１）新幹線の場合、切替遮断器設備が省
略できる。 （２）在来線の場合、デッドセクションの省略ができ
る。 （３）き電区分所の省略ができる。 （４）交流き電における並列き電ができる。
略できる。 （２）在来線の場合、デッドセクションの省略ができ
る。 （３）き電区分所の省略ができる。 （４）交流き電における並列き電ができる。
【００１７】
【発明の効果】この発明は、上述のとおり三相−単相電
力変換装置により交流き電用単相電源を供給しているの
で、以下に記載する効果を奏する。
力変換装置により交流き電用単相電源を供給しているの
で、以下に記載する効果を奏する。
【００１８】（１）変電所及びき電区分所の切替設備が
不要となる。
不要となる。
【００１９】（２）線区全体を並列き電とすることによ
り、電圧降下救済効果が大きい。
り、電圧降下救済効果が大きい。
【００２０】（３）変電所内電圧降下を無くすことによ
り、定電圧き電が可能となる他、負荷力率を常に１，０
に保つことができ、並列コンデンサ設備や無効電力補償
設備を設ける必要がなくなる。
り、定電圧き電が可能となる他、負荷力率を常に１，０
に保つことができ、並列コンデンサ設備や無効電力補償
設備を設ける必要がなくなる。
【００２１】（４）三相電源の不平衡や電圧変動を規定
値以内に納めることができるため、従来新幹線では電源
容量の大きな超高圧からの受電が多く採用されている
が、特別高圧クラスからの受電でよくなり、設備費の低
減に大きく寄与することができる。
値以内に納めることができるため、従来新幹線では電源
容量の大きな超高圧からの受電が多く採用されている
が、特別高圧クラスからの受電でよくなり、設備費の低
減に大きく寄与することができる。
【図１】実施の形態にかかる交流き電方式の構成説明
図。
図。
【図２】変電所の構成説明図。
【図３】従来例にかかる交流き電方式の構成説明図。
Ａ，Ｂ…変電所 １…三相−単相ＰＷＭ電力変換装置 １１…ＰＷＭコンバータ １２…ＰＷＭインバータ ２１，２２…絶縁継目 ＴＲ１…三相受電変圧器 ＴＲ２…き電用単相変圧器 ＴＲ３…同周用変圧器 ＳＴ…スコット変圧器 ＣＢ，ＣＢ１〜ＣＢ４…遮断器 ＶＩＡ，ＶＩＢ…切替遮断器。
Claims (1)
- 【請求項１】 交流き電システムにおける変電所に三相
ＰＷＭコンバータと単相ＰＷＭインバータとからなる三
相−単相ＰＷＭ電力変換装置を交流き電用の電力変換装
置として設け、 交流き電システムにおける変電所直下及び変電所相互の
位相の異なる電源及び異電源の突き合わせ箇所の切換セ
クション又はデツドセクションを無くし、並列き電を可
能としたことを特徴とする交流き電方式。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP10250545A JP2000071820A (ja) | 1998-09-04 | 1998-09-04 | 交流き電方式 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP10250545A JP2000071820A (ja) | 1998-09-04 | 1998-09-04 | 交流き電方式 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2000071820A true JP2000071820A (ja) | 2000-03-07 |
Family
ID=17209513
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP10250545A Pending JP2000071820A (ja) | 1998-09-04 | 1998-09-04 | 交流き電方式 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2000071820A (ja) |
Cited By (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2009539335A (ja) * | 2006-05-31 | 2009-11-12 | シーメンス アクチエンゲゼルシヤフト | 走行路構成要素と変電所を備えた装置 |
| WO2010118584A1 (zh) * | 2009-04-16 | 2010-10-21 | Yu Jiahua | 应用2×27.5kV户外模块化电器的电气化铁道新型AT供电方式的牵引供电系统 |
| CN102320255A (zh) * | 2011-06-29 | 2012-01-18 | 浙江省电力设计院 | 一种电气化铁路牵引站的外部供电系统 |
| CN103264644A (zh) * | 2013-05-17 | 2013-08-28 | 中铁第四勘察设计院集团有限公司 | 一种短轨式电分段结构 |
| RU2596046C1 (ru) * | 2015-04-09 | 2016-08-27 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Дальневосточный государственный университет путей сообщения" (ДВГУПС) | Тяговая подстанция переменного тока для питания тяговых нагрузок 25 кв |
| RU2694889C1 (ru) * | 2018-04-19 | 2019-07-18 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Дальневосточный государственный университет путей сообщения" (ДВГУПС) | Тяговая подстанция переменного тока |
| CN114825586A (zh) * | 2022-04-07 | 2022-07-29 | 西南交通大学 | 一种双边牵引供电双树形外部电源备投构造及控制方法 |
-
1998
- 1998-09-04 JP JP10250545A patent/JP2000071820A/ja active Pending
Cited By (9)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2009539335A (ja) * | 2006-05-31 | 2009-11-12 | シーメンス アクチエンゲゼルシヤフト | 走行路構成要素と変電所を備えた装置 |
| JP4954279B2 (ja) * | 2006-05-31 | 2012-06-13 | シーメンス アクチエンゲゼルシヤフト | 走行路構成要素と変電所とを含んだ装置、および、変電所から走行路構成要素に電気エネルギーを供給する方法 |
| WO2010118584A1 (zh) * | 2009-04-16 | 2010-10-21 | Yu Jiahua | 应用2×27.5kV户外模块化电器的电气化铁道新型AT供电方式的牵引供电系统 |
| CN102320255A (zh) * | 2011-06-29 | 2012-01-18 | 浙江省电力设计院 | 一种电气化铁路牵引站的外部供电系统 |
| CN103264644A (zh) * | 2013-05-17 | 2013-08-28 | 中铁第四勘察设计院集团有限公司 | 一种短轨式电分段结构 |
| RU2596046C1 (ru) * | 2015-04-09 | 2016-08-27 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Дальневосточный государственный университет путей сообщения" (ДВГУПС) | Тяговая подстанция переменного тока для питания тяговых нагрузок 25 кв |
| RU2694889C1 (ru) * | 2018-04-19 | 2019-07-18 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Дальневосточный государственный университет путей сообщения" (ДВГУПС) | Тяговая подстанция переменного тока |
| CN114825586A (zh) * | 2022-04-07 | 2022-07-29 | 西南交通大学 | 一种双边牵引供电双树形外部电源备投构造及控制方法 |
| CN114825586B (zh) * | 2022-04-07 | 2023-03-31 | 西南交通大学 | 一种双边牵引供电双树形外部电源备投构造及控制方法 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
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Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621 Effective date: 20040823 |
|
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|
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Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20051011 |
|
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Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A02 Effective date: 20060228 |