一种分区所的列车过分相区不断电系统技术方案

本发明专利技术公开了一种分区所的列车过分相区不断电系统，该系统包括第一变压器、背靠背变流器、分相区和供电臂，其中，第一变压器的原边线圈的输入端与供电臂的输出端连接，第一变压器的原边线圈的输出端接地；第一变压器的第一副边线圈与背靠背变流器的输入端连接；第一变压器的第二副边线圈的输入端与背靠背变流器的第一输出端连接；第二副边线圈的输出端与分相区连接；背靠背变流器的第二输出端接地；背靠背变流器用于调节分相区的电压和电流的幅值和/或相位。本发明专利技术通过背靠背变流器的调节，实现了分相区区域两端电压幅值和/或相位的柔性过渡，从而实现了列车过分相区不断电，同时由于减少了变压器的使用数量，使系统的成本降低，体积较小。 1

A train overrunning system in zoning area

The invention discloses a continuous electric system in the overphase area of the train. The system includes the first transformer, back to back converter, phase separation area and power supply arm, in which the input end of the original side coil of the first transformer is connected with the output end of the power supply arm, the output end of the original side coil of the first transformer is grounded; the first variable voltage is used. The first side coil of the device is connected with the input of the back to back converter; the input end of the second side coil of the first transformer is connected with the first output end of the back to back converter; the output end of the second side side coil is connected with the phase separation area; the second output end of the back to back converter is grounded; the back to back converter is used to adjust the phase separation area. The amplitude and / or phase of the voltage and current. By adjusting the back to back converter, the flexible transition of voltage amplitude and / or phase at the two ends of the phase division area is realized, thus realizing the continuous electricity in the overphase of the train, at the same time, the cost of the transformer is reduced and the volume is smaller because of the reduction of the number of transformers used. One

【技术实现步骤摘要】
一种分区所的列车过分相区不断电系统
本专利技术涉及铁路运输设备和电力电子
，特别是涉及一种分区所的列车过分相区不断电系统。
技术介绍
交流牵引供电系统为了减小注入电力系统的负序电流，实现分段受流，采取轮换相序的接入方式，因而存在分相区。列车在通过分相区时，无论是采用人工切换技术、柱上自动开关切换、地面自动切换，还是列车自动断电切换等国内外现有的哪种方案，都会使列车经历一段大约时间为100ms的供电死区，并且断电-复电过程容易出现系统过电压与过电流，供电死区的存在还会造成列车速度的损失。针对如何使列车柔性通过分相区这一问题，目前的一种做法是基于背靠背变流器实现分相区的接触网带电，随着列车进入与驶出该分相区期间，分相区的电压幅值和/或相位逐渐由前一段带电区(左供电臂)的幅值和/或相位渐变为后一段带电区(右供电臂)的幅值或相位，以实现分相区区间两端的柔性过渡，其中，左供电臂与分相区的交叉区间以及右供电臂与分相区的交叉区间为过渡区。具体的，请参照图1，图1为现有技术中实现列车柔性通过分相区的原理示意图。现有技术中，将背靠背变流器通过串联的两个变压器T1和T2接入分相区，其中，变压器T1的初级电压(基准电压)为左供电臂的电压，变压器T2的初级电压(基准电压)为右供电臂的电压，则其中，为分相区电压，为变压器T1的次级电压，为变压器T2的次级电压，为背靠背变流器的输出电压；通过背靠背变流器、变压器T2和变压器T1共同调节分相区的电压的幅值和/或相位及分相区的电流的幅值和/或相位，使分相区的电压的幅值和/或相位随着列车驶入分相区期间从左供电臂的电压缓慢变成右供电臂的电压实现分相区两端电压的幅值和/或相位的柔性过渡，从而实现列车不断电柔性通过分相区。但是，由于现有技术中列车过分相区不断电的系统除了采用背靠背变流器两端的变压器之外又另外采用了两个变压器，使整个系统的成本和体积增加。因此，如何提供一种解决上述技术问题的分区所的列车过分相区不断电系统成为本领域的技术人员目前需要解决的问题。
技术实现思路
本专利技术的目的是提供一种分区所的列车过分相区不断电系统，在使用过程中实现了列车过分相区不断电的同时使系统的成本降低，体积较小。为解决上述技术问题，本专利技术提供了一种分区所的列车过分相区不断电系统，所述系统包括第一变压器、背靠背变流器、分相区和供电臂，其中：所述第一变压器的原边线圈的输入端与所述供电臂的输出端连接，所述第一变压器的原边线圈的输出端接地；所述第一变压器的第一副边线圈与所述背靠背变流器的输入端连接；所述第一变压器的第二副边线圈的输入端与所述背靠背变流器的第一输出端连接；所述第二副边线圈的输出端与所述分相区连接；所述背靠背变流器的第二输出端接地；所述背靠背变流器用于调节所述分相区的电压和电流的幅值和/或相位。优选的，所述系统还包括第二变压器，其中：所述第二变压器的原边线圈的输入端与所述背靠背变流器的输出端连接，所述第二变压器的副边线圈的第一端与所述第二副边线圈的输入端连接，所述第二变压器的副边线圈的第二端接地。优选的，所述背靠背变流器包括整流器、稳压电容和逆变器，其中：所述整流器的输入端作为所述背靠背变流器的输入端，所述整流器的输出端与所述稳压电容并联后与所述逆变器的输入端连接，所述逆变器的输出端作为所述背靠背变流器的输出端。优选的，所述背靠背变流器还包括滤波器，其中：所述稳压电容与所述滤波器并联后再与所述逆变器的输入端连接。优选的，所述滤波器为LC滤波器。优选的，所述第二变压器为隔离变压器。优选的，所述背靠背变流器为基于两电平或三电平的背靠背变流器。优选的，所述第一变压器的原边线圈的匝数与所述第一变压器的第二副边线圈的匝数的比值为1：1。优选的，所述供电臂为列车驶出侧的供电臂。优选的，如上述任一项所述的调节所述分相区的电流的幅值和/或相位的具体过程为：通过调节所述分相区的电流i0使所述分相区内的过渡区的电流为iA+i0＝Ic，其中，iA为列车在过渡区时所述过渡区所在供电臂的电流瞬时值，Ic为所述列车行驶所需的电流；当所述列车驶入所述分区所前端的过渡区的瞬间，所述过渡区所在供电臂的电流瞬时值为iA＝Ic，i0＝0，当所述列车驶出所述分区所前端的过渡区的瞬间，所述过渡区所在供电臂的电流瞬时值为iA＝0，i0＝Ic；当所述列车驶入所述分区所后端的过渡区的瞬间，所述过渡区所在供电臂的电流瞬时值为iA＝0，i0＝Ic，当所述列车驶出所述分区所后端的过渡区的瞬间，所述过渡区所在供电臂的电流瞬时值为iA＝Ic，i0＝0。本专利技术提供了一种分区所的列车过分相区不断电系统，该系统包括第一变压器、背靠背变流器、分相区和供电臂，其中：第一变压器的原边线圈的输入端与供电臂的输出端连接，第一变压器的原边线圈的输出端接地；第一变压器的第一副边线圈与背靠背变流器的输入端连接；第一变压器的第二副边线圈的输入端与背靠背变流器的第一输出端连接；第二副边线圈的输出端与分相区连接；背靠背变流器的第二输出端接地；背靠背变流器用于调节分相区的电压和电流的幅值和/或相位。在通过背靠背变流器调节分相区的电流的幅值和/或相位的基础上，由于分区所两端电压幅值/相位理论上是一致的，只是当负载不同时会存在一定的幅值/相位差，但是并不大，所以本专利技术采用一个变压器即第一变压器，将分区所某一侧的供电臂电压作为基准电压，背靠背变流器的输出电压与第一变压器的第二副边线圈的电压的幅值和/或相位叠加后使分区所分相区的电压的幅值和/或相位从列车驶入侧的供电臂电压的幅值和/或相位变化至列车驶出侧的供电臂电压的幅值和/或相位，实现了分相区区域两端电压幅值和/或相位的柔性过渡，从而实现列车过分相区不断电。与现有技术相比，本专利技术实现了列车过分相区不断电，同时由于减少了变压器的使用数量，使系统的成本降低，体积较小。附图说明为了更清楚地说明本专利技术实施例中的技术方案，下面将对现有技术和实施例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专利技术的一些实施例，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为现有技术中实现列车柔性通过分相区的原理示意图；图2为本专利技术提供的一种分区所的列车过分相区不断电系统的结构示意图；图3为本专利技术提供的另一种分区所的列车过分相区不断电系统的结构示意图；图4为本专利技术提供的过渡区电流调节示意图。具体实施方式本专利技术的核心是提供一种分区所的列车过分相区不断电系统，在使用过程中实现了列车过分相区不断电的同时使系统的成本降低，体积较小。为使本专利技术实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本专利技术实施例中的附图，对本专利技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本专利技术一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本专利技术中的实施例，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，都属于本专利技术保护的范围。实施例一请参照图2，图2为本专利技术提供的一种分区所的列车过分相区不断电系统的结构示意图。该系统包括第一变压器1、背靠背变流器2、分相区3和供电臂4，其中：第一变压器1的原边线圈的输入端与供电臂4的输出端连接，第一变压器1的原边线圈的输出端接地；第一变压器1的第一副边线圈与背靠背变流器本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种分区所的列车过分相区不断电系统，其特征在于，所述系统包括第一变压器、背

【技术特征摘要】
1.一种分区所的列车过分相区不断电系统，其特征在于，所述系统包括第一变压器、背靠背变流器、分相区和供电臂，其中：所述第一变压器的原边线圈的输入端与所述供电臂的输出端连接，所述第一变压器的原边线圈的输出端接地；所述第一变压器的第一副边线圈与所述背靠背变流器的输入端连接；所述第一变压器的第二副边线圈的输入端与所述背靠背变流器的第一输出端连接；所述第二副边线圈的输出端与所述分相区连接；所述背靠背变流器的第二输出端接地；所述背靠背变流器用于调节所述分相区的电压和电流的幅值和/或相位。2.根据权利要求1所述的分区所的列车过分相区不断电系统，其特征在于，所述系统还包括第二变压器，其中：所述第二变压器的原边线圈的输入端与所述背靠背变流器的输出端连接，所述第二变压器的副边线圈的第一端与所述第二副边线圈的输入端连接，所述第二变压器的副边线圈的第二端接地。3.根据权利要求2所述的分区所的列车过分相区不断电系统，其特征在于，所述背靠背变流器包括整流器、稳压电容和逆变器，其中：所述整流器的输入端作为所述背靠背变流器的输入端，所述整流器的输出端与所述稳压电容并联后与所述逆变器的输入端连接，所述逆变器的输出端作为所述背靠背变流器的输出端。4.根据权利要求3所述的分区所的列车过分相区不断电系统，其特征在于，所述背靠背变流器还包括滤波器，其中：所述稳压电容与所述滤波器并联后再与所述逆变器的输入端连接。5.根据权利要求4所述的分区所的...

【专利技术属性】
技术研发人员：张志学，胡景瑜，罗文广，何多昌，周方圆，
申请(专利权)人：中车株洲电力机车研究所有限公司，
类型：发明
国别省市：湖南,43