一种动车组交直流网侧电路及其控制方法技术

本发明专利技术公开了一种动车组交直流网侧电路及其控制方法，其中动车组交直流网侧电路包括两组供电单元、交流高压电缆、直流高压电缆、交流高压隔离开关、直流高压隔离开关；各供电单元包括受电弓、交直流检测装置、常开的交流真空断路器、主变压器、变流器、接地装置、交直流转换开关、直流断路器；受电弓依次通过交直流检测装置、交流真空断路器、主变压器、变流器与牵引电机相连；交直流转换开关的一端接于交直流检测装置与交流真空断路器之间，另一端依次通过直流断路器、主变压器、变流器与牵引电机相连；交流高压电缆和直流高压电缆均设于两供电单元之间。本发明专利技术结构简单、控制可靠，能够在交直流供电模式之间进行快速切换。

An AC / DC network side circuit of EMU and its control method

The invention discloses an AC and DC network side circuit of EMU and its control method, wherein the AC and DC network side circuit of EMU includes two groups of power supply units, AC high-voltage cable, DC high-voltage cable, AC high-voltage disconnector and DC high-voltage disconnector; each power supply unit includes pantograph, AC and DC detection device, normally open AC vacuum circuit breaker, main transformer and converter , grounding device, AC / DC conversion switch and DC circuit breaker; pantograph is connected to traction motor through AC / DC detection device, AC vacuum circuit breaker, main transformer and converter; one end of AC / DC conversion switch is connected between AC / DC detection device and AC vacuum circuit breaker, and the other end is connected to traction motor through DC circuit breaker, main transformer, converter The AC high voltage cable and DC high voltage cable are set between the two power supply units. The invention has the advantages of simple structure, reliable control and fast switching between AC and DC power supply modes.

【技术实现步骤摘要】
一种动车组交直流网侧电路及其控制方法
本专利技术特别涉及一种动车组交直流网侧电路及其控制方法。
技术介绍
网侧供电系统是列车的关键系统，网侧供电系统主电路设计的品质，是列车品质保障的重要条件之一。随着动车组技术的发展，传统意义上使用单种供电制式的动车组，如使用交流25kV供电或者使用直流3000V供电，仅仅只能适用单一的供电线路。对于一些没有统一供电的制式的区域，如欧盟区域，同一国家在不同地区存在不同的供电制式。也存在某一国家的车辆需要运行到其他国家，但不同国家的供电制式也有可能都不一致，因此有一种动车组车辆要适应不同弓网供电制式的强烈需求。但目前对于这种适应交直流的供电电路的动车组主电路没有相关案例。虽然201510518959.9用于双流制动车组的交直流转换控制电路公布了一种针对动车组双流的转换电路，仅仅侧重于车辆的交直流的检测方面，但对于动车组的多流供电主电路方面没有提供可行的方案。
技术实现思路
本专利技术的目的在于，针对现有技术中没有多流供电动车组主电路的不足，提供一种结构简单、控制可靠的动车组交直流网侧电路及其控制方法，适用交流供电模式和直流供电模式，且能够在交直流供电模式之间进行快速切换。为解决上述技术问题，本专利技术所采用的技术方案是：一种动车组交直流网侧电路，其特点是包括两组供电单元、交流高压电缆、直流高压电缆、常闭的交流高压隔离开关、常闭的直流高压隔离开关；各供电单元包括用于接收接触网上电压的受电弓、交直流检测装置、常开的交流真空断路器、主变压器、变流器、接地装置、常开的交直流转换开关、常开的直流断路器；其中，受电弓的输出端依次通过交直流检测装置、交流真空断路器、主变压器、变流器与动车组的牵引电机相连；交直流转换开关的一端接于交直流检测装置与交流真空断路器之间，交直流转换开关的另一端依次通过直流断路器、主变压器、变流器与动车组的牵引电机相连；主变压器和变流器均通过接地装置接地；交流高压电缆和直流高压电缆均设于两供电单元之间；供电单元与交流高压电缆的连接点设于交流真空断路器与主变压器之间；供电单元与直流高压电缆的连接点设于直流断路器与主变压器之间；交流高压隔离开关设于两供电单元之间的交流高压电缆上；直流高压隔离开关设于两供电单元之间的直流高压电缆上。进一步地，所述交流真空断路器通过接地开关接地。进一步地，还包括设于两供电单元之间的交流高压电缆上的交流车间跳线，设于两供电单元之间的直流高压电缆上的直流车间跳线。进一步地，还包括设于交直流检测装置与交流真空断路器之间的电压互感器，设于交流真空断路器与主变压器之间的第一电流互感器，设于主变压器与接地装置之间的第二电流互感器。进一步地，还包括设于受电弓与交直流检测装置之间的第一避雷器，设于交直流转换开关与直流断路器之间的第二避雷器，设于交流真空断路器与主变压器之间的第三避雷器。基于同一个专利技术构思，本专利技术还提供了一种所述动车组交直流网侧电路的控制方法，其特点是在两个供电单元均无故障时，包括：升起某一个供电单元的受电弓，已升弓供电单元对应的交直流检测装置检测接触网的网压；若检测到当前接触网网压为交流，则保持交流高压隔离开关闭合，保持两个供电单元的交直流转换开关断开，闭合已升弓供电单元的交流真空断路器，接触网接通已升弓供电单元的主变压器，在交流供电模式下通过已升弓供电单元的牵引电机供电；同时，接触网接通未升弓供电单元的主变压器，在交流供电模式下通过未升弓供电单元的牵引电机供电；若检测到当前接触网网压为直流，则保持直流高压隔离开关闭合，保持两个供电单元的交流真空断路器断开，同时闭合已升弓供电单元的第一交直流转换开关和直流断路器，接触网接通两个供电单元的主变压器，在直流供电模式下通过两个供电单元的牵引电机供电。进一步地，当某一供电单元中的设备出现故障时，断开高压隔离开关，将出现了故障的供电单元的故障设备进行隔离，由另一供电单元对动车组进行供电。电路可半列车正常运行。进一步地，交流供电模式切换至直流供电模式之前，首先分断两供电单元的交流真空断路器，确保整车处于无弓网供电状态，然后车辆滑行至直流供电区域并保持受电弓的升弓状态，最后交直流检测装置对当前的接触网网压进行检测，当检测到当前接触网网压为直流时，闭合已升弓供电单元的交直流转换开关和直流断路器，并保持直流高压隔离开关闭合，切换到直流供电模式。即完成从交流供电到直流供电的切换。进一步地，直流供电模式切换至交流供电模式之前，首先分断两供电单元的直流断路器，确保整车处于无弓网供电状态，然后车辆滑行至交流供电区域并保持受电弓的升弓状态，最后交直流检测装置对当前的接触网网压进行检测，当检测到当前接触网网压为交流时，断开两个供电单元的交直流转换开关，并闭合已升弓供电单元中的交流真空断路器，并保持交流高压隔离开关闭合，切换到交流供电模式。即完成从直流供电到交流供电的切换。与现有技术相比，本专利技术具有以下有益效果：第一，能够适用交流供电和直流供电，车辆适用范围大。第二，能做不同供电制式下进行在线快速切换，车辆无需进行额外的改造和增加设备，减少车辆的维护费用。第三，两个供电单元设计为对称结构，某一供电单元出现故障，可在线进行切除隔离，车辆仍可以继续运行，避免了车辆的清客下线，提高车辆的准点率。第四，交流供电线路和直流供电线路分开控制，电路冗余性高。附图说明图1为本专利技术交直流网侧电路结构简图。图2为交流供电电压流向图。图3为直流供电电压流向图。图4为交流供电模式切换至直流供电模式过程图。其中，0-接触网，1-受电弓，2-交直流检测装置，3-交流真空断路器，31-接地开关，4-交直流转换开关，51-第一避雷器，52-第二避雷器，53-第三避雷器，6-直流断路器(带高压箱)，8-交流高压电缆，9-交流车间跳线，10-电压互感器，11-第一电流互感器，12-主变压器，13-变流器，14-牵引电机，15-第二电流互感器，16-接地装置，17-交流高压隔离开关，19-直流高压隔离开关，20-直流高压电缆，21-直流车间跳线。具体实施方式为使本专利技术的上述解决技术问题、
技术实现思路
、专利技术效果更加明显易懂，下面结合图和实施方式对本专利技术作进一步详细的说明。如图1所示，动车组交直流网侧电路包括两组对称布置的供电单元、交流高压电缆8、直流高压电缆20、常闭的交流高压隔离开关17、常闭的直流高压隔离开关19；各供电单元包括用于接收接触网0上电压的受电弓1、交直流检测装置2、常开的交流真空断路器3、主变压器12、变流器13、接地装置16、常开的交直流转换开关4、常开的直流断路器6；其中，受电弓1的输出端依次通过交直流检测装置2、交流真空断路器3、主变压器12、变流器13与动车组的牵引电机14相连；交直流转换开关4的一端接于交直流检测装置2与交流真空断路器3之间，交直流转换开关4的另一端依次通过直流断路器6、主变压器12、变流器13与本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种动车组交直流网侧电路，其特征在于，包括两组独立供电单元、交流高压电缆(8)、直流高压电缆(20)、常闭的交流高压隔离开关(17)、常闭的直流高压隔离开关(19)；/n各供电单元包括用于接收接触网(0)上电压的受电弓(1)、交直流检测装置(2)、常开的交流真空断路器(3)、主变压器(12)、变流器(13)、接地装置(16)、常开的交直流转换开关(4)、常开的直流断路器(6)；其中，受电弓(1)的输出端依次通过交直流检测装置(2)、交流真空断路器(3)、主变压器(12)、变流器(13)与动车组的牵引电机(14)相连；交直流转换开关(4)的一端接于交直流检测装置(2)与交流真空断路器(3)之间，交直流转换开关(4)的另一端依次通过直流断路器(6)、主变压器(12)、变流器(13)与动车组的牵引电机(14)相连；主变压器(12)和变流器(13)均通过接地装置(16)接地；/n交流高压电缆(8)和直流高压电缆(20)均设于两供电单元之间；供电单元与交流高压电缆(8)的连接点设于交流真空断路器(3)与主变压器(12)之间；供电单元与直流高压电缆(20)的连接点设于直流断路器(6)与主变压器(12)之间；/n交流高压隔离开关(17)设于两供电单元之间的交流高压电缆(8)上；直流高压隔离开关(19)设于两供电单元之间的直流高压电缆(20)上。/n...

【技术特征摘要】
1.一种动车组交直流网侧电路，其特征在于，包括两组独立供电单元、交流高压电缆(8)、直流高压电缆(20)、常闭的交流高压隔离开关(17)、常闭的直流高压隔离开关(19)；
各供电单元包括用于接收接触网(0)上电压的受电弓(1)、交直流检测装置(2)、常开的交流真空断路器(3)、主变压器(12)、变流器(13)、接地装置(16)、常开的交直流转换开关(4)、常开的直流断路器(6)；其中，受电弓(1)的输出端依次通过交直流检测装置(2)、交流真空断路器(3)、主变压器(12)、变流器(13)与动车组的牵引电机(14)相连；交直流转换开关(4)的一端接于交直流检测装置(2)与交流真空断路器(3)之间，交直流转换开关(4)的另一端依次通过直流断路器(6)、主变压器(12)、变流器(13)与动车组的牵引电机(14)相连；主变压器(12)和变流器(13)均通过接地装置(16)接地；
交流高压电缆(8)和直流高压电缆(20)均设于两供电单元之间；供电单元与交流高压电缆(8)的连接点设于交流真空断路器(3)与主变压器(12)之间；供电单元与直流高压电缆(20)的连接点设于直流断路器(6)与主变压器(12)之间；
交流高压隔离开关(17)设于两供电单元之间的交流高压电缆(8)上；直流高压隔离开关(19)设于两供电单元之间的直流高压电缆(20)上。


2.如权利要求1所述的动车组交直流网侧电路，其特征在于，所述交流真空断路器(3)通过接地开关(31)接地。


3.如权利要求1所述的动车组交直流网侧电路，其特征在于，还包括设于两供电单元之间的交流高压电缆(8)上的交流车间跳线(9)，设于两供电单元之间的直流高压电缆(20)上的直流车间跳线(21)。


4.如权利要求1所述的动车组交直流网侧电路，其特征在于，还包括设于交直流检测装置(2)与交流真空断路器(3)之间的电压互感器(10)，设于交流真空断路器(3)与主变压器(12)之间的第一电流互感器(11)，设于主变压器(12)与接地装置(16)之间的第二电流互感器(15)。


5.如权利要求1所述的动车组交直流网侧电路，其特征在于，还包括设于受电弓(1)与交直流检测装置(2)之间的第一避雷器(51)，设于交直流转换开关(4)与直流断路器(6)之间的第二避雷器(52)，设于交流真空断路器(3...

【专利技术属性】
技术研发人员：周安德，李丰收，李西宁，黄威，何中建，孙雨彤，
申请(专利权)人：中车株洲电力机车有限公司，
类型：发明
国别省市：湖南;43