能量回馈变压器设备制造技术

本实用新型专利技术涉及一种能量回馈变压器设备，双向变流装置将接入的直流电转换为交流电后输送至变压器，变压器对双向变流装置输送的交流电进行升压后发送至开关柜。开关柜在导通时将变压器输送的交流电输出至交流电网。通过控制开关柜的导通和关断，利用双向变流装置和变压器实现能量由直流电网到交流电网的转换，提高了能源利用率，减少资源浪费。

【技术实现步骤摘要】

本技术涉及电力变电配电
，特别是涉及一种能量回馈变压器设备。
技术介绍
城市轨道交通(Rail Transit)是指具有运量大、速度快、安全、准点、保护环境、节约能源和用地等特点的交通方式，包括地铁、轻轨、快轨、有轨电车等。城市轨道交通为人们的出行提供了便利，在人们的工作和生活中起着重要作用。传统的城市轨道交通再生制动能量利用率较低，其中大部分能量通过电阻转变成热能消耗掉，造成资源的浪费。
技术实现思路
基于此，有必要针对上述问题，提供一种可减少资源浪费的能量回馈变压器设备。一种能量回馈变压器设备，包括双向变流装置、变压器和开关柜，所述双向变流装置连接所述变压器，所述变压器连接所述开关柜，所述双向变流装置用于连接直流电网，将接入的直流电转换为交流电后输送至所述变压器；所述变压器对所述双向变流装置输送的交流电进行升压后发送至所述开关柜；所述开关柜用于连接交流电网，在导通时将所述变压器输送的交流电输出至所述交流电网。上述能量回馈变压器设备，双向变流装置将接入的直流电转换为交流电后输送至变压器，变压器对双向变流装置输送的交流电进行升压后发送至开关柜。开关柜在导通时将变压器输送的交流电输出至交流电网。通过控制开关柜的导通和关断，利用双向变流装置和变压器实现能量由直流电网到交流电网的转换，提高了能源利用率，减少资源浪费。【附图说明】图1为一实施例中能量回馈变压器设备的结构图；图2为另一实施例中能量回馈变压器设备的结构图。【具体实施方式】一种能量回馈变压器设备，如图1所示，包括双向变流装置110、变压器120和开关柜130，双向变流装置110连接变压器120，变压器120连接开关柜130。双向变流装置110用于连接直流电网，将接入的直流电转换为交流电后输送至变压器120。变压器120对双向变流装置110输送的交流电进行升压后发送至开关柜130。开关柜130用于连接交流电网，在导通时将变压器120输送的交流电输出至交流电网。具体地，本实施例中双向变流装置110与再生电能吸收利用系统中的直流电网连接，接入1500V的直流电并进行逆变处理得到中压三相交流电。开关柜130采用中压交流开关柜，变压器120通过开关柜130与中压配电网AC35kV电网连接，接入35KV的交流电。交流电网条件为:电网频率:额定频率50Hz，频率变化范围49Hz?51Hz。电网电压:额定35kV RMS (root mean square，均方根)，波动率为±7%。可以理解，直流电网和交流电网的电网条件和接入电压的具体幅值并不是唯一的。进一步地，在其中一个实施例中，开关柜130还用于在导通时接入交流电并输送至变压器120，变压器120对开关柜130接入的交流电进行降压后发送至双向变流装置110，双向变流装置110将变压器120输送的交流电转换为直流电后输出至直流电网。通过控制开关柜130的导通和关断，利用双向变流装置110和变压器120实现能量在交流电网与直流电网间的交换，进一步提高了能源利用率，减少资源浪费。变压器120用于电压的变换和隔离，把双向变流装置110逆变得到的三相交流电变成与中压电网匹配的电压，然后通过开关柜130送到中压交流电网，以及将开关柜130接入的中压三相交流电降压为符合双向变流装置110转换要求的电压。双向变流装置110实现交直变换和直交变换的功能，经变压器120变成中压配电匹配用的电压，从而实现能量在交流电网与直流电网间的交换。开关柜130用于在双向变流装置110发生故障、交流电网发生故障或设备检修等情况下，切断交流母线与再生电能吸收利用系统之间的联系，提高操作便利性。在其中一个实施例中，双向变流装置110为PWM(Pulse Width Modulat1n，脉冲宽度调制)四象限变流器，PWM四象限变流器为由IGBT(Insulated Gate BipolarTransistor，绝缘栅双极型晶体管)、电阻和电容等元器件组件而成的变流电路，具有基波功率因数高、谐波电流干扰低和再生制动性能好的优点，可提高能量转换可靠性。进一步地，如图2所示，能量回馈变压器设备还包括连接PWM四象限变流器的控制器140。控制器140用于根据接收的指令控制PWM四象限变流器处于不同的工作状态。具体地，以变压器120的一次侧连接开关柜130，变压器120的二次侧连接双向变流装置110为例，PWM四象限变流器包括工作状态和非工作状态两种工作模式，当控制器140控制PWM四象限变流器处于非工作状态时，PWM四象限变流器对直流电进行处理得到正弦电压输送至变压器120的二次侧；当控制器140控制PWM四象限变流器处于工作状态时，PWM四象限变流器对直流电进行处理得到PWM信号输送至变压器120的二次侧，本实施例中PWM信号的载波频率范围为750Hz?1500Hz，du/dt约为4000V/us。在其中一个实施例中，开关柜130包括柜体和设置于柜体内的开关，开关一端连接交流电网，另一端连接变压器120。通过控制开关的导通和关断来控制能量回馈变压器设备是否工作，提高操作便利性。本实施例中开关的数量为3个，分别控制开关柜130输出的各相交流电的导通和关断。进一步地，本实施例中开关为交流断路器，分断能力高、操作方便且安全性高。上述能量回馈变压器设备，双向变流装置110将接入的直流电转换为交流电后输送至变压器120，变压器120对双向变流装置110输送的交流电进行升压后发送至开关柜130。开关柜130在导通时将变压器120输送的交流电输出至交流电网。通过控制开关柜130的导通和关断，利用双向变流装置110和变压器120实现能量由直流电网到交流电网的转换，提高了能源利用率，减少资源浪费。将上述能量回馈变压器设备应用于城轨供电系统中的再生电能吸收利用系统，对列车制动能量进行处理得到交流电输送至交流电网，实现列车制动能量到交流电网能量的转换，提高能源利用率，实现再生制动能量的回馈利用，并有效减少了隧道内因电阻发热而产生的温升，降低了轨道交通的运营成本。以上所述实施例的各技术特征可以进行任意的组合，为使描述简洁，未对上述实施例中的各个技术特征所有可能的组合都进行描述，然而，只要这些技术特征的组合不存在矛盾，都应当认为是本说明书记载的范围。以上所述实施例仅表达了本技术的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对技术专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本技术构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本技术的保护范围。因此，本技术专利的保护范围应以所附权利要求为准。【主权项】1.一种能量回馈变压器设备，其特征在于，包括双向变流装置、变压器和开关柜，所述双向变流装置连接所述变压器，所述变压器连接所述开关柜， 所述双向变流装置用于连接直流电网，将接入的直流电转换为交流电后输送至所述变压器； 所述变压器对所述双向变流装置输送的交流电进行升压后发送至所述开关柜； 所述开关柜用于连接交流电网，在导通时将所述变压器输送的交流电输出至所述交流电网。2.根据权利要求1所述的能量回馈变压器设备，其特征在于，所述开关柜在导通时接入交流电并输送至所述变压器，所述变压器对所述开关本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种能量回馈变压器设备，其特征在于，包括双向变流装置、变压器和开关柜，所述双向变流装置连接所述变压器，所述变压器连接所述开关柜，所述双向变流装置用于连接直流电网，将接入的直流电转换为交流电后输送至所述变压器；所述变压器对所述双向变流装置输送的交流电进行升压后发送至所述开关柜；所述开关柜用于连接交流电网，在导通时将所述变压器输送的交流电输出至所述交流电网。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：黄启浩，曾松，梁钟，伦汉彬，
申请(专利权)人：广州南车骏发电气有限公司，
类型：新型
国别省市：广东;44