一种基于Vv联结牵引变压器的供电系统技术方案

本发明专利技术公开了一种基于Vv联结牵引变压器的供电系统，包括：与三相电源相连的Vv联结牵引变压器；Vv联结牵引变压器的次边包括牵引供电绕组、第一组输出绕组和第二组输出绕组；牵引供电绕组的容量大于第一组输出绕组的容量、以及第二组输出绕组的容量；与牵引供电绕组相连的牵引供电系统。可见，由于只需要为一个牵引供电系统供电，因此可取消变电所出口处的分相区，实现同相供电；电力机车及动车组等通过本变电所供电区段时，无需断电降弓或者通过地面自动过分相装置转换，单相平滑连续受流，有效保证了牵引功率的持续发挥；同时，电力机车及动车组等不再存在通过分相区时的速度损失，可以缩短运输时长，充分发挥线路运能。

A power supply system based on Vv connection traction transformer

The invention discloses a power supply system based on Vv-connected traction transformer, which includes: Vv-connected traction transformer connected with three-phase power supply; secondary side of Vv-connected traction transformer includes traction power supply winding, first output winding and second output winding; capacity of traction power supply winding is larger than that of the first output winding. Capacity and output of second sets of output winding; traction power supply system connected to traction power supply winding. It can be seen that, because only one traction power supply system is needed, the phase-division area at the outlet of the substation can be cancelled to realize in-phase power supply; when electric locomotives and EMUs pass through the power supply section of the substation, there is no need to cut off the pantograph or convert through the ground automatic over-phase device, and the single-phase smooth continuous current collection can be effectively guaranteed. At the same time, there is no speed loss when electric locomotives and EMUs pass through the phase separation zone, which can shorten the transportation time and give full play to the line capacity.

【技术实现步骤摘要】
一种基于Vv联结牵引变压器的供电系统
本专利技术涉及牵引供电
，更具体地说，涉及一种基于Vv联结牵引变压器的供电系统。
技术介绍
牵引变压器是连接电力系统和牵引供电系统的核心设备，主要完成变压和向牵引供电负荷传递功率的功能。Vv接线牵引变压器因其具有系统容量利用率高、变电所结构简单、工程投资少等优点，使得Vv接线牵引变压器在中国电气化铁路项目中被广泛采用。目前铁路牵引变电所的主变压器牵引变电所高压侧一般接入110kV或220kV电压等级，通过Vv接线牵引变压器降压至27.5kV，通过牵引网向电力机车供电。基于传统Vv接线牵引变压器的变电所接线原理图见图1，其中，牵引变压器T1的一次侧联结三相110kV对称电源，牵引侧是两个单相27.5kV输出端(α、β)。同时，由于两个单相27.5kV输出端相位不同，为防止双边电源短路，变电所两个27.5kV输出端之间需要设置电分相区，参见见图2。电分相使得牵引供电系统存在供电孤岛，限制了电力机车及动车组的平滑连续受流，影响牵引功率的持续发挥，增加了运输时长，降低了铁路运能，并且目前普遍采用的自动过电分相装置均存在机电过程复杂、动作频繁、可靠性低、使用寿命短等问题。因此，如何实现取消变电所出口处的分相区，实现同相供电，避免牵引供电系统存在供电孤岛，是本领域技术人员需要解决的问题。
技术实现思路
本专利技术的目的在于提供一种基于Vv联结牵引变压器的供电系统，以实现取消变电所出口处的分相区，实现同相供电，避免牵引供电系统存在供电孤岛，对电力机车及动车组的平滑连续及牵引功率的持续发挥带来影响。为实现上述目的，本专利技术实施例提供了如下技术方案：一种基于Vv联结牵引变压器的供电系统，包括：与三相电源相连的Vv联结牵引变压器；所述Vv联结牵引变压器的原边包括与三相电源相连的第一原边绕组和第二原边绕组，所述第一原边绕组和所述第二原边绕组具有公共连接点；所述Vv联结牵引变压器的次边包括牵引供电绕组、第一组输出绕组和第二组输出绕组；所述第一原边绕组与所述牵引供电绕组和所述第一组输出绕组共铁芯，所述第二原边绕组和所述第二组输出绕组共铁芯，且所述牵引供电绕组的容量大于所述第一组输出绕组的容量、以及所述第二组输出绕组的容量；与所述牵引供电绕组相连的牵引供电系统。其中，还包括平衡供电装置；所述平衡供电装置包括第一变流器、直流电容和第二变流器：所述第一变流器与所述第一组输出绕组中的第一次边绕组相连；所述第二变流器与所述第二组输出绕组中的第二次边绕组相连；所述第一变流器与所述直流电容并联后与所述第二变流器相连。其中，所述第一次边绕组为高阻抗次边绕组；和/或，所述第二次边绕组为高阻抗次边绕组。其中，所述第一组输出绕组包括一个第一次边绕组，所述第二组输出绕组包括一个第二次边绕组。其中，本方案还包括：与三相电源相连的电压互感器，用于检测三相电源的三相母线电压；一端与所述牵引供电绕组第一端相连，另一端与牵引供电系统的电流输入端相连的第一电流互感器，用于检测牵引供电线路的电流值。其中，本方案还包括：设置于所述第一原边绕组和所述第二原边绕组与三相电源相连的三条线路上的三个电流互感器，用于检测三相电源的供电线路电流；设置于所述第一次边绕组的第一端与所述第一变流器的连接线路上的第二电流互感器；设置于所述第二次边绕组的第二端与所述第二变流器的连接线路上的第三电流互感器。其中，本方案还包括：设置于所述第一原边绕组和所述第二原边绕组与三相电源相连的三条线路上的三个断路器。其中，所述第一组输出绕组的容量不小于所述第二组输出绕组的容量。其中，所述牵引供电绕组向牵引供电系统输出的额定电压为27.5kv。其中，所述第一组输出绕组具有：输出电压的多档位电压等级调节功能；和/或，所述第二组输出绕组具有：输出电压的多档位电压等级调节功能。通过以上方案可知，本专利技术实施例提供的一种基于Vv联结牵引变压器的供电系统，包括：与三相电源相连的Vv联结牵引变压器；所述Vv联结牵引变压器的原边包括与三相电源相连的第一原边绕组和第二原边绕组，所述第一原边绕组和所述第二原边绕组具有公共连接点；所述Vv联结牵引变压器的次边包括牵引供电绕组、第一组输出绕组和第二组输出绕组；所述第一原边绕组与所述牵引供电绕组和所述第一组输出绕组共铁芯，所述第二原边绕组和所述第二组输出绕组共铁芯，且所述牵引供电绕组的容量大于所述第一组输出绕组的容量、以及所述第二组输出绕组的容量；与所述牵引供电绕组相连的牵引供电系统。可见，在本方案中，由于只需要为一个牵引供电系统供电，因此可取消变电所出口处的分相区，实现同相供电；电力机车及动车组等通过本变电所供电区段时，无需断电降弓或者通过地面自动过分相装置转换，单相平滑连续受流，有效保证了牵引功率的持续发挥；同时，电力机车及动车组等不再存在通过分相区时的速度损失，可以缩短运输时长，充分发挥线路运能。附图说明为了更清楚地说明本专利技术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为基于传统Vv接线牵引变压器的变电所接线原理图；图2为基于传统Vv接线牵引变压器的变电所出口处电分相位置示意图；图3为本专利技术实施例公开的一种基于Vv联结牵引变压器的牵引供电系统示意图；图4为本专利技术实施例公开的一种基于Vv联结牵引变压器的平衡供电系统电路图；图5为本专利技术实施例公开的基于Vv联结牵引变压器的平衡供电系统原理图；图6为本专利技术实施例公开的平衡供电系统控制及保护逻辑示意图。具体实施方式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，所描述的实施例仅仅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作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。本专利技术实施例公开了一种基于Vv联结牵引变压器的供电系统，以实现取消变电所出口处的分相区，实现同相供电，避免牵引供电系统存在供电孤岛，对电力机车及动车组的平滑连续及牵引功率的持续发挥带来影响。参见图3，本专利技术实施例提供的一种基于Vv联结牵引变压器的牵引供电系统，包括：与三相电源相连的Vv联结牵引变压器；所述Vv联结牵引变压器的原边包括与三相电源相连的第一原边绕组和第二原边绕组，所述第一原边绕组和所述第二原边绕组具有公共连接点；所述Vv联结牵引变压器的次边包括牵引供电绕组、第一组输出绕组和第二组输出绕组；所述第一原边绕组与所述牵引供电绕组和所述第一组输出绕组共铁芯，所述第二原边绕组和所述第二组输出绕组共铁芯，且所述牵引供电绕组的容量大于所述第一组输出绕组的容量、以及所述第二组输出绕组的容量；与所述牵引供电绕组相连的牵引供电系统。具体的，参见图3，为本实施例提供的一具体的牵引供电系统，其中T1即为Vv联结牵引变压器，AC为第一原边绕组，CB为第二原边绕组，第一原边绕组与第二原边绕组的公共连接点为C点，其中，A、B、C为高压侧三相电源输入端，AB和BC绕组额定电压等级为110kV或者220kV；需要说明的是，在本实施例中，以三相电源输入侧相序本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种基于Vv联结牵引变压器的供电系统，其特征在于，包括：与三相电源相连的Vv联结牵引变压器；所述Vv联结牵引变压器的原边包括与三相电源相连的第一原边绕组和第二原边绕组，所述第一原边绕组和所述第二原边绕组具有公共连接点；所述Vv联结牵引变压器的次边包括牵引供电绕组、第一组输出绕组和第二组输出绕组；所述第一原边绕组与所述牵引供电绕组和所述第一组输出绕组共铁芯，所述第二原边绕组和所述第二组输出绕组共铁芯，且所述牵引供电绕组的容量大于所述第一组输出绕组的容量、以及所述第二组输出绕组的容量；与所述牵引供电绕组相连的牵引供电系统。

【技术特征摘要】
1.一种基于Vv联结牵引变压器的供电系统，其特征在于，包括：与三相电源相连的Vv联结牵引变压器；所述Vv联结牵引变压器的原边包括与三相电源相连的第一原边绕组和第二原边绕组，所述第一原边绕组和所述第二原边绕组具有公共连接点；所述Vv联结牵引变压器的次边包括牵引供电绕组、第一组输出绕组和第二组输出绕组；所述第一原边绕组与所述牵引供电绕组和所述第一组输出绕组共铁芯，所述第二原边绕组和所述第二组输出绕组共铁芯，且所述牵引供电绕组的容量大于所述第一组输出绕组的容量、以及所述第二组输出绕组的容量；与所述牵引供电绕组相连的牵引供电系统。2.根据权利要求1所述的供电系统，其特征在于，还包括平衡供电装置；所述平衡供电装置包括第一变流器、直流电容和第二变流器：所述第一变流器与所述第一组输出绕组中的第一次边绕组相连；所述第二变流器与所述第二组输出绕组中的第二次边绕组相连；所述第一变流器与所述直流电容并联后与所述第二变流器相连。3.根据权利要求2所述的供电系统，其特征在于，所述第一次边绕组为高阻抗次边绕组；和/或，所述第二次边绕组为高阻抗次边绕组。4.根据权利要求2所述的供电系统，其特征在于，所述第一组输出绕组包括一个第一次边绕组，所述第二组输出绕组包括一个第二次边绕组。5.根据...

【专利技术属性】
技术研发人员：尚敬，吕顺凯，周方圆，何多昌，胡家喜，张志学，吴明水，仇乐兵，肖宇翔，
申请(专利权)人：株洲中车时代电气股份有限公司，
类型：发明
国别省市：湖南,43