本实用新型专利技术涉及一种宽范围输入的铁路单相三相变换电源装置，包括两个单相不可控整流桥、两组平波电容组C1、一组大容量储能电容器组C2、三相四线星形逆变器、滤波器和隔离变压器；所述两个单相不可控整流桥并联连接，且每个单相不可控整流桥并联有一组所述平波电容组C1；两组所述平波电容组C1的正极汇流为P母线，两组平波电容组C1的负极汇流为N母线，所述P母线和N母线之间连接有一组大容量储能电容器组C2，所述大容量储能电容器组C2的后级并联有所述三相四线星形逆变器，所述三相四线星形逆变器的输出端依次连接有滤波器和隔离变压器。这样，即可解决低电压下的大电流问题和避免因电压波动、谐波、频偏导致锁相失败问题。频偏导致锁相失败问题。频偏导致锁相失败问题。
【技术实现步骤摘要】
一种宽范围输入的铁路单相三相变换电源装置
[0001]本技术属于铁路电力系统供电
，特别涉及一种宽范围输入的铁路单相三相变换电源装置。
技术介绍
[0002]目前，铁路站用电源或沿线信号电源从接触网取电成为一种趋势，因为接触网取电方便、灵活、获取方便，能够较为容易的为负荷增加一路新的电源保障，最常用的就是利用27.5/0.23kV变压器将接触网电压降低为单相电使用。
[0003]但是申请人发现：由于接触网电压受到机车行车影响，造成27.5/0.23kV变压器低压侧电压谐波畸变严重，电压波动范围宽，影响了负荷的正常使用；此外，部分负荷为三相负荷，而采用27.5/0.23kV变压器方案时无法为三相负荷供电。因此，迫切需要一种电源装置，能够用于铁路低压供电网络中，特别是将27.5/0.23kV变压器的输出电压转换为优质的三相电压。而常规的UPS方案不能满足这一工况需求，主要是因为无法解决下列技术问题：
[0004](1)机车取流时，电压波动范围宽，尤其是低压跌落时，电流增大，难以解决低电压下的大电流问题；
[0005](2)机车变流器造成电压存在谐波，电压畸变造成可控整流时锁相控制难度大，尤其电压波动、谐波畸变、频率偏移同时发生造成锁相控制失败，进一步造成整流电流增大，稳压控制失效；
[0006](3)机车取流造成电压跌落后，直流电压跌落，造成输出电压不足。
[0007](4)输出要求三相五线，N线与地直接相连。
技术实现思路
[0008]为解决现有技术中存在的上述问题，本技术提供了一种能够解决低电压下的大电流问题和避免因电压波动、谐波、频偏导致锁相失败问题的宽范围输入的铁路单相三相变换电源装置。
[0009]为解决上述技术问题，本技术采用如下技术方案：
[0010]本技术提供的一种宽范围输入的铁路单相三相变换电源装置，包括两个单相不可控整流桥、两组平波电容组C1、一组大容量储能电容器组C2、三相四线星形逆变器、滤波器和隔离变压器；其中，所述两个单相不可控整流桥并联连接，且每个所述单相不可控整流桥并联有一组所述平波电容组C1；两组所述平波电容组C1的正极汇流为P母线，两组所述平波电容组C1的负极汇流为N母线，所述P母线和N母线之间连接有一组所述大容量储能电容器组C2，所述大容量储能电容器组C2的后级并联有所述三相四线星形逆变器，所述三相四线星形逆变器的输出端依次连接有滤波器和隔离变压器。
[0011]进一步地，所述三相四线星形逆变器由6个单相全控型逆变器和6组低感电容C3组成，6个所述单相全控型逆变器两两一组串联连接后并联在所述大容量储能电容器组C2的后级，且每个单相全控型逆变器与大容量储能电容器组C2之间并联有一组所述低感电容
C3。
[0012]进一步地，所述大容量储能电容器组C2的容量大于每组平波电容组C1的容量，每组所述大容量储能电容器组C2的容量大于每组低感电容C3的容量。
[0013]进一步地，所述隔离变压器的接线形式为YNyn，且隔离变压器原边的N线与滤波器的星点相连，隔离变压器副边的n线与地相连，输出侧为A/B/C/N/G三相五线。
[0014]进一步地，所述滤波器是LCR滤波器。
[0015]本技术通过上述技术方案，主要具有以下有益效果：
[0016](1)通过在输入侧采用两个单相不可控整流桥1并联，解决了低电压下的大电流问题，同时避免了现有采用可控整流在电压波动、谐波、频偏时的锁相失败问题。
[0017](2)通过在输出侧的每一相采用输出正负叠加实现倍压输出，实现了低电压满足高压输出的要求，即两个单元串联输出以u1‑
(
‑
u1)＝2u1的方式实现；同时两者一正一负输出，不必要求各自独立的直流侧，降低了成本。
[0018](3)通过将输出侧隔离变压器6的副边侧绕组星点引出为中性线，同时中性线接地作为地线，以及利用隔离变压器6实现了负荷侧和逆变器的隔离。
附图说明
[0019]图1是本技术所述一种宽范围输入的铁路单相三相变换电源装置实施例的拓扑结构原理图。
具体实施方式
[0020]为了使本技术的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本技术进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅用以解释本技术，并不用于限定本技术。
[0021]如图1中所示，本技术实施例所述的一种宽范围输入的铁路单相三相变换电源装置，包括两个并联的单相不可控整流桥1，且每个所述单相不可控整流桥1并联一组平波电容组C1 2，而且两组平波电容组C1 2的正极汇流为P母线，两组平波电容组C1 2的负极汇流为N母线，P母线和N母线之间连接大容量储能电容器组C2 3，所述大容量储能电容器组C2 3的后级并联6个单相全控型逆变器41，每个所述单相全控型逆变器41与大容量储能电容器组C2 3之间并联有低感电容C3 42,其中6个单相全控型逆变器41两个一组进行串联，串联后的3组单相全控型逆变器41和低感电容C3 42组成三相四线星形逆变器4，所述三相四线星形逆变器4的输出端连接有滤波器5，所述滤波器5的输出端连接有隔离变压器6。其中，所述滤波器5可以是LCR滤波器，所述隔离变压器6的接线形式为YNyn，且隔离变压器6原边的N线与滤波器5的星点相连，隔离变压器6副边的n线与地相连，输出侧为A/B/C/N/G三相五线。
[0022]本技术所述宽范围输入的铁路单相三相变换电源装置使用时，首先输入的220V电源经两个并联的单相不可控整流桥1进行整流，并输送至大容量储能电容器组C2 3进行储能，同时输送至三相四线星形逆变器4进行逆变，逆变后输送至滤波器5进行滤波，滤波后经过隔离变压器6输出380V电源。在此过程，由于平波电容组C1 2距离单相不可控整流桥1的直流侧最近，单相不可控整流桥1的直流侧最先给平波电容组C1 2充电，其遇到的尖
峰能量也会被平波电容组C1 2吸收；同时由于尖峰电压被平波电容组C1 2吸收，所以大容量储能电容器组C2 3的额定电压参数可以比平波电容组C1 2低，这样大容量储能电容器组C2 3即可采用比平波电容组C1 2容量大的电容、用于储能，与均采用平波电容组C1 2类型的电容成本降低。
[0023]而且在此过程，由于单相全控型逆变器41在逆变处理时会造成的大电流产生的过电压U＝Un+
△
U＝Un+L*di/dt，因此通过距离单相全控型逆变器41最近的低感电容C3 42可以将单相全控型逆变器41产生的过电压变小，从而降低对IGBT的要求，同等容量下也可以实现更强的逆变器过载能力。同理低感电容C3 42与大容量储能电容器组C2 3分开，低感电容C3 42的低感流过大电流，大容量储能电容器组C2 3储能，大容量储能电容器组C2 3大于低感电容C3 42的容量，大容量储能电容器组C2 3不要求低感也降低了成本。分配的好处：
[002本文档来自技高网...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
1.一种宽范围输入的铁路单相三相变换电源装置，其特征在于，包括两个单相不可控整流桥(1)、两组平波电容组C1(2)、一组大容量储能电容器组C2(3)、三相四线星形逆变器(4)、滤波器(5)和隔离变压器(6)；其中，所述两个单相不可控整流桥(1)并联连接，且每个所述单相不可控整流桥(1)并联有一组所述平波电容组C1(2)；两组所述平波电容组C1(2)的正极汇流为P母线，两组所述平波电容组C1(2)的负极汇流为N母线，所述P母线和N母线之间连接有一组所述大容量储能电容器组C2(3)，所述大容量储能电容器组C2(3)的后级并联有所述三相四线星形逆变器(4)，所述三相四线星形逆变器(4)的输出端依次连接有滤波器(5)和隔离变压器(6)。2.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，所述三相四线星形逆变器(4)由6个单相全控型逆变器(4...
【专利技术属性】
技术研发人员：姚鹏，王海玉，谢宜舜，朱志伟，庞江华，范强军，林子超，
申请(专利权)人：珠海万力达电气自动化有限公司，
类型：新型
国别省市：
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