一种采用双向变流器的轨道交通供电系统技术方案

本实用新型专利技术提供了一种采用双向变流器的轨道交通供电系统，包括主变电所、牵引变电所和接触网，所述主变电所通过双环网电缆与牵引变电所连接，所述牵引变电所通过直流馈线开关与所述接触网连接，所述牵引变电所内设置有2套双向变流器，其中1套所述双向变流器接于Ⅰ段35kV交流母线和Ⅰ段直流母线之间，另1套所述双向变流器接于Ⅱ段35kV交流母线和Ⅱ段直流母线之间，两段直流母线的正母线间设置直流母线联络开关。本实用新型专利技术的牵引变电所内设置双向变流器，核减原中压逆变装置、无功补偿装置，减少了设备类型及设备数量，提高设备利用率，节省土建和设备投资，减少运营维护工作。减少运营维护工作。减少运营维护工作。

【技术实现步骤摘要】
一种采用双向变流器的轨道交通供电系统


[0001]本技术属于轨道交通供电系统领域，特别涉及一种采用双向变流器的轨道交通供电系统。

技术介绍

[0002]目前城市轨道交通供电系统一般采用以下方案：主变电所将交流110kV电源降压为交流35kV，通过双环网电缆接至各车站牵引变电所。主变电所35kV母线设置无功补偿装置SVG，补偿35kV环网电缆的无功，提高系统功率因数。在车站设置牵引变电所，两套整流机组并联接于同一段35kV交流母线和1500V直流母线之间，构成等效24脉波整流方式，通过4台直流馈线开关向接触网供电。牵引变电所内设置1套中压逆变装置，吸收列车再生制动能量。上述供电系统设备配置及系统接线如图1所示。
[0003]供电系统运行方式为：
[0004](1)正常运行方式
[0005]相邻牵引变电所对接触网实行双边供电，中压逆变装置吸收列车再生制动能量，SVG补偿系统无功。
[0006](2)故障运行方式
[0007]1)中间一座牵引变电所解列退出时，如出现35kV交流母线故障、1500V直流母线故障、直流馈线开关故障等，由相邻的两座牵引变电所越区构成大双边供电。
[0008]2)首端或末端牵引变电所解列时，由相邻牵引变电所单边供电。
[0009]3)一套整流机组故障时，另一套整流机组利用过载能力继续运行。
[0010]上述供电系统方案存在以下缺点：
[0011](1)两套整流机组接在同一段35kV交流母线和1500V直流母线，交流母线或直流母线故障均会导致牵引变电所整所退出，此时要采用大双边供电的方式，供电质量降低。
[0012](2)为吸收列车制动能量，牵引变电所设置中压逆变装置，并配套增加35kV开关、直流1500V开关等设备，增加了牵引变电所的土建面积和设备投资。
[0013](3)主变电所配置SVG补偿装置，增加了主变电所的土建面积和设备投资，正常运营期间有功负荷高，功率因数高，SVG补偿装置利用率较低。

技术实现思路

[0014]本技术针对现有技术中存在的技术问题，提供一种采用双向变流器的轨道交通供电系统，充分利用双向变流器特性：以可控IGBT作为核心供电器件，谐波含量小，同时具备牵引供电、逆变回收、无功补偿的功能。各牵引变电所取消整流机组、中压逆变装置，主变电所取消SVG设备；每座牵引变电所设置2套双向变流器，双向变流器的交流侧分别接入不同的35kV交流母线，直流侧分别接入两段1500V直流母线，在两段直流母线之间设置联络开关。
[0015]本技术采用的技术方案是：一种采用双向变流器的轨道交通供电系统，包括
主变电所、牵引变电所和接触网，所述主变电所通过双环网电缆与牵引变电所连接，所述牵引变电所通过直流馈线开关与所述接触网连接，所述牵引变电所内设置有2套双向变流器，其中1套所述双向变流器接于Ⅰ段35kV交流母线和Ⅰ段直流母线之间，另1套所述双向变流器接于Ⅱ段35kV交流母线和Ⅱ段直流母线之间，所述Ⅰ段直流母线的正母线通过直流母线联络开关与所述Ⅱ段直流母线的正母线连接。
[0016]进一步的，所述主变电所内不设置无功补偿装置，所述牵引变电所内不设置中压逆变装置。
[0017]进一步的，所述Ⅰ段直流母线的正母线通过两个所述直流馈线开关分别与所述接触网的双线连接，所述Ⅱ段直流母线的正母线通过两个所述直流馈线开关分别与所述接触网的双线连接。
[0018]进一步的，所述Ⅰ段直流母线和Ⅱ段直流母线共用一条负母线。
[0019]进一步的，所述双向变流器与Ⅰ段35kV交流母线、Ⅰ段直流母线之间、Ⅱ段35kV交流母线和Ⅱ段直流母线之间均设置有开关。
[0020]与现有技术相比，本技术所具有的有益效果是：
[0021](1)本技术将双向变流器接于两段35kV交流母线、两段1500V直流母线之间，避免因交流母线故障或直流母线故障导致整座牵引变电所退出，可以提高供电系统可靠性。
[0022](2)本技术采用双向变流器，可以核减原中压逆变装置、无功补偿装置，减少了设备类型及设备数量，提高设备利用率，节省土建和设备投资，减少运营维护工作。
[0023](3)本技术提出的双向变流器挂接在两段交流35kV母线，使牵引负载均衡分布、降低中压网络的电压损失。
附图说明
[0024]图1为现有技术的轨道交通供电系统示意图；
[0025]图2为本技术实施例的结构示意图；
[0026]图3为本技术实施例的牵引变电所主接线图；
[0027]图4为本技术实施例的Ⅰ段交流母线故障运行方式的示意图；
[0028]图5为本技术实施例的Ⅱ段交流母线故障运行方式的示意图；
[0029]图6为本技术实施例的1#双向变流器故障运行方式的示意图；
[0030]图7为本技术实施例的2#双向变流器故障运行方式的示意图；
[0031]图8为本技术实施例的Ⅰ段直流母线故障运行方式的示意图；
[0032]图9为本技术实施例的Ⅱ段直流母线故障运行方式的示意图。
[0033]图中：1
‑
主变电所，2
‑
牵引变电所，3
‑
接触网，4
‑
环网电缆，11
‑
1#双向变流器，12
‑
2#双向变流器，13
‑Ⅰ
段35kV交流母线，14
‑Ⅱ
段35kV交流母线，15
‑Ⅰ
段直流母线，16
‑Ⅱ
段直流母线。
具体实施方式
[0034]为使本领域技术人员更好的理解本技术的技术方案，下面结合附图和具体实施例对本技术作详细说明。
[0035]本技术的实施例提供了一种采用双向变流器的轨道交通供电系统，如图2
‑
图3所示，其包括主变电所1、牵引变电所2和接触网3。主变电所1和多个牵引变电所2通过双环网电缆4连接，主变电所1将交流110kV电源降压为交流35kV，通过双环网电缆4接至各车站的牵引变电所2。所述牵引变电所2内的35kV交流母线分为两段，分别为Ⅰ段35kV交流母线13和Ⅱ段35kV交流母线14，Ⅰ段35kV交流母线13和Ⅱ段35kV交流母线14间设置有常开的联络开关AC3。所述牵引变电所2内的直流母线分为两段，分别为Ⅰ段直流母线15和Ⅱ段直流母线16。Ⅰ段直流母线15和Ⅱ段直流母线16的正母线通过常关的直流母线联络开关DC3连接，所述Ⅰ段直流母线15和Ⅱ段直流母线16共用同一条负母线。所述牵引变电所2内设置有2套双向变流器，分别为1#双向变流器11和2#双向变流器12。1#双向变流器11接于Ⅰ段35kV交流母线13和Ⅰ段直流母线15之间，2#双向变流器12接于Ⅱ段35kV交流母线14和Ⅱ段直流母线16之间。1#双向变流器11与Ⅰ段35kV交流母线13之间设置有开关A本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种采用双向变流器的轨道交通供电系统，包括主变电所、牵引变电所和接触网，所述主变电所通过双环网电缆与牵引变电所连接，所述牵引变电所通过直流馈线开关与所述接触网连接，其特征在于：所述牵引变电所内设置有2套双向变流器，其中1套所述双向变流器接于Ⅰ段35kV交流母线和Ⅰ段直流母线之间，另1套所述双向变流器接于Ⅱ段35kV交流母线和Ⅱ段直流母线之间，所述Ⅰ段直流母线的正母线通过直流母线联络开关与所述Ⅱ段直流母线的正母线连接。2.如权利要求1所述的采用双向变流器的轨道交通供电系统，其特征在于：所述主变电所内不设置无功补偿装置，所述牵引变电所内...

【专利技术属性】
技术研发人员：王胜利，闫思玲，康克农，陈林，李力鹏，赵叶辉，杨运节，王玉英，王斌，龚兆丰，肖立君，王海，陈怀鑫，
申请(专利权)人：北京市地铁运营有限公司供电分公司，
类型：新型
国别省市：