铁路牵引远动整流逆变电源装置制造方法及图纸

本实用新型专利技术涉及一种变配电设备，尤其涉及一种可以利用铁路牵引供电系统电能经整流逆变转换后提供稳压供电的电源装置，本实用新型专利技术提供了一种将铁路接触网上的高压电能转换成稳频稳压的低压电能输出的电源装置，以符合电气化铁路的信号系统的电源要求，其包括高压受电模块、变压器降压模块、整流逆变模块、低压出线模块，它们顺次连接，本实用新型专利技术的电源装置可以将铁路接触网上的电压波动范围较大的电能转换成稳压稳频的低压交流电能输出，不仅结构简单、整体成本低，而且转换输出的电能具有电压精度高、频率精度高等显著优势，因而可以很好的满足电气化铁路的信号系统电源的要求。（*该技术在2020年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本技术涉及一种变配电设备，尤其涉及一种可以利用铁路牵引供电系统电能 经整流逆变转换后提供稳压稳频供电的电源装置。
技术介绍
目前，电气化铁路通常包括两部分，一部分是信号、道岔融雪、铁通和场区用电为 主的IOkV电源系统，一部分是以牵引供电为主的27. 5kV电源系统；两者所取电网的电压 等级通常不同，电源不同，通常也无法互为备用，给一个系统供电。IOkV电源系统有其供电 网络负荷较小，线路电缆和架空共有，建设成本较高的特点；27. 5kV电源系统有其电网负 荷大，负荷变化快，电网电压波动大，谐波含量高，线路的可靠性较高，以架空线为主，建设 成本较高的特点。因此在工程上无论再多修IOkV还是27. 5kV电源系统均是一笔巨额的投 资。由于27. 5kV电源系统的电能质量问题，常规变压器方案无法将27. 5kV电源直接转换 成信号和生活用电的0. 4kV电源，因此电气化铁路的信号系统为主的电源系统一般采用两 路IOkV电源互为备用，通常叫做自闭和贯通两条IOkV线路，这样投资成本较高，尤其是在 山路地区单独架设一条线路需要大量的人力物力，大大增加了电气化铁路的投资成本和现 场建设施工的工作量。27. 5kV牵引供电系统中的电网为接触网，由于接触网连接取电方便，有人试图利 用电气化铁路接触网上的单相高压交流电能转换为低压电能作为信号电源等负荷供电电 能。但是，由于铁路接触网上的电压在电力机车经过时波动范围很大，大约在士35%之间， 并且又是单相交流电源，因此，经过转换后形成的低压电能由于达不到稳压稳频输出的设 计目的而宣告失败。因此，如何能够成功地利用铁路牵引供电系统为铁路的信号等负荷提供电能是目 前电气化铁路建设需要解决的一个重要问题。
技术实现思路
本技术的提供了一种将铁路接触网上的高压电能转换成稳频稳压的低压电 能输出的电源装置，以符合电气化铁路的信号系统的电源要求。本技术的铁路牵引远动整流逆变电源装置其包括高压受电模块、变压器降压 模块、整流逆变模块、低压出线模块，它们顺次连接。整流逆变模块包括AC/DC转换器和DC/AC转换器，其中AC/DC转换器和变压器降 压模块连接，另一端和DC/AC转换器连接，DC/AC转换器的另一端和低压出线模块连接。整 流逆变模块包括两列并行的整流逆变单元。两列并行的整流逆变单元之间设置切换单元， 切换单元连接在两个DC/AC转换器的输出端。每列整流逆变单元设置检测单元，检测单元 连接在DC/AC转换器和切换单元之间切换装置设置为可控硅开关。AC/DC转换器和DC/AC转换器设置为数字化技术控制的绝缘栅双极型晶体管的整 流逆变装置。3为了使本装置与外部监控设备进线联系和对本装置内部的电气设备进行监控，装 置内设置监控模块；监控模块为远程终端监控模块。监控模块设置UPS电源供电。与现有技术相比，本技术的优点和积极效果是本技术的电源装置可以 将铁路接触网上的电压波动范围较大的电能转换成稳压稳频的低压交流电能输出，不仅结 构简单、整体成本低，而且转换输出的电能具有电压精度高、频率精度高等显著优势，因而 可以很好的满足电气化铁路的信号系统电源的要求。附图说明图1是本技术铁路牵引远动整流逆变电源装置的电气系统图；图2是电源装置的内部具体电路结构的一种实施例二的电路原理示意图。具体实施方式实施例1 本技术的铁路牵引远动整流逆变电源装置其包括高压受电模块、变压器降压 模块、整流逆变模块、低压出线模块，它们顺次连接。整流逆变模块包括AC/DC转换器和DC/ AC转换器，其中AC/DC转换器和变压器降压模块连接，另一端和DC/AC转换器连接，DC/AC 转换器的另一端和低压出线模块连接，AC/DC转换器和DC/AC转换器设置为数字化技术控 制的绝缘栅双极型晶体管的逆变装置。其还包括监控模块，监控模块为远程终端监控模块。 监控模块设置UPS电源供电。下面结合图1对本实施例进行详细的说明。电源从牵引供电系统接触网接入电源装置电源引入端Vin，经具备电动和手动操 作的隔离开关QSl接至开关柜母线，母线前同时设置避雷器FA1，带电显示器BE1，以及电压 互感器TV及其保护熔断器FUl ；母线下接出QFl断路器经TAl至变压器TM，变压器前同时 设置带电显示器BE2。本部分为高压受电模块。变压器TM将牵弓I高压电源转换为低压电源，比如为500V。本部分为变压器降压模 块。变压器降压后通过隔离开关QS2和断路器QF2给整流逆变部分绝缘栅双极型晶体 管提供电源，整流逆变前同时设置保护避雷器FA2。本部分为整流逆变模块。整流逆变后通过QF3输出至0. 4kV母线，同时经过TA3测量电流；0. 4kV母线下出 2路出线，经QF4、QF5互感器TA4、TA5至出线Vout。断路器QF4和QF5可以是手动也可以 是电动开关。本部分为低压出线模块。整流逆变的远方启动/停止，高低压开关的远方分合，高低压电压电流模拟量信 号的上传，均通过监控模块上传至后台管理系统。本部分为监控模块。实施例2:参见图2所示，本实施例和实施例1的区别在于，本实施例的整流逆变模块设置两 列并行的整流逆变单元，本实施例的电源装置为了保障供电可靠，确保万无一失，优选在图1 所示的电路结构的基础上将整流逆变部分功能强化，主要由电源接入端Viru降压变压器、正 常运行下参与电压变换的第一 AC/DC转换器I和第一 DC/AC转换器I、备份运行模式下参与 电压变换的第二 AC/DC转换器II和第二 DC/AC转换器II、以及低压出线模块的电源输出端4Vout。其中，通过降压变压器转换输出的交流电能在电源装置正常运行时，通过第一 AC/DC转 换器I和第一DC/AC转换器I变换成稳压稳频的低压交流电能输出，比如输出380V的三相交 流电压；而当第一 AC/DC转换器I和第一 DC/AC转换器I出现故障时，则通过降压变压器转 换输出的交流电能可以利用第二 AC/DC转换器II和第二 DC/AC转换器II变换生成稳压稳频的 低压交流电能，通过电源输出端Vout继续输出，为铁路的信号系统供电。为了实现低压交流电能的切换输出，在所述电源装置中还设置有一快速切换模 块，如图2所示，连接在第一 DC/AC转换器I和第二 DC/AC转换器II的输出端与电源输出端 Vout之间，在第一DC/AC转换器I没有电压输出时，快速切换至第二DC/AC转换器II所在的 备份运行系统，以继续提供低压交流电源。为了控制所述快速切换装置准确切换，本实施例在第一 DC/AC转换器I的输出端 连接有一检测单元，如图2所示，对第一 DC/AC转换器I是否有电压输出进行检测，并根据 检测结果生成相应的控制信号输出至快速切换单元，以控制快速切换开关选通相应的开关 通路。具体解释，若检测单元检测到第一 DC/AC转换器I的输出端上有电压输出，且达到设 定幅值，则控制快速切换单元切断第二 DC/AC转换器II与电源输出端Vout的连接通路；若 检测单元没有检测到符合要求的输出电压，或者输出电压很小，没有达到设定幅值，则认为 第一 AC/DC转换器I或者第一DC/AC转换器I出现故障，输出控制信号至快速切换单元，连 通第二 DC/AC转换器II与电源输出端本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种铁路牵引远动整流逆变电源装置，其特征在于：其包括高压受电模块、变压器降压模块、整流逆变模块、低压出线模块，它们顺次连接。

【技术特征摘要】
一种铁路牵引远动整流逆变电源装置，其特征在于其包括高压受电模块、变压器降压模块、整流逆变模块、低压出线模块，它们顺次连接。2.根据权利要求1所述的铁路牵引远动整流逆变电源装置，其特征在于，整流逆变模 块包括AC/DC转换器和DC/AC转换器，其中AC/DC转换器和变压器降压模块连接，另一端和 DC/AC转换器连接，DC/AC转换器的另一端和低压出线模块连接。3.根据权利要求2所述的铁路牵引远动整流逆变电源装置，其特征在于，整流逆变模 块包括两列并行的整流逆变单元，两列并行的整流逆变单元之间设置切换单元，切换单元 连接在两个DC/AC转换器的输出端。4.根据权利要求3所述的铁...

【专利技术属性】
技术研发人员：柴德闯，由恒远，迟臻道，耿晓玲，陈元杰，
申请(专利权)人：青岛特锐德电气股份有限公司，
类型：实用新型
国别省市：95[中国|青岛]