采用电力电子变换装置实现列车带电自动过分相方法

摘要

一种采用电力电子变换装置实现列车带电自动过分相方法，属于电力电子变换装置设备的制造技术领域。运用现有的现代电力电子技术即大功率电压电流变频器控制技术实现的电力电子变换装置成套设备，作为“地面自动过分相装置换相开关”设备功能使用，优化现有“电力牵引列车不断电自动电分相系统”，实现在铁路电力牵引列车真正意义上的不断电自动电分相功能并克服原系统固有技术性能缺陷。

主权项

1.一种采用电力电子变换装置实现列车带电自动过分相方法，其特征在于，工艺步骤如下：(1)采用地面自动过分相装置换相开关，从电网的电源侧一端接引功率≥12000kW的电源，经过该电力电子变换装置的交流一直流一交流过程变换，给中性区提供一个回路的电源，给中性区提供一个回路的电源实现任何指定相位或目标相位的27.5kV电压的足额功率输出，供列车在中性区区域时能够带电运行，即可实现地面带电自动过分相系统功能；过程如下：根据需要，中性区已经在电力牵引列车进入中性区前经过电力电子变换装置变换为来车方向的电源电压和相位，则电力牵引列车进入中性隔离区时的，中性区电源和来车方向的电源之间没有相位差和电压差，从而实现来车方向的电源向中性区之间的平滑过渡，实现无操作过电压的连续不间断带电；当列车在中性区内时，来车方向的电源已经被隔离不再向列车供电，此时电源能量来自于中性区相连的电力电子变换装置构成的开关电气回路，所以列车进入中性区时该电力电子变换装置根据列车前方电源的相位在瞬间但仍是连续地完成电源相位的改变，改变中性区此时的电源电压相位和幅值，改到和列车前进方向的电源相位一致，从而使得在列车驶离中性区时，跨接中性区供电电源和驶离方向的远端的供电电源时，不同电源系统之间不存在相位差和电压幅值的差别，实现中性区供电电源与向列车行驶前方的电源供电之间的平滑过渡，实现无操作过电压的连续不间断供电；从而完成整个列车在中性区前端、末端两次电源系统之间在电压转换供电时的无电压差和无相位差的连续平滑不中断供电，实现电力牵引列车的不断电自动过分相功能；(2)选择合理地地面自动过分相装置换相开关技术参数为：开断额定容量：          ≥12MVA；输入额定电压：          二相间，输出额定电压：          单相27.5kV～31.5kV输出额定频率：          50Hz；主回路额定电流：        1200A；主回路额定短时耐受电流  12.5kA；额定输出时THDV％：      ≤2％，100次以内；额定工况下换相开关效率：≥98.5％；输入/输出功率因数：     0～1；交直交移相切换时间：    正常切换时间≤360ms；正常系统工作寿命：      过分相次数：60万次。