[实用新型]一种地铁再生能量电阻吸收装置

说明书

技术领域

本实用新型涉及城轨地铁供电技术领域，尤其涉及一种地铁再生能量电阻吸收装置。

背景技术

城轨地铁由于地铁站间的间距较短，列车运行过程中需要频繁启动和制动，由此产生的网压升高及洞内温升等问题对电站设备和列车的运行具有不利的影响。目前国内外通常是在牵引变电所内设置再生制动能量吸收装置来吸收剩余制动能量，从而维持电网电压稳定，吸收装置所采用的吸收方案主要有电阻消耗型、电容储能型、飞轮储能型和逆变回馈型等，其中电阻消耗型由于控制简单、性能可靠而被广泛应用。

电阻消耗型吸收装置中通常采用电力电子元件构成的斩波开关来调节电阻吸收的能量，早期的地铁电阻能量吸收装置是采用GTO（Gate Turn-Off thyristor，可关断晶闸管）作为斩波开关，而这种装置由于GTO本身具有不均匀关断的特性，需要庞大的dv/dt吸收电路来吸收关断过程中所产生的过电压，同时由于其门极驱动电路较为复杂且驱动功率大。

IGBT（Insulated Gate Bipolar Transistor，绝缘栅极门控晶体管）综合了功率MOSFET（功率金属氧化物半导体场效应晶体管）和双极性功率晶体管两者的功能，既有MOSFET易驱动的特点，又具备功率晶体管电压电流容量大等优点，其频率特性介于MOSFET与功率晶体管之间，可正常工作于几十kHZ频率范围内，因此目前大部分的地铁电阻能量吸收装置通常是采用IGBT作为斩波开关的斩波电路。但由于IGBT本身的耐受能力不够，采用IGBT斩波电路的电阻能量吸收装置应用在高电压、大容量的系统中时，一方面需要将多个IGBT进行并联使用，同时需要设置复杂的保护电路以保证其正常运行，从而增加装置的制造成本；另一方面为了抑制直流网产生的过电压以及短路电流通常还需要采用由大电感器和大电容器组成的LC滤波电路以及直流接触器等，进一步增加成本，同时在动态过程中还容易引起LC振荡，影响设备的正常运行，使得稳定性和可靠性不高。

实用新型内容

本实用新型要解决的技术问题就在于：针对现有技术存在的技术问题，本实用新型提供一种电路结构简单、成本低廉、稳定性和可靠性高的地铁再生能量电阻吸收装置。

为解决上述技术问题，本实用新型提出的技术方案为：

一种地铁再生能量电阻吸收装置，包括两条以上用于吸收再生能量的吸收支路，各条所述吸收支路并联后通过滤波电路和开关组件接入直流牵引供电网；所述吸收支路包括用于控制再生能量吸收的斩波电路和用于消耗能量的吸收电阻，所述斩波电路与吸收电阻串联，所述斩波电路为IGCT斩波电路。

优选地，所述吸收支路的数量为偶数。

优选地，所述IGCT斩波电路包括反压阻断二极管和IGCT，所述反压阻断二极管与IGCT并联。

优选地，所述IGCT斩波电路还设有用于吸收尖峰过电压的阻容吸收电路，所述阻容吸收电路与IGCT并联。

优选地，所述阻容吸收电路包括呈串联连接的电阻和电容。

优选地，所述吸收支路还设有续流二极管，所述续流二极管与吸收电阻并联。

优选地，所述滤波电路包括电抗器L和用于吸收电抗器L储存能量的电抗器能量吸收单元，所述电抗器L和电抗器能量吸收单元之间并联连接。

优选地，所述电抗器能量吸收单元包括呈串联连接的二极管和电阻。

优选地，所述开关组件包括隔离开关QS和高速断路器QF，所述隔离开关QS一端连接滤波电路，另一端通过高速断路器QF连接直流牵引供电网。

优选地，各条所述吸收支路的一端依次通过滤波电路、开关组件与直流牵引供电网的正极母线相连、另一端共同与直流牵引供电网的负极母线相连，所述开关组件与滤波电路之间设有第一避雷器F1，所述吸收支路与直流牵引供电网的负极母线之间设有第二避雷器F2。

与现有技术相比，本实用新型的优点在于：本实用新型通过吸收支路吸收城轨地铁列车制动时的再生能量，每条吸收支路采用IGCT斩波电路控制再生能量的吸收，电流及电压的耐受能量强，所需的吸收支路少，同时不需要复杂的外围保护电路，电路结构简单、所需制造成本低且稳定性和可靠性高。

附图说明

图1是本实施例地铁再生能量电阻吸收装置的结构示意图。

图例说明：     1、吸收支路；11、斩波电路；111、阻容吸收电路；12、吸收电阻；2、滤波电路；21、电抗器能量吸收单元；3、开关组件。

具体实施方式