[发明专利]一种用于高速列车的牵引供电系统及其车载储放电系统

说明书

本发明公开了一种用于高速列车的牵引供电系统，包括车内供电装置，该车内供电装置包括构成复合线路的车内动力供电和辅助供电电路和车载储放电电路，由牵引供电网牵引变压器副边的两路单相α和β电经双相受电弓T1和T2输入车内供电系统，当双相受电弓T1和T2的一个升起时，另一个必须降下，其中单相α电始终与车内动力供电和辅助供电电路相连，单相β电始终与车载储放电电路相连，车内动力供电和辅助供电电路与车载储放电电路彼此独立、互相绝缘。根据本发明，复合线路与基本线路共用一套车内辅助供电系统，共用一套车内动力供电系统,这可以简化线路的结构。本发明能实现运行全程无负序，在部分区段不设供电网和供电网支撑结构。

技术领域

本发明涉及一种用于高速列车的牵引供电系统，该牵引供电系统是保证高速列车安全、稳定、高效运行的动力源，担负着向高速动车组稳定、持续、可靠的供电，是电气化铁路的重要基础设施之一。本发明特别是涉及的一种用于高速列车的牵引供电系统的车载能量储放系统，旨在平衡专用供电网的负序电流，并节省部分电网支撑结构。

背景技术

用于高速列车的现有高压输电系统：由发电厂输出3.15～20KV的三相交流电，经升压/降压变压器TM1升压为35～500KV的高压电输入地区变电所DB，或者由三相高压供电网经升压/降压变压器TM1后输入地区变电所DB，由地区变电所DB输出110KV或220KV(高速动车组为220KV)的三相交流电，输入牵引变压器S的原边，由牵引变压器S的副边输出27.5KV(额定电压25KV) 的单相交流电，连接牵引供电线T。由牵引供电线T的单相交流电，经单相受电弓、单相主断路器与动车组D内部的动力供电和辅助供电相连，形成外部单相牵引供电系统，如图8所示。牵引供电网的单相取电，结构简单、建设成本低、运用和维护方便，对铁路用电部门是有利的。但是，单相取电会对三相高压供电造成不平衡，引起负序电流。负序电流通过送电线路时，负序功率不做功，会影响电网的电能质量、降低功率因素，增加电力电网能量损失，降低电网的输送能力，增加保护的难度。为了解决负序电流的不良影响，需要在中性段设置分相绝缘器或切断开关，这便会给外部牵引供电系统增加设计和施工的麻烦。为此，本发明人针对解决负序电流的问题，申请了中国发明专利201410182358.0和201410239724.1。这两项专利申请，虽然能解决全程无负序的问题。但是，电气化铁路供电网必须设置复杂的机械支撑结构，支撑牵引供电网的全部负荷，并保证供电网的稳定性、可靠性和安全性，也是必须解决的问题。为此，本发明的申请人又申请了中国发明专利申请201410409606.0，以下复述该专利申请的主要内容：如图7和图6所示，外部供电系统是在铁路单行线的一列锚段支柱22的上部设有腕臂定位装置33，在每个腕臂定位装置33 固定设有两条互相平行的承力索44，每条承力索44与吊弦55的一端固定相连，吊弦的另一端与供电接触导线连接。对于单线双相供电，由A、B、C三相高压 110KV(高速列车为220KV)输入牵引变压器S的原边，由牵引变压器S的副边输出α和β双相27.5KV(额定电压25KV)单相电，α和β两路单相电分别与两条单相接触导线111连接。两条承力索44、两条吊弦55、两条供电接触导线 111之间都彼此平行，通过绝缘器M1和M2互相绝缘，绝不能短路。两条单相接触导线111分别与设在双相受电弓T1和T2的顶部的滑动接触器α′和β′接触相连。由滑动接触器α′和β′通过双相受电弓T1和T2的左、右臂La和Ra输入动车组的主断路器开关，由主断路器开关连接断接开关K1_α和K1_β或K2_α和 K2_β，向动车组内部供电。对于上下行双线铁路，双线铁路的内侧只设一列锚段支柱22，腕臂定位装置33是对称的设在锚段支柱22的上部，这有利于节省人力和物力，并可增加锚段支柱22的稳定性。