[发明专利]基于Scott接线牵引变压器的平衡供电系统及方法

说明书

本发明公开了基于Scott接线牵引变压器的平衡供电系统，包括：Scott接线牵引变压器以及平衡供电装置；其中，Scott接线牵引变压器的原边高压绕组与三相电源相连；Scott接线牵引变压器的次边第一输出绕组的供电输出端与电力机车的供电输入端相连，次边第二组输出绕组中的次边第二输出绕组的供电输出端和次边第三组输出绕组中的次边第三输出绕组的供电输出端与平衡供电装置相连；平衡供电装置，控制平衡供电装置中的两个变流器的有功通融及无功输出实现三相电流平衡；能够实现三相平衡供电，消除负序和电压波动对公共连接点处其它供电线路下游电能质量敏感负荷的影响。

技术领域

本发明涉及牵引供电技术领域，特别涉及一种基于Scott接线牵引变压器的平衡供电系统及方法。

背景技术

牵引供电负荷是一种单相、不对称、频繁波动和非线性负荷，由于电力机车工况的复杂性，其牵引负荷波动频繁、冲击性大，对牵引供电系统和公共电网产生电压波动、负序等一系列不利影响，严重影响牵引网及三相公共电网的供电质量，降低铁路运营的安全性和经济性。牵引变电所的接入采用分段相序轮换供电，可以在一定程度上相互抵消，抑制单相大功率电力机车对整个电网系统造成的不良影响，但单个变电所的公共连接点处依旧存在三相不平衡度超标、电压波动超标等问题，影响其它供电线路下游电能质量敏感负荷的正常运行。目前，还没有一个系统构成简洁、控制方法简单有效的系统可以实现线路牵引供电系统高压进线侧三相实时平衡供电，消除负序、电压波动对共公共连接点处其它线路负荷的不良影响。

发明内容

本发明的目的是提供一种基于Scott接线牵引变压器的平衡供电系统，能够实现三相平衡供电，消除负序和电压波动对公共连接点处其它供电线路下游电能质量敏感负荷的影响。

为解决上述技术问题，本发明提供一种基于Scott接线牵引变压器的平衡供电系统，包括：Scott接线牵引变压器以及平衡供电装置；其中，

所述Scott接线牵引变压器的原边高压绕组与三相电源相连；

所述Scott接线牵引变压器的次边第一输出绕组的供电输出端与电力机车的供电输入端相连，次边第二组输出绕组中的次边第二输出绕组的供电输出端和次边第三组输出绕组中的次边第三输出绕组的供电输出端与所述平衡供电装置相连；

所述平衡供电装置，用于控制所述平衡供电装置中的两个变流器的有功通融及无功输出实现三相电流平衡。

可选的，所述平衡供电装置包括：第一变流器、直流电容和第二变流器；所述第一变流器的输出端与所述直流电容并联后与所述第二变流器的输入端相连。

可选的，所述原边高压绕组中的原边第二高压绕组的第一端连接在原边第一高压绕组的中间位置；所述原边第一高压绕组与所述次边第一输出绕组和所述次边第二组输出绕组共用铁芯；所述原边第二高压绕组与所述次边第三组输入绕组共用铁芯；所述次边第一输出绕组的容量大于所述次边第二组输出绕组的容量以及大于所述次边第三组输出绕组的容量。

可选的，所述次边第二组输出绕组具有输出电压的多档位电压等级调节功能，和/或，所述次边第三组输出绕组具有输出电压的多档位电压等级调节功能。

可选的，所述次边第二组输出绕组和所述次边第三组输出绕组的供电输出端输出所述平衡供电装置中变流器适用电压。

可选的，所述次边第二输出绕组为次边第二高阻抗输出绕组，和/或，所述次边第三输出绕组为次边第三高阻抗输出绕组。

可选的，所述次边第二组输出绕组具有一组次边第二输出绕组，所述次边第三组输出绕组具有一组次边第三输出绕组。

可选的，本方案还包括：

与三相电源相连的电压互感器，用于检测三相电源的三相母线电压；

设置于所述次边第一输出绕组的第一端的第一电流互感器，用于检测牵引供电线路的电流值。