[实用新型]一种电力电子变压器

说明书

技术领域

本实用新型涉及电气化铁路牵引供电技术领域。

背景技术

目前，我国存在大量的单相负荷，尤其是我国的牵引供电系统，电气化铁道采用单相工频交流制，牵引供电系统通过牵引变电所与电力系统相连接，牵引变电所的核心设备是牵引变压器。近几年来，直供方式的Vv接线的牵引变压器，AT方式的Vx接线的牵引变压器， Ynvd牵引变压器，斯科特(Scott)牵引变压器等实现了三相-两相变换，但是我国牵引供电系统都存在两个主要问题：电分相问题，负序问题。电分相问题使得供电线路存在无电区，无电区的存在严重影响牵引供电系统的整体性能；牵引负荷是单相负荷，具有严重的不对称性，因此向电力系统注入大量负序电流，引起三相电网的严重不平衡。并且当机车紧急制动时，产生的能量无法返回电网，只通过电阻消耗多余的能量，不利于节能。

鉴于现有技术的不足，为了解决上述问题，提出了一种利用牵引变电所的牵引变压器，将变压器输出的两个单相电变换成一个单相电的电力电子变换器，该变换器可以实现负序和无功的动态补偿；能够治理单相负荷的谐波，改善电网的电能质量；取消现有牵引供电系统中的过分相，有助于高速、重载铁路的发展；能实现能量回馈等。

实用新型内容

本实用新型的目的是提供一种电力电子变压器，它能有效地解决动态治理负序电流和补偿无功及牵引网电分相的问题。

本实用新型的目的是通过以下技术方案来实现的：在牵引变电所内部变压器的基础上，对其进行改进，经过电力电子变换装置，将两个单相电转成一个单相电用于牵引网。该装置取消了过分相，并且当牵引机车处于再生制动时，能够向电网反馈达标的电能，实现能量的双向流动。该装置采用多电平级联输入，两相输出的单相交流电可以串联或者并联。综上，该装置既有利于我国铁路事业的发展，又有利于环境、节约电能。

本实用新型解决其技术问题，所采用的技术方案为：

一种电力电子变压器，包括牵引变压器、单相电力电子变压器A和单相电力电子变压器 B，与牵引变电所中的牵引变压器配合使用，将牵引变压器输出的两相电变换为单相电，单相电力电子变压器A和单相电力电子变压器B均为采用n个变换器模块级联相接形成的输入级联结构的两相-单相电力电子变压器；当牵引变电所中采用的牵引变压器为斯科特变压器时，输出α、β相两个单相电，两相-单相电力电子变压器与斯科特变压器配合使用，α相输出端 A1P’经过连接电抗LA与两相-单相电力电子变压器中的单相电力电子变压器A的正输入端 A1P相连，β相输出端B1P’经过连接电抗LB与单相电力电子变压器B的正输入端B1P相连，单相电力电子变压器A的负输入端AnN与单相电力电子变压器B的负输入端BnN相连；当采用输出为并联结构时，单相电力电子变压器A的正输出端a1P与单相电力电子变压器B的正输出端b1P相连，单相电力电子变压器A的负输出端anN与单相电力电子变压器B的负输出端bnN相连；当采用输出为串联结构时，单相电力电子变压器A的正输出端a1P与单相电力电子变压器B的负输出端bnN相连单相电力电子变压器A的负输出端anN与铁轨N相连，单相电力电子变压器B的正输入端b1P经连接电抗L与接触网P相连；当牵引变电所中采用的是Vv接线变压器时，输出T1、 T2相两个单相电，两相-单相电力电子变压器与Vv接线变压器配合使用，单相电力电子变压器B的负输入端BnN与单相电力电子变压器A的负输入端AnN相连，T2相的输出端B1P’通过电抗LB与单相电力电子变压器B的正输入端B1P相连，T1相的输出端A1P’通过电抗 LA与单相电力电子变压器A的正输入端A1P相连，单相电力电子变压器A的负输出端anN 连接到铁轨N上，单相电力电子变压器B的正输出端b1P经电抗L与接触网P相连；当采用并联输出时，单相电力电子变压器A的正输出端a1P与单相电力电子变压器B的正输出端b1P相连，单相电力电子变压器A的负输出端anN与单相电力电子变压器B的负输出端bnN相连；当采用串联输出时，单相电力电子变压器A的正输出端a1P与单相电力电子变压器B的负输出端bnN相连。