单相27.5 KV 转三相10KV 电源装置

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1、第13卷第6期Vol.13No.62010年6月Jun2010POWERSUPPLYTECHNOLOGIESANDAPPLICATIONS单相27.5kV转三相10kV电源装置丁雅丽李兴李旷(荣信电力电子股份有限公司，辽宁鞍山114051)摘要:介绍了一种利用铁路地区牵引供电线路单相27.5kV电源转换成三相交流10kV的实施方法。本文对系统方案电路结构、原理电路、控制系统、功率单元、系统参数、系统特点和系统关键技术作了详细论述。关键词:铁路电源；单相27.5kV；转换；三相10kVSing-phase27.5kVtoThree

2、-phase10kVPowerConversionSystemDINGYali,LIXing,LIKuang(RongXinPowerElectronicCo.Ltd.,Anshan0,China)Abstract:Thispaperintroducestheimplementationmethodofconverting27.kVsingle-phasepowerintractionpowersupplycircuitofrailwayareatothree-phaseAC0kV.Thecircuitstruct

3、ure,operationprinciples,controlsystem,powerunit,parameters,featureandkeytechnologyofthissystemaredescribedinthisarticleindetail.Keywords:RailwayPowerSource;Signal-phase27.kV;Conversion;Three-phase0kV中图分类号:TN6文献标识码:B文章编号:029-273(200)06-000-00引言不断加快。由于电力机车为特定的2

4、7.5kV单相供电，只要有电气化铁路，必定有单相27.5kV供电本系统是利用电气化铁路的单相27.5kV供线路，而其贯通线及工用和民用则为三相(10kV/电线路，通过专门设计，输出具有标准正弦波的6kV/3kV/1140V/380V/220V等)供电，要解决这三相10kV稳定电压的电源转换装置，能够彻底解个问题，以往只能选择增建三相高压线路，不仅决电气化铁路贯通线及特殊地区工业用与民用三需要大量的建设投资，更要解决繁华地区和偏远相交流供电电源问题，使偏远地区和特繁华地区地区的线路走廊问题。再无需新建三相线路，从而节省大量线路建设

5、投本系统在国内外第一次将单相27.5kV供电资。转换成三相10kV供电，开辟了国内外的新的产随着电气化铁路的逐步发展，电力机车在国品领域，同时也将促进一个新的技术产业领域的民经济命脉中的作用将更加显著，其发展速度也崛起，推动我国的高新技术产品结构的进一步优化。收稿日期:2010-01-071系统方案设计0技术应用特种电源1）系统构成应，保证了电源装置得以安全可靠运行，将彻底本方案利用单相牵引供电线路27.5kV电源作解决特殊地区的工业用与民用三相交流供电电源为多绕组变压器的输入侧电源，在变压器的二次问题。侧输出21组单相110

6、0V交流电源；变压器的二次侧2）电气系统结构输出电源供给功率单元，进行单相整流和单相逆电气系统结构见按系统原理构成框图组成系变。每相电压经7个功率单元串联叠加后输出，21统结构，如图3所示。其7组功率模块，分别安装个功率单元形成每相相电压为5770V，线电压为在4台功率柜中，其电抗器控制器安装在两个柜10kV的三相交流电源。经输出滤波器后输出高质内，高压开关和变压器另分装在两个柜内。量的正弦电压，供用户使用。系统结构如图1所示。该装置利用铁路牵引单相供电线路作为变压器的输入侧电源，变压器的二次侧输出绕组供给功率单元进行单相整流和

7、单相逆变。变频功率单元为基本的交-直-交整流电路-逆变电路。整流侧为二极管整流，逆变侧为基于IGBT模块的H桥单相逆变。通过对IGBT逆变桥进行正弦波调制的PWM控制，可得到正弦的单相交流输出。三相电源由每一相的功率单元的OUT-A、OUT-B输出端相互串接后，通过三相丫型连接，实现10kV的三相交流电源输出，直接给用户供电。其中功率单元结构如图2所示。此方案采用目前国际最先进的IGBT功率单元串联多电平技术、电压多重化单元串联技术、数字控制技术、SPWM脉宽调制技术及热管散热技术，具有高供电质量、高功率因数及高可靠性等特点。此

8、外还采用了高效热管散热技术，相比传统风冷散热技术其散热效能大幅提升，彻底消除了大功率半导体器件的热岛效图1系统构成框图第13卷第6期Vol.13No.62010年6月Jun2010POWERSUPPLYTECHNOLOGIESANDAPPLICATIONS度