地铁牵引整流技术概述

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1、地铁牵引整流技术概述目前，地铁牵引供电系统多采用直流制，因此，变流设备成为该系统中的重要设备，并起着举足轻重的作用。牵引直流电源是由牵引变电所通过整流机组降压整流而获得，为此就要充分研究整流技术的特点，并针对其特点对整流机组进行相应的保护。2地铁整流技术的特点2．1整流电路目前，在建和已建地铁的每座牵引变电所都设两套整流设备(也称为整流机组)。由于地铁的直流牵引电压比较高(北京、武汉采用750V电压，其它城市都采用1500V电压)，所以整流设备几乎都是采用桥式整流电路。为了减少地铁谐波电流对城市电网的污染，

2、除北京部分地铁线路采用三相桥式六脉波整流电路外，轨道交通技术都采用三相桥式并联的十二脉波整流电路(简称双桥并联整流电路)。采用两台阀侧电压相位差30。的双绕组整流变压器牵引变压器与两台三相桥式整流器构成的等效十二脉波整流电路用一台三绕组或四象限整流变压器，阀侧电压相位差同样为30。与一台双三相桥式整流器构成一套十二脉波整流机组。两套十二脉波整流机组并联工作并不会改变整流脉波数，只有当两套机组的整流变压器网侧绕组分别移相+7．50，一7．50并联工作时，才形成等效二十四脉波整流。2．2整流电路的特点(1)对于

3、各种整流电路，其二次绕组容量、一绕组容量、网侧额定容量三者之间不尽相等，这是由于一次和二次绕组往往导电时间不等、电流波形不同、绕组利用率不一致所至。(2)各种整流电路的变频变压器磁势不一定平衡。2．3六脉波三相桥式整流电路的特点六脉波三相桥式整流电路是构成十二脉波整流电路的基础。其特点如下：1关于容量对于各种单一的三相桥式整流电路(如Y／y、Y／d、D／y、D／d)，其阀侧绕组容量、网次绕组容量、网侧额定容量三者均相等。(2)关于磁势对于上述四种形式的整流电路，只要一次或二次有一个D(d)接绕组，则三次谐波

4、就构成通路，从而消除激磁磁势不平衡现象，所以，工程上优先采用有D(d)接线形式，以利于磁势平衡。(3)与其他形式的整流电路比较的主要特点1)变压器结构简单，计算容量最小；-1-21反电压峰值最小；3)绕组接线组合多，易形成等效十二相。4)臂电流有效值大，臂并联整流元件多；5)整流元件正向功率损耗比半波整流电路大。(4)关于省去平衡电抗器的说明双桥整流电路可以看作由两个相位差为300的脉动直流电源并联的电路，两者始终存在瞬时电压差，该电压差传统的做法是在两桥间加装平衡电抗器来吸收。有文献介绍，轨道交通那个对于

5、采用三绕组或四绕组的整流变压器的双桥整流机组，选择合适的整流变压器阻抗参数值(全短路、半短路阻抗)，变压器的阻抗可起到平衡电抗器的作用，从而可以省去该装置。构成等效十二脉波的三相桥式整流机组间的平衡电抗可以不装，也不必采用什么措施。2．4单机组十二脉波整流电路(1)单机组十二脉波整流电路的特点单机组十二脉波整流电路与双机组等效十二脉波整流电路相比，其特点如下：1)脉波数不受运行机组的影响，对五次及七次谐波的抑制较好。2)两阀侧绕组间存在符合分配不均问题。如果v接、d接的阀侧绕组匝数比偏离1／3较大，则理想直

6、流空载电压不等，因而负荷分配不可能平均。(2)整流变压器接线组别多种整流变压器接线组别都能满足十二脉波整流功能要求。目前，常用的四绕组整流变压器的奄：Dd0

7、Dy5．Dd0}Dy7，Dd2fDyl。满足等效二十四脉波整流要求的两台整流变压器组(上海在建和已建地铁线路上均有采用)有两种组别组合，一种是由西门子公司提供的产品，组别：一7．50Dy5，Dd0，+7．50Dy5／Dd0。两台变压器的组别虽是一样，但为了满足-I-7．50的移相要求，它们内部的接线不完全一样，因此存在两个缺点：1)不能因改变外部接线来

8、满足互换要求；21两台变压器网侧三相接线端子相序不一致。针对上述缺点，目前，国内生产的产品克服了上述缺点，其组别为一7．50Dy5／Dd0，+7．5。Dy7／Dd2。2．5地铁牵引整流机组的并联运行对于单机组十二脉波整流方式，牵引变电所中的两套牵引整流机组并联后一起向牵引网供电，-2-总负载电流应在机组间合理平均分配。对于双机组等效十二脉波整流方式，是由变电所中两套相位差300的单机组并联后，构成等效十二脉波整流系统，向牵引网供电。除要求负载在每个机组问合理分配外，还要求限制机组间均衡电流到适当程度。对于没

9、有直流电压调节措施的机组，在条件相似即在同一地点并联运行及由同一交流电源供电的情况下，当其在90％的额定负载时，每台机组的直流电流与它应分配的负载电流的差别不应大于10％。如无特别需要，并联运行的整流机组，其交流侧不应由两个电源分别同时供电；如有必需，则对两个交流电源的供电特性，如电压水平、周波等应有严格要求，而且应该注意当其中一个电源故障时，由另一个电源供电的另一套机组发生严重过载的可能性，保证其满足标准IEC