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1、都市快轨交通·第19卷第3期2006年6月机电工程再生制动吸收装置在重庆轻轨中的应用刘培栋王卫东容仕宽(中铁电气化局集团有限公司北京100036)装置的电气系统主要由IGBT斩波器、吸收电阻、续流摘要对目前国外使用的再生制动吸收装置类型进二极管、滤波装置(滤波电容和滤波电抗器)、直流快速行简要介绍和比较,并且对我国首次投入运行的重庆断路器、电动隔离开关、电磁接触器、传感器和微机控轻轨再生制动能量吸收装置的基本工作原理和变电所制单元等组成。中的投运情况进行重点介绍。该装置的主要优点是控制简单,投入建设成本相关键词再生制动能量吸收装置重庆轻轨应用对较低;缺点
2、是再生制动能量消耗在吸收电阻上,未加城市轨道交通一般线路较短,车站布置相对较密,以利用,而且电阻散热导致环境温度上升。因此,当该机车在运行过程中需要经常的启动和停止(制动)。由装置设置在地下变电所内时,电阻柜需单独放置,设备于列车在制动时,会向牵引网回馈能量,致使牵引网电房间也需采取措施保证有足够的通风量,需要配备相压上升,对系统中供电设备的稳定运行产生不利影响,应的通风动力装置,也额外增加了相应的电能消耗。所以为了降低电压,维持牵引网电压的稳定,一般采用112电容或飞轮储能型再生制动能量吸收装置在车辆上安装能量消耗装置的方式,将制动能量吸收电容储能型或
3、飞轮储能型再生制动能量吸收装消耗。但是,这种方式会增加车辆负担,并且会导致隧置,主要采用IGBT逆变器,将列车的再生制动能量吸道内温度升高。收到大容量电容器组或飞轮电机中;当供电区间内有为了减少车载设备,抑制地铁洞内温度的升高,目列车启动或加速需要取流时,该装置将所储电能释放前国外在车上不设置全功率电阻制动装置,而在运营出去并进行再利用。这类吸收装置的电气系统主要包线的每个牵引变电所设置一套总的功率吸收设备,即括储能电容器组或飞轮电机、IGBT斩波器、直流快速再生制动能量吸收装置。断路器、电动隔离开关、传感器和微机控制单元等。1再生制动能量吸收装置的类型
4、与特点该类装置充分利用了列车再生制动能量,节能效目前国外再生制动能量吸收装置主要包括电阻耗果好,并可减少列车制动电阻的容量;其主要缺点是要能型、电容储能型、飞轮储能型和逆变回馈型4种类设置体积庞大的电容器组和转动机械飞轮装置作为储型,现分别介绍如下。能部件。电容储能型再生制动能量吸收装置目前国内111电阻耗能型再生制动能量吸收装置只有北京地铁5号线准备采用(该工程处于建设期)。电阻耗能型再生制动能量吸收装置主要采用多相113逆变回馈型再生制动能量吸收装置IGBT斩波器和吸收电阻配合的恒压吸收方式,根据再逆变回馈型再生制动能量吸收装置主要采用电力生制动时直
5、流母线电压的变化状态调节斩波器的导通电子器件构成大功率晶闸管三相逆变器,该逆变器的比,从而改变吸收功率,将直流电压恒定在某一设定值直流侧与牵引变电所中的整流器直流母线相联,其交的范围内,并将制动能量消耗在吸收电阻上。该吸收流进线接到交流电网上。当再生制动使直流电压超过收稿日期:20051125修回日期:20051228规定值时,逆变器启动并从直流母线吸收电流,将再生作者简介:刘培栋,男,工程师,从事地铁电气工程建设,直流电能逆变成工频交流电回馈至交流电网。该吸收lpdong@263.net装置的电气系统主要包括:晶闸管逆变器、逆变变URBANRAPIDR
6、AILTRANSIT84再生制动吸收装置在重庆轻轨中的应用压器、平衡电抗器、交流断路器、直流快速断路器、IGBT斩波器(VT1～VT4)、续流二极管(VD1～VD4)等电动隔离开关、直流电压变换器和调节控制柜等。元器件组成,如图1所示。该装置充分利用了列车再生制动能量,提高了再生能量的利用率,节能效果好,并可减少列车制动电阻的容量;其能量直接回馈到电网,既不要配置储能元件,又不要配置吸收电阻,对环境温度影响小,因此在大功率室内安装的情况下多采用此方案;其缺点是建设费用一次投入非常多,操作维护相对复杂。2再生制动能量吸收装置的应用图1吸收装置原理图重庆轻轨
7、较新线一期工程是我国第一条使用再生该设备具有4个独立的吸收电阻支路,每一支路制动能量吸收装置的轨道交通线路,已于2005年6月由IGBT斩波器(VT)与吸收电阻(RZ)组成,由一个正式投入运营。该工程采用的是电阻耗能型再生制动IGBT斩波器控制,构成四相不重恒压吸收控制系统。能量吸收装置,主要原因是考虑其操作控制简单、运营吸收装置控制系统根据采集到的直流母线电压电流信维护方便且投入成本相对较低等因素。号以及整流变一次侧的交流电压信号,综合判断机车的重庆轻轨较新线一期工程设牵引变电所6座,每牵引、制动情况,吸收装置根据判断来确定斩波器的开座变电所均设再生制
8、动能量吸收装置,对车辆制动的通角和吸收支路投入数量。该装置的设计关键点在于:再生
