斯科特變壓器新型同相at牽引供電

1、基于斯科特變壓器的新型同相基于斯科特變壓器的新型同相ATAT牽引供電系統(tǒng)牽引供電系統(tǒng)原作者：張秀峰連級(jí)三0引言引言由于牽引供電系統(tǒng)結(jié)構(gòu)和負(fù)荷的特殊性，造成了電力系統(tǒng)三相嚴(yán)重不平衡，需采用平衡變壓器和換相連接。盡管這樣能夠改善三相不平衡狀況，但由于牽引負(fù)荷在空間和時(shí)間分布上的隨機(jī)性，使得由此對(duì)三相不平衡改善程度受到了限制。此外換相連接后各供電區(qū)段需要用分相絕緣器分隔，而分相絕緣器的存在使電力機(jī)車安全平穩(wěn)性存在較大隱患，制約了高速、重載鐵路

2、的發(fā)展。采用有源濾波器的同相供電技術(shù)，可以從根本上解決上述問題。文獻(xiàn)提出的基于有源濾波器的同相供電系統(tǒng)方案，不僅能實(shí)現(xiàn)三相平衡同相供電，而且能動(dòng)態(tài)補(bǔ)償諧波和無功，是較理想的新型牽引供電系統(tǒng)方案。但這些供電系統(tǒng)方案僅局限于BT供電方式和簡單直供方式，不能直接也不宜應(yīng)用于AT供電方式。與BT和簡單直供方式相比，AT供電方式具有很多優(yōu)勢(shì)：通信防護(hù)效果好；牽引網(wǎng)阻抗小，供電距離長，變電所數(shù)量少；無需在AT處實(shí)行電分段，適合高速、重載列車運(yùn)行。當(dāng)

3、前有不少電氣化鐵道采用了斯科特變壓器和AT供電方式，如我國北京—秦皇島、大同—秦皇島、鄭州—武昌等電氣化鐵路。我國新建客運(yùn)專線，也計(jì)劃采用AT供電方式。其次，由于AT供電方式的特殊性，變電所接線方式、牽引網(wǎng)的結(jié)構(gòu)等都與BT和簡單直供方式不同，其同相供電系統(tǒng)的平衡變換原理、補(bǔ)償電流檢測(cè)算法等也與BT和簡單直供方式大不相同。所以研究基于AT供電方式和斯科特變壓器的新型同相牽引供電系統(tǒng)，不僅必要而且很有價(jià)值。1現(xiàn)有系統(tǒng)結(jié)構(gòu)及特點(diǎn)現(xiàn)有系統(tǒng)結(jié)構(gòu)及

4、特點(diǎn)圖1為斯科特變壓器接線AT牽引供電系統(tǒng)結(jié)構(gòu)示意圖（圖中未示出用式中：KM=11055為M座變壓器變比。存在問題是：a.據(jù)對(duì)部分山區(qū)單線牽引變電所被測(cè)負(fù)荷統(tǒng)計(jì)，2個(gè)供電臂同時(shí)有負(fù)荷的時(shí)間只占全天的10%左右，而當(dāng)一個(gè)供電臂出現(xiàn)較大牽引負(fù)荷時(shí)，另一個(gè)供電臂常常沒有牽引負(fù)荷，即使有也較小。所以采用換相連接和平衡變壓器對(duì)三相不平衡改善程度是有限的。b.由于采用換相連接，各供電臂電壓不同，必須用分相絕緣器分隔（圖中用DK表示），增加了機(jī)車操作

5、的復(fù)雜性，嚴(yán)重制約了高速、重載鐵路的發(fā)展。2同相供電系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)同相供電系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)2.1255kV同相供電系統(tǒng)如圖3所示，斯科特變壓器M座和T座二次側(cè)電壓為55kV。圖中pp為平衡變換裝置（以下簡稱平衡器），其結(jié)構(gòu)見圖4所示，它主要是由PWM變流器構(gòu)成，其作用是通過適當(dāng)?shù)目刂铺峁┴?fù)載所需的諧波和無功電流，并實(shí)現(xiàn)由單相到三相的平衡變換。接線方式與原系統(tǒng)不同點(diǎn)是：T座55kV出口處不再需要自耦變壓器，且出口2個(gè)端子不再直接接于另一方向接觸線T