基于单相多绕组牵引变压器的多流制牵引供电系统及方法
【专利摘要】本发明公开了一种基于单相多绕组牵引变压器的多流制牵引供电系统及方法，利用单相多绕组电力机车牵引变压器高压绕组与牵引供电网相连，在交流供电制式下，牵引变压器的高压绕组与交流供电网相连，牵引绕组与AC/DC整流器相连，AC/DC整流器与在DC/AC逆变器相连，逆变出3相交流电后给牵引电机供电；在直流供电制式下，单相多绕组电力机车牵引变压器的牵引绕组被用作直流滤波电感，直流稳压电容通过直流滤波电感与直流牵引供电网相连，DC/AC逆变器并联在电容器两端，逆变出3相交流电后给牵引电供电。单相多绕组电力机车牵引变压器在多流制条件下发挥出牵引变压器和直流滤波电感两种功能。
【专利说明】基于单相多绕组牵弓丨变压器的多流制牵引供电系统及方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及轨道牵引供电系统领域，特别涉及一种基于单相多绕组牵引变压器的多流制牵引供电系统及方法。
【背景技术】
[0002]今年来，随着我国电气化铁道技术不断向高速和重载方向发展，我国的电气化铁道技术的进步已得到世界各国的广泛关注。特别是我国的高铁技术的进步和发展。中国南车和中国北车目前是我国电力机车的主要生产制造商，各自研发的高性能、高速的电力机车已完全能满足国内市场的需求。但我国生产的电力机车仅供国内高速铁路发展的需求，必将严重限制了企业的健康、快速发展。因此，我国的电力机车技术还需要不断拓展国际市场，使我国的电力机车快速跑入世界轨道。
[0003]目前，我国电力机车的供电制式主要为25kV/50Hz的交流牵引供电系统；因此，长期以来我国研制的高速和重载电力机车主要适用于交流供电制式条件下。但在拓展国际市场的过程中发现:由于不同国家因发展过程的不同、供电电压和频率不同、传统供电模式依旧存在等多种原因，造成了不同国家电力机车的牵引供电制式存在较大差异。例如:南非牵引供电系统同时采用25kV/50Hz交流和3kV直流两种牵引供电制式；而在欧洲，电力机车的牵引供电制式更为复杂，意大利和比利时采用3kV直流牵引供电系统，法国和德国采用25kV/50Hz牵引供电系统，瑞士采用15kV/16.7Hz牵引供电系统，欧洲大陆电力机车的供电制式多样复杂。今年来，我国高速铁路的飞速发展也吸引了东南亚各国的广泛关注。特点是今年我国国家主席和总理对东南亚各国的友好访问，对推动泛亚铁路的建设起来了积极的作用。而东南亚国家，如越南、泰国、马来西亚等国由于过去长期以来对铁路发展重视不足，电气化铁道的发展严重滞后，仍有部分国家的牵引供电系统仍采用1.5kV直流牵引供电系统，而马来西亚采用25kV/50Hz牵引供电系统。
[0004]同时，随着我国城市轨道交流的迅猛发展，特别是城市地铁的快速发展，电力牵引以其高效、快捷、节能的特点正在广泛地应用于城市轨道交流领域，从单一线路到多条线路和，从城市内部到城际之间，从单一的地铁系统到地下-地面-高架相结合的多元化牵引系统。由于我国铁路电力机车牵引供电系统与城市轨道交流车辆牵引供电系统大都采用各自独立的供电制式，电压等级和电流制均不同:电力机车采用25kV/50Hz牵引供电，城市轨道交流车辆采用1.5kV直流供电制式，因此，研制适用于不同供电制式的电力机车牵引变压器和牵引供电系统能够降低电力机车牵引与城轨交流牵引综合变电站的投资成本，对实现电力机车和城市轨道车辆功能复用具有重要意义。
[0005]为了满足多种牵引供电制式下，电力机车跨国或跨区域的轨道客运和货运的需求，跨国或跨区域电力机车必须能够满足在多种牵引供电制式下工作。由于受到电力机车车载牵引供电系统安装空间、重量及成本的限制，在同辆电力机车是不可能采用独立的车载牵引供电系统。
[0006]因此，研制多流制电力机车牵引供电系统对推动我国铁路牵引供电系统与城市轨道交流车辆牵引供电系统的融合、电力机车供电制式的多元化及向国际市场推广我国的高铁技术具有重要的工程和理论价值。
【发明内容】
[0007]为了解决上述技术问题，本发明提供基于单相多绕组牵引变压器的多流制牵引供电系统及方法。
[0008]一种基于单相多绕组牵引变压器的多流制牵引供电系统，包括单相多绕组电力机车牵引变压器1、牵引电机7、DC/AC逆变器6、直流稳压电容5、整流器4、受电弓2、牵引供电接触网3及轮轨8，所述受电弓2连接于牵引供电接触网3上，所述牵引电机7连接于所述DC/AC逆变器6的输出端，所述单相多绕组电力机车牵引变压器I的一次侧绕组和二次绕组分别为高压绕组和牵引绕组，所述直流稳压电容的两端A点和B点并联于DC/AC逆变器6的两个输入端之间，所述高压绕组的首端GA与受电弓之间设有第一连接单元9，所述高压绕组的尾端GB与轮轨之间设有第二连接单元10，所述牵引绕组的首端QA与整流器的一个输入端之间设有第三连接单元17，所述牵引绕组的尾端QB与整流器的另一个输入端之间设有第四连接单元18，所述牵引绕组的首端QA与受电弓之间设有第五连接单元16，所述直流稳压电容的一端B点与轮轨之间设有第六连接单元19，所述直流稳压电容的一端A点与牵引绕组的尾端QB之间设有第七连接单元20 ； [0009]所述牵引绕组为两级结构，包括第一级牵引绕组和第二级牵引绕组，所述第一级牵引绕组与第二级牵引绕组串联时，以第一级牵引绕组的首端和第二级牵引绕组的尾端分别作为牵引绕组的首端和尾端；
[0010]在牵引供电接触网的供电制式为交流供电时,连通第一连接单元、第二连接单元、第三连接单元及第四连接单元使得高压绕组的首端和尾端分别与受电弓和轮轨相连，牵引绕组的首端和尾端分别与整流器的两个输入端相连，整流器的输出端并联相接于直流稳压电容的两端，形成交流牵引供电系统；
[0011]在牵引供电接触网的供电制式为直流供电时，连通第五连接单元、第六连接单元和第七连接单元，将牵引绕组作为直流滤波电感，将牵引绕组的首端和尾端分别与受电弓和直流稳压电容的一端A点相连，直流稳压电容的另一端B点通过第六连接单元与轮轨相连，形成直流牵引供电系统。
[0012]所述单相多绕组电力机车牵引变压器至少包括两组高压绕组和两组牵引绕组；
[0013]所有高压绕组并联，即多组高压绕组的首端GAl、GA2?"GAn并联，多组高压绕组的尾端 GBl、GB2*"GBn 并联；
[0014]多组牵引绕组的配置结构包括以下三种:
[0015]多组牵引绕组并联，即多组牵引绕组的首端QAl、QA2?"QAn并联，多组牵引绕组的尾端 QBl、QB2."QBn 并联；
[0016]多组牵引绕组串联，即依次将相邻组的牵引绕组的尾端和首端串接，以第一组牵引绕组的首端QAl和最后一组牵引绕组的尾端QBn分别作为牵引绕组的首端和尾端；
[0017]η为整数，表示高压绕组和牵引绕组的组数；
[0018]多组牵引绕组中的任意一组牵引绕组单独工作或多组牵引绕组分别单独工作。
[0019]当交流供电频率为50Hz时，所述牵引绕组为第一级牵引绕组，第一级牵引绕组的首端和尾端分别通过第三连接单元和第四连接单元与整流器的两个输入端相连。
[0020]当交流供电频率为16.7Hz时，所述牵引绕组为第一级牵引绕组与第二级牵引绕组串联，第一级牵引绕组的首端和第二级牵引绕组的尾端分别通过第三连接单元和第四连接单元与整流器的两个输入端相连。
[0021]当直流供电电压为3KV时，所述单相多绕组电力机车牵引变压器包括两组牵引绕组，两组牵引绕组串联，以第一牵引绕组的首端QAl和第二牵引绕组的尾端QB2分别通过第五连接单元和第七连接单元与受电弓和直流稳压电容的一端A点相连。
[0022]当直流供电电压为1.5KV时，所述单相多绕组电力机车牵引变压器包括两组牵引绕组，两组牵引绕组并联，以第一牵引绕组的首端QAl或第二牵引绕组的首端QA2通过第五连接单元与受电弓相连，以第一牵引绕组的首端QBl或第二牵引绕组的首端QB2通过第七连接单元与和直流稳压电容的一端A点相连。
[0023]所述第一连接单元、第二连接单元、第三连接单元、第四连接单元、第五连接单元、第六连接单元及第七连接单元为连接片、手动开关或电控开关。
[0024]一种基于单相多绕组牵引变压器的多流制牵引供电方法，采用所述的基于单相多绕组牵引变压器的多流制牵引供电系统，所述的单相多绕组电力机车牵引变压器高压绕组与牵引供电网相连，所述牵引绕组为两级结构，包括第一级牵引绕组和第二级牵引绕组，所述第一级牵引绕组与第二级牵引绕组串联时，以第一级牵引绕组的首端和第二级牵引绕组的尾端分别作为牵引绕组的首端和尾端；
[0025]所述单相多绕组电力机车牵引变压器至少包括两组高压绕组和两组牵引绕组； [0026]所有高压绕组并联，即多组高压绕组的首端GAl、GA2?"GAn并联，多组高压绕组的尾端 GBl、GB2*"GBn 并联；
[0027]多组牵引绕组的配置结构包括以下三种:
[0028]多组牵引绕组并联，即多组牵引绕组的首端QAl、QA2?"QAn并联，多组牵引绕组的尾端 QBl、QB2."QBn 并联；
[0029]多组牵引绕组串联，即依次将相邻组的牵引绕组的尾端和首端串接，以第一组牵引绕组的首端QAl和最后一组牵引绕组的尾端QBn分别作为牵引绕组的首端和尾端；
[0030]η为整数，表示高压绕组和牵引绕组的组数；
[0031]多组牵引绕组中的任意一组牵引绕组单独工作或多组牵引绕组分别单独工作；
[0032]在交流供电制式下，单相多绕组电力机车牵引变压器的高压绕组的首端通过受电弓与交流供电网相连，高压绕组的尾端与轮轨相连接地，牵引绕组与AC/DC整流器相连，AC/DC整流器与DC/AC逆变器相连，直流稳压电容与DC/AC逆变器的输入端并联，DC/AC逆变器逆变出三相交流电后给牵引电机供电；
[0033]在直流供电制式下，单相多绕组电力机车牵引变压器的牵引绕组被用作直流滤波电感，直流稳压电容的一端通过直流滤波电感与直流牵引供电网相连，直流稳压电容的另一端通过轮轨接地，DC/AC逆变器并联于直流稳压电容的两端，逆变出三相交流电后给牵引电机供电；
[0034]当交流供电频率为50Hz时，所述牵引绕组为第一级牵引绕组，第一级牵引绕组的首端和尾端分别与整流器的两个输入端相连；
[0035]当交流供电频率为16.7Hz时，所述牵引绕组为第一级牵引绕组与第二级牵引绕组串联，第一级牵引绕组的首端和第二级牵引绕组的尾端分别与整流器的两个输入端相连。
[0036]当直流供电电压为3KV时，所述单相多绕组电力机车牵引变压器包括两组牵引绕组，两组牵引绕组串联，以第一牵引绕组的首端QAl和第二牵引绕组的尾端QB2分别与受电弓和直流稳压电容的一端A点相连；
[0037]当直流供电电压为1.5KV时，所述单相多绕组电力机车牵引变压器包括两组牵引绕组，两组牵引绕组并联，以第一牵引绕组的首端QAl或第二牵引绕组的首端QA2和第一牵引绕组的尾端QBl或第二牵引绕组的尾端QB2分别通过第五连接单元和第七连接单元与受电弓和直流稳压电容的一端A点相连。
[0038]所述连接片是指用于连接两个端口，使得两个端口导通。
[0039]有益效果
[0040]本发明实现对单相多绕组电力机车牵引变压器和DC/AC逆变器的功能复用，在交流供电制式下，多绕组牵引变压器发挥变压的功能，在直流供电制式下，多绕组牵引变压器用作直流滤波电感；对适用于多流制的电力机车而言，无需配置多套车载牵引供电系统，只需一套牵引供电系统及设备即可满足多流制的要求，可有效降低牵引供电系统中的设备数量，节约成本、降低牵引供电系统的重量和占用空间；牵引绕组采用两级绕组结构，同时满足了 25kV/50Hz、15kV/16.7Hz、3kV直流和1.5kV直流四种供电制式的要求；便于变压器的出线，降低了绕组高度。
【专利附图】
【附图说明】
[0041]图1为本发明在多流制下系统接线示意图。
[0042]图2为单相多绕组电力机车牵引变压器截面示意图。
[0043]图3为单相多绕组电力机车牵引变压器在交流25kV/50Hz供电系统下的绕组接线示意图。
[0044]图4为单相多绕组电力机车牵引变压器在交流15kV/16.7Hz供电系统下的绕组接线示意图。
[0045]图5为单相多绕组电力机车牵引变压器在直流3kV供电系统下的绕组接线示意图。
[0046]图6为单相多绕组电力机车牵引变压器在直流1.5kV供电系统下的绕组接线示意图。
[0047]标号说明:1、单相多绕组电力机车牵引变压器，2、受电弓，3、牵引供电接触网，4、AC/DC整流器，5、直流稳压电容，6、DC/AC逆变器，7、牵引电机，8、轮轨，9、第一连接单元，10、第二连接单元，11、变压器油箱，12、变压器铁芯，13、高压绕组，14第一级牵引绕组，15、第二级牵引绕组，16、第五连接单元，17、第三连接单元，18、第四连接单元，19、第六连接单元，20、第七连接单元。
【具体实施方式】
[0048]下面将结合附图和实施例对本发明作进一步的说明。
[0049]如图1所示，一种基于单相多绕组牵引变压器的多流制牵引供电系统，包括单相多绕组电力机车牵引变压器1、牵引电机7、DC/AC逆变器6、直流稳压电容5、整流器4、受电弓2、牵引供电接触网3及轮轨8，所述受电弓2连接于牵引供电接触网3上，所述牵引电机7连接于所述DC/AC逆变器6的输出端，所述单相多绕组电力机车牵引变压器I的一次侧绕组和二次绕组分别为高压绕组和牵引绕组，所述直流稳压电容的两端A点和B点并联于DC/AC逆变器6的两个输入端之间，所述高压绕组的首端GA与受电弓之间设有第一连接单元9，所述高压绕组的尾端GB与轮轨之间设有第二连接单元10，所述牵引绕组的首端QA与整流器的一个输入端之间设有第三连接单元17，所述牵引绕组的尾端QB与整流器的另一个输入端之间设有第四连接单元18，所述牵引绕组的首端QA与受电弓之间设有第五连接单元16，所述直流稳压电容的一端B点与轮轨之间设有第六连接单元19，所述直流稳压电容的一端A点与牵引绕组的尾端QB之间设有第七连接单元20 ；
[0050]所述牵引绕组为两级结构，包括第一级牵引绕组和第二级牵引绕组，所述第一级牵引绕组与第二级牵引绕组串联时，以第一级牵引绕组的首端和第二级牵引绕组的尾端分别作为牵引绕组的首端和尾端；
[0051]在牵引供电接触网的供电制式为交流供电时，连通第一连接单元、第二连接单元、第三连接单元及第四连接单元使得高压绕组的首端和尾端分别与受电弓和轮轨相连，牵引绕组的首端和尾端分别与整流器的两个输入端相连，整流器的输出端并联相接于直流稳压电容的两端，形成交流牵引供电系统；
[0052]在牵引供电接触网的供电制式为直流供电时，连通第五连接单元、第六连接单元和第七连接单元，将牵引绕组作为直流滤波电感，将牵引绕组的首端和尾端分别与受电弓和直流稳压电容的一端A点相连， 直流稳压电容的另一端B点通过第六连接单元与轮轨相连，形成直流牵引供电系统。
[0053]所述单相多绕组电力机车牵引变压器至少包括两组高压绕组和两组牵引绕组；
[0054]所有高压绕组并联，即多组高压绕组的首端GAl、GA2?"GAn并联，多组高压绕组的尾端 GBl、GB2*"GBn 并联；
[0055]多组牵引绕组的配置结构包括以下三种:
[0056]多组牵引绕组并联，即多组牵引绕组的首端QAl、QA2?"QAn并联，多组牵引绕组的尾端 QBl、QB2."QBn 并联；
[0057]多组牵引绕组串联，即依次将相邻组的牵引绕组的尾端和首端串接，以第一组牵引绕组的首端QAl和最后一组牵引绕组的尾端QBn分别作为牵引绕组的首端和尾端；
[0058]η为整数，表示高压绕组和牵引绕组的组数；
[0059]多组牵引绕组中的任意一组牵引绕组或多组牵引绕组单独工作。
[0060]所述第一连接单元、第二连接单元、第三连接单元、第四连接单元、第五连接单元、第六连接单元及第七连接单元为连接片、手动开关或电控开关。
[0061]本实施例中选用电控开关作为连接单元。
[0062]图2为单相多绕组电力机车牵引变压器的截面示意图。牵引变压器器身主要放置于变压器的油箱11中，为了给变压器进行散热，油箱处于密封状态，并注入变压器油，再通过强迫油循环进行冷却。以某一段磁势平衡组为例，二次侧牵引绕组分两级，第二级牵引绕组15布置靠近铁芯，第一级牵引绕组14布置在第二级牵引绕组15的外侧，高压绕组13又布置在第一级牵引绕组14的外侧；这样做有两个好处:第一是可以同时满足25kV/50Hz，15kV/16.7Hz，3kV直流和1.5kV直流四种供电制式的要求；第二是便于变压器的出线，如果只用一层会给变压器牵引绕组出线带来不便，同时也会增加绕组高度。
[0063]图3为单相多绕组电力机车牵引变压器在25kV/50Hz交流供电制式下绕组接线示意图。在50Hz交流牵引供电制式下，采用两组高压绕组和两组牵引绕组，高压绕组13由25kV牵引供电网供电，牵引绕组仅由第二级牵弓I绕组15构成，第一级牵弓I绕组14处于不工作状态。
[0064]图4为单相多绕组电力机车牵引变压器在15kV/16.7Hz交流供电制式下绕组接线示意图。在16.7Hz交流牵引供电制式下，采用两组高压绕组和两组牵引绕组，高压绕组13由15kV牵引供电网供电，第一级牵引绕组14与第二级牵引绕组15串联后共同构成牵引绕组。
[0065]图5为单相多绕组电力机车牵引变压器在直流3kV供电制式下用作直流滤波电抗器的绕组接线示意图。在直流3kV牵引供电制式下，采用两组高压绕组和两组牵引绕组，高压绕组13处于不工作状态，第一个高压绕组131对应的第一级牵引绕组141与第二级牵引绕组151串联，第二个高压绕组132对应的第一级牵引绕组142与第二级牵引绕组152串联，再将两组串联后的牵引绕组再串联起来，共同构成直流滤波电抗器。
[0066]图6为单相多绕组电力机车牵引变压器在直流1.5kV供电制式下用作直流滤波电抗器的绕组接线示意图。在直流1.5kV牵引供电制式下，采用两组高压绕组和两组牵引绕组，高压绕组13处于不工作状态，第一个高压绕组131对应的第一级牵引绕组141与第二级牵引绕组151串联，第二个高压绕组132对应的第一级牵引绕组142与第二级牵引绕组152串联，再将两组串联后的牵引绕组并联起来，共同构成直流滤波电抗器。
[0067]为了适应更多其他的直流或交流制式，单相多绕组电力机车牵引变压器可以采用四组、六组或八组高压绕组和牵引绕组，使得多流制牵引供电系统能够提供多种制式的电源。
[0068]本发明专利利用一套交流牵引供电系统的设备，通过对单相多绕组电力机车牵引变压器的功能复用和变流器的复用，可以同时满足两种交流牵引供电制式和两种直流牵引供电制式的系统要求，可大幅降低电力机车牵引供电系统的设备数量，占用空间和车载牵引供电系统的重量也得到了大幅度降低。
【权利要求】
1.一种基于单相多绕组牵引变压器的多流制牵引供电系统，包括单相多绕组电力机车牵引变压器(I)、牵引电机(7)、DC/AC逆变器(6)、直流稳压电容(5)、整流器(4)、受电弓(2)、牵引供电接触网(3)及轮轨(8)，所述受电弓(2)连接于牵引供电接触网(3)上，所述牵引电机(7)连接于所述DC/AC逆变器(6)的输出端，所述单相多绕组电力机车牵引变压器(I)的一次侧绕组和二次绕组分别为高压绕组和牵引绕组，其特征在于，所述直流稳压电容的两端A点和B点并联于DC/AC逆变器(6)的两个输入端之间，所述高压绕组的首端GA与受电弓之间设有第一连接单元(9)，所述高压绕组的尾端GB与轮轨之间设有第二连接单元(10)，所述牵引绕组的首端QA与整流器的一个输入端之间设有第三连接单元(17)，所述牵引绕组的尾端QB与整流器的另一个输入端之间设有第四连接单元(18)，所述牵引绕组的首端QA与受电弓之间设有第五连接单元(16)，所述直流稳压电容的一端B点与轮轨之间设有第六连接单元(19)，所述直流稳压电容的一端A点与牵引绕组的尾端QB之间设有第七连接单元(20)； 所述牵引绕组为两级结构，包括第一级牵引绕组和第二级牵引绕组，所述第一级牵引绕组与第二级牵引绕组串联时，以第一级牵引绕组的首端和第二级牵引绕组的尾端分别作为牵引绕组的首端和尾端； 在牵引供电接触网的供电制式为交流供电时，连通第一连接单元、第二连接单元、第三连接单元及第四连接单元使得高压绕组的首端和尾端分别与受电弓和轮轨相连，牵引绕组的首端和尾端分别与整流器的两个输入端相连，整流器的输出端并联相接于直流稳压电容的两端，形成交流牵引供电系统； 在牵引供电接触网的供电制式为直流供电时，连通第五连接单元、第六连接单元和第七连接单元，将牵引绕组作为直流滤波电感，将牵引绕组的首端和尾端分别与受电弓和直流稳压电容的一端A点相连，直流稳压电容的另一端B点通过第六连接单元与轮轨相连，形成直流牵引供电系统。
2.根据权利要求1所述的基于单相多绕组牵引变压器的多流制牵引供电系统，其特征在于，所述单相多绕组电力机车牵引变压器至少包括两组高压绕组和两组牵引绕组； 所有高压绕组并联，即多组高压绕组的首端GAl、GA2?"GAn并联，多组高压绕组的尾端GBUGB2—GBn 并联； 多组牵引绕组的配置结构包括以下三种: 多组牵引绕组并联，即多组牵引绕组的首端QAl、QA2-QAn并联，多组牵引绕组的尾端QB1、QB2…QBn 并联； 多组牵引绕组串联，即依次将相邻组的牵引绕组的尾端和首端串接，以第一组牵引绕组的首端QAl和最后一组牵引绕组的尾端QBn分别作为牵引绕组的首端和尾端； 多组牵引绕组中的任意一组牵引绕组单独工作或多组牵引绕组分别单独工作。
3.根据权利要求2所述的基于单相多绕组牵引变压器的多流制牵引供电系统，其特征在于，当交流供电频率为50Hz时，所述牵引绕组为第一级牵引绕组，第一级牵引绕组的首端和尾端分别通过第三连接单元和第四连接单元与整流器的两个输入端相连。
4.根据权利要求2所述的基于单相多绕组牵引变压器的多流制牵引供电系统，其特征在于，当交流供电频率为16.7Hz时，所述牵引绕组为第一级牵引绕组与第二级牵引绕组串联，第一级牵引绕组的首端和第二级牵引绕组的尾端分别通过第三连接单元和第四连接单元与整流器的两个输入端相连。
5.根据权利要求2所述的基于单相多绕组牵引变压器的多流制牵引供电系统，其特征在于，当直流供电电压为3KV时，所述单相多绕组电力机车牵引变压器包括两组牵引绕组，两组牵引绕组串联，以第一牵引绕组的首端QAl和第二牵引绕组的尾端QB2分别通过第五连接单元和第七连接单元与受电弓和直流稳压电容的一端A点相连。
6.根据权利要求2所述的基于单相多绕组牵引变压器的多流制牵引供电系统，其特征在于，当直流供电电压为1.5KV时，所述单相多绕组电力机车牵引变压器包括两组牵引绕组，两组牵引绕组并联，以第一牵引绕组的首端QAl或第二牵引绕组的首端QA2通过第五连接单元与受电弓相连，以第一牵引绕组的首端QBl或第二牵引绕组的首端QB2通过第七连接单元与和直流稳压电容的一端A点相连。
7.根据权利要求1-6任一项所述的基于单相多绕组牵引变压器的多流制牵引供电系统，其特征在于，所述第一连接单元、第二连接单元、第三连接单元、第四连接单元、第五连接单元、第六连接单元及第七连接单元为连接片、手动开关或电控开关。
8.一种基于单相多绕组牵引变压器的多流制牵引供电方法，其特征在于，采用权利要求1-6任一项所述的基于单相多绕组牵引变压器的多流制牵引供电系统，所述的单相多绕组电力机车牵引变压器高压绕组与 牵引供电网相连，所述牵引绕组为两级结构，包括第一级牵引绕组和第二级牵引绕组，所述第一级牵引绕组与第二级牵引绕组串联时，以第一级牵引绕组的首端和第二级牵引绕组的尾端分别作为牵引绕组的首端和尾端； 所述单相多绕组电力机车牵引变压器至少包括两组高压绕组和两组牵引绕组； 所有高压绕组并联，即多组高压绕组的首端GAl、GA2?"GAn并联，多组高压绕组的尾端GBUGB2—GBn 并联； 多组牵引绕组的配置结构包括以下三种: 多组牵引绕组并联，即多组牵引绕组的首端QAl、QA2...QAn并联，多组牵引绕组的尾端 QBl、QB2"?QBn 并联； 多组牵引绕组串联，即依次将相邻组的牵引绕组的尾端和首端串接，以第一组牵引绕组的首端QAl和最后一组牵引绕组的尾端QBn分别作为牵引绕组的首端和尾端； 多组牵引绕组中的任意一组牵引绕组单独工作或多组牵引绕组分别单独工作； 在交流供电制式下，单相多绕组电力机车牵引变压器的高压绕组的首端通过受电弓与交流供电网相连，高压绕组的尾端与轮轨相连接地，牵引绕组与AC/DC整流器相连，AC/DC整流器与DC/AC逆变器相连，直流稳压电容与DC/AC逆变器的输入端并联，DC/AC逆变器逆变出三相交流电后给牵引电机供电； 在直流供电制式下，单相多绕组电力机车牵引变压器的牵引绕组被用作直流滤波电感，直流稳压电容的一端通过直流滤波电感与直流牵引供电网相连，直流稳压电容的另一端通过轮轨接地，DC/AC逆变器并联于直流稳压电容的两端，逆变出三相交流电后给牵引电机供电。
9.根据权利要求8所述的基于单相多绕组牵引变压器的多流制牵引供电方法，其特征在于，当交流供电频率为50Hz时，所述牵引绕组为第一级牵引绕组，第一级牵引绕组的首端和尾端分别与整流器的两个输入端相连； 当交流供电频率为16.7Hz时，所述牵引绕组为第一级牵引绕组与第二级牵引绕组串联，第一级牵引绕组的首端和第二级牵引绕组的尾端分别与整流器的两个输入端相连。
10.根据权利要求8所述的基于单相多绕组牵引变压器的多流制牵引供电方法，其特征在于，当直流供电电压为3KV时，所述单相多绕组电力机车牵引变压器包括两组牵引绕组，两组牵引绕组串联，以第一牵引绕组的首端QAl和第二牵引绕组的尾端QB2分别与受电弓和直流稳压电容的一端A点相连； 当直流供电电压为1.5KV时，所述单相多绕组电力机车牵引变压器包括两组牵引绕组，两组牵引绕组并联，以第一牵引绕组的首端QAl或第二牵引绕组的首端QA2和第一牵引绕组的尾端QBl或第二牵引绕组的尾端QB2分别通过第五连接单元和第七连接单元与受电弓和直流稳压电容的一端A点相连。`
【文档编号】B60L9/00GK103754123SQ201410027000
【公开日】2014年4月30日 申请日期:2014年1月21日 优先权日:2014年1月21日
【发明者】许加柱, 罗隆福, 李勇, 祁琦 申请人:湖南大学