再生制动能量吸收逆变装置

1、产品概述

城市轨道交通工程中，普遍采用直交变压变频的传动方式，车辆的制动方式为电制动（再生制动）+ 机械制动，运行中以电制动为主，机械制动为辅。列车在运行过程中，由于站间距较短，列车启动、制动频繁，制动能量相当可观。根据经验，地铁再生制动产生的能量除了一定比例（一般为20%～80%，根据列车运行密度和区间距离的不同而异）被其他相邻列车吸收利用外，剩余部分将主要被列车的吸收电阻以发热的方式消耗掉或被线路上的吸收装置吸收。目前国内城市轨道交通主要吸收方式是采用电阻能耗吸收装置处理列车运行过程中的再生能量，这不仅浪费能量，而且也增加了站内空调通风装置的负担，并使城轨建设费用和运行费用增加。如能将这部分能量储存再利用，这些问题将迎刃而解。
目前，吸收装置所采用的吸收方案主要有电阻耗能型、电容储能型、飞轮储能型和逆变回馈型等4种。其中电阻耗能型是将制动能量消耗在吸收电阻上，这是目前国内外应用比较普遍的方案，该方案控制简单、工作可靠、应用成熟，其主要缺点是该方案只能将电能转换为热能排掉，造成能源浪费，而且电阻散热会导致环境温度升高，因此需要相应的通风装置，即增加了相应的电能消耗；电容储能型是将制动能量吸收到大容量电容器组中，当供电区间有列车需要取流时将所储存的电能释放出去，其主要缺点是要设置体积庞大的电容器组，且电容因频繁处于充放电状态而导致使用寿命短；飞轮储能型的基本原理与电容储能型一样，只是储能元件为飞轮电机，但由于飞轮长时间处于高速旋转状态，且飞轮质量也很大，故摩擦耗能问题严重，飞轮工作寿命短；逆变回馈型是将车辆制动时的直流电逆变成工频交流电与车站内电网并网，该吸收方案有利于能源的综合利用，实现了节能。
新风光公司研制的再生制动能量吸收逆变装置，是基于目前国内外技术现状提出的一种创新方案，该方案在保证列车再生制动可靠运行的前提下，充分利用电阻的可靠性和逆变的先进性，实现了再生电能的回收利用，且设备造价大幅低于纯逆变型、电容型和飞轮型装置。该系统将绝大部分制动能量回馈到电网，而电阻只是作为逆变器的功率补充。该方案将电阻消耗方式的简单可靠与逆变回馈的节能减排优势有机结合起来，实现了以合理投资创造*大经济效益的目的。

2、主要技术参数

电压等级1500V
　　额定功率：900kW～2000kW
　　输入电压：DC1500V
　　输出电压：AC1000V 三相三线制
　　允许电压波动范围：DC1500V～2000V

电压等级750V
　　额定功率：600kW～1000kW
　　输入电压：DC750V
　　输出电压：AC400V 三相三线制
　　允许电压波动范围：DC700V～1000V

　　工作模式：间歇工作制
　　输出频率：自动跟踪电网频率
　　电流谐波率：≤5％
　　辅助电源电压：控制、保护和信号回路的电压采用220VDC,温度凝露加热器、照明采用220VAC，在上述数值的80％～120%范围内各种电气设备动作准确可靠。
　　工作环境温度：-10～+45℃，工作环境温度变化不大于±5℃/h。
　　相对湿度：空气的*大相对湿度不超过90%。
　　无凝露发生。
　　运行地点无导电或爆炸尘埃，无腐蚀性金属或破坏绝缘的气体或蒸汽。
　　海拔高度：不超过1000m。
　　安装条件：室内安装

3、产品特点

FDBL-JC-XX系列产品是城市轨道交通使用的再生制动能量吸收逆变装置，以高可靠性、易操作、高性能为设计目标，满足用户对于机车回馈能量吸收的需要。具有以下特点：
　　抑制电压闪变，改善电压质量，稳定系统电压。
　　逆变装置采用冗余性设计和模块化设计，满足系统高可靠性的需求。
　　功率电路模块化设计，维护简单，互换性好。
　　保护功能齐全，具有偏压、短路、过流、过热等保护，运行可靠性高。
　　与系统连接时，不需要考虑交流系统相序，连接方便。
　　逆变装置电路参数精心设计，发热量小，设备结构紧凑，占地面积小。
　　维护量小，运行成本低。
　　可并联安装，极易扩展容量。
　　上位机控制，安装调试方便。
　　高压主回路与控制器之间为光纤连接，安全可靠。
　　完整的故障监测电路、故障数据上传功能；优异的性能/价格比。

4、型号与规格

逆变装置系列产品的规格型号定义如图1所示。型号及规格如表1所示：

图1 规格型号定义

表1 产品的型号及规格

　　说明：公司保留对产品的升级和改进权利，产品尺寸更改后恕不另行通知。