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同相供电是解决现有铁路牵引供电系统负序问题和过分相问题的一种最佳方式，其主电路设计尤为重要。结合目前流行的变流器模块化设计理念，提出了一种基于模块化的主电路设计方案，整流及均逆变侧能实现变流模块的相互替换；通过从电网侧的3相同时取电，并通过每相的交叉变流，实现冗余设计；通过开关的实时旁路设计，实现故障变流模块的在线退出和替换，提高系统的可靠性和检修效率。