平衡补偿装置必须与同相牵引供电系统接线方式相匹配，因此平衡补偿装置的结构与同相牵引供电系统的接线方式有关，不同的接线方式所提供的接线端口电压相位不同，则平衡补偿装置的结构不同。根据连接负荷端口（称为负荷端口）和未连接负荷的端口（称为非负荷端口）的电压的相位差，可分为两端口接线角相差90°、两端口接线角相差120° 和单台YN，d11-275接线三种基本结构。
1．两端口接线角相差90° 的系统
由Scott变压器、阻抗匹配平衡变压器、三相变四相平衡变压器等构成的同相供电系统，两端口接线角之差为90°，一般采用由两个单相变流器构成的平衡补偿装置，如图3.12所示[50]，它是由两单相变流器公用一套直流电源“背对背”连接而成，由于同相供电不需要平衡补偿装置输出有功功率，所以变流器的直流电源电压是由电容提供，由于电容容量相对较大，所以通常可认为其直流电压相对恒定。图中，①和⑤为匹配变压器，可根据需要设置或取消；②和④为滤波电感，主要用于增加变流器输出电流的光滑程度，限制输出电流脉动的幅度，滤除基于开关频率的特征谐波；③为交直交单相变流器主电路（简称为ADA），它是由两个全桥单相变流器背对背连接而成。若将图3.12中的a、c与b、d端子对应接图3.9三相变四相变压器接线的a、c与b、d相，或对应接图3.10 Scott接线的M座端口和T座端口，或对应接阻抗匹配变压器接线的α 相端口和β 相端口，或按照图3.11接线，a、c端子对应接a、c相，b、d端子分别接钢轨和负馈线（回流线），则可以完全实现平衡变换与补偿的目的。
分析可知，在完全补偿时，其中一个单相变流器只承担1/2的负载有功功率，另一个单相变流器承担的功率为1/2的负载有功功率、全部负载无功功率和谐波功率三者之总和，这相当于1/2的负载有功功率从bd端口（非负荷端口）流进，从ac端口（负荷端口）流出。每一个单相变流器的两个桥臂电流总是均衡的。
图3.12 两单相变流器结构
对于两端口接线角之差为90° 的系统若采用三相三桥臂变流器结构时，则三桥臂电流不均衡，相当于两个单相变流器控制方式不变，但共用一个桥臂，构成三桥臂，根据90° 接线系统的两端口电流关系，可知共用桥臂电流和容量相应增加
倍，而变流器总容量将减小约15%。
2．两端口接线角相差120° 的系统
由YN，d11接线变压器、“V”形接线变压器等构成的同相供电系统，两端口接线角之差为120°，当仅补偿负序时，三相电流对称，所以可采用三桥臂变流器结构。由于这种系统中的V，x接线次边有四个端子，而YN，d11接线、V，v接线和V，y接线次边有三个端子，所以平衡补偿装置也应有两种接入方式：一种通过两个单相变压器接入系统，可用于V，x接线系统，如图3.13（a）所示；另一种通过Y，y变压器接入系统，主要用于YN，d11、V，y接线系统，如图3.13（b）所示。图3.13（a）和图3.13（b）中，①为匹配变压器，同样可根据需要设置或取消；②为滤波电感；③为三相半桥变流器主电路（简称为THBI）。图3.13（a）和（b）分别按图3.5和图3.8（a）接线，即图中端子标号对应接入相应的相别，并分别按2.3节所述的平衡补偿原理，控制平衡补偿装置的输出电流，则可以实现同相供电平衡补偿目标。(www.xing528.com)
图3.13 三桥臂结构平衡补偿装置
当系统没有无功和谐波电流时，或者说是平衡补偿装置仅补偿负序时，如式（2.21）所示，平衡补偿装置的三相桥臂电流是均衡的；而当系统中存在无功和谐波电流时，三相桥臂电流不均衡。
两端口接线角之差为120° 的系统若采用两单相变流器结构，也能达到平衡变换和补偿的目的，并可以使单相变流器的桥臂电流相对均衡，但是平衡补偿装置变流器需要增加一个桥臂，仅补偿负序时，平衡补偿装置的总容量相应增加约15%。
3．单台YN，d11-275接线系统
对于单台YN，d11-275接线系统，由于其结构过于特殊，若采用两单相变流器结构或三相三桥臂结构，则无法实现三相平衡变换与补偿。根据平衡补偿的目标，要达到平衡变换与补偿的目的可以采用四桥臂变流器结构，如图3.14所示，其中，①为匹配变压器，可根据变流器的要求设置和取消；②、④为滤波电感；③为四桥变流器（简称为FHBI）。图中标有a、b、c和F端子分别接入图3.8（b）单台YN，d11-275接线的a、b、c相和负馈线F。按照2.3节所述的平衡补偿原理，控制平衡补偿装置的输出电流，即可完全实现最优补偿的目的。
图3.14 四桥臂结构平衡补偿装置
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