CN105576542A - 车载预装式固体绝缘开关站 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种载预装式固体绝缘开关站，包括：固定在同一底座上并放置在运输自卸车辆上的进线电缆盘、馈线电缆盘、户外开关站箱体，而户外开关站箱体包括固体绝缘开关柜和交直流电源柜，其中固体绝缘开关柜包括进线固体绝缘开关柜和馈线固体绝缘开关柜，保护测控装置P和电缆头温度在线监测装置V与通信管理装置T连接。本发明高压电气部分均采用固体绝缘材料一次压铸成型，减小了相间和相地间的绝缘间隙，具有高可靠、小型化、便于运输、适应环保要求、适合高海拔、沿海盐雾地区使用的技术特点，同时由于采用灵活的控制逻辑设计，满足各种牵引供电制式的应用条件，从而满足快速到达现场、快速安装、快速投入使用的应急抢修目标。

Description

车载预装式固体绝缘开关站

技术领域

本发明涉及电气化铁路的技术领域，具体是一种27.5kV或2X27.5kV车载预装式固体绝缘开关站。

背景技术

高速和重载要求是我国电气化铁路的发展方向。按照国家中长期铁路发展规划，到2020年，全国电气化总里程将达到72000km，，电化率超过60%，将承担铁路运输80%以上的运量。电气化铁路将成为我国铁路运输的主体，在铁路网中的地位及对铁路运输和安全的影响将日益重要和突出。电力机车准确、可靠运行关系到总体运输安全。

电气化铁路采用单相供电方式，设置有变电所、分区所等供电设施，电力系统提供外部电源，通过牵引变电所安装的牵引变压器降压，经过开关柜进行电力分配，输出到接触网，电力机车通过接触网取电行车。

现场实际工程或运营中，会存在因施工改造难于停电的情况及故障导致变电站损坏的情况。在这类情况下为保证不影响运输，需快速进行供电切换或备用投入以缩短停电时间。

针对上述情况，为全面实现应急抢修、抢险管理，保障运输畅通，结合牵引供电系统全面自动化的技术发展趋势，采用车载移动牵引变电开关站进行应急处置是较好的应对措施。

目前电站内开关柜主要为GIS开关柜或AIS开关柜,其中GIS开关柜以六氟化硫为绝缘介质，存在泄漏的风险，同时受环保因素制约其未来发展，AIS开关柜体积庞大，运输不便。采用固体绝缘开关柜可以满足环保、环境适应性、体积小巧的优势。从而保障牵引供电系统安全可靠要求。

发明内容

本发明就是为了解决现有的问题，而提供一种车载预装式固体绝缘开关站。

本发明是按照以下技术方案实现的：

本发明的车载预装式固体绝缘开关站，包括：固定在同一底座上并放置在运输自卸车辆上的进线电缆盘、馈线电缆盘、户外开关站箱体，而户外开关站箱体包括固体绝缘开关柜和交直流电源柜，其中固体绝缘开关柜包括进线固体绝缘开关柜和馈线固体绝缘开关柜，进线电缆盘的进线电缆E和进线固体绝缘开关柜的电缆室插座连接，馈线电缆盘的馈线电缆F与馈线固体绝缘开关柜的电缆室插座连接，进线固体绝缘开关柜通过绝缘母线B和馈线固体绝缘开关柜连接，交直流电源柜与进线固体绝缘开关柜、馈线固体绝缘开关柜的电源输入端子连接，所述的进线固体绝缘开关柜、馈线固体绝缘开关柜设置有保护测控装置P和电缆头温度在线监测装置V，交直流电源柜设置有通信管理装置T，所述的保护测控装置P和电缆头温度在线监测装置V与通信管理装置T连接。

本发明具有的优点和积极效果是：

本发明高压电气部分均采用固体绝缘材料一次压铸成型，大大减小了相间和相地间的绝缘间隙，具有高可靠、小型化、便于运输、适应环保要求、适合高海拔、沿海盐雾地区使用的技术特点，同时由于采用灵活的控制逻辑设计，可满足各种牵引供电制式的应用条件，从而满足快速到达现场、快速安装、快速投入使用的应急抢修目标。

附图说明

图1是本发明结构示意图；

图2是本发明的固体绝缘开关柜的电气原理图。

具体实施方式

下面结合附图及实施例对本发明进行详细的说明。

如图1至图2所示，车载预装式固体绝缘开关站，包括：固定在同一底座2上并放置在运输自卸车辆1上的进线电缆盘3、馈线电缆盘4、户外开关站箱体5，而户外开关站箱体5包括固体绝缘开关柜6和交直流电源柜7，其中固体绝缘开关柜6包括进线固体绝缘开关柜8和馈线固体绝缘开关柜9，进线电缆盘3的进线电缆E和进线固体绝缘开关柜8的电缆室插座连接，馈线电缆盘4的馈线电缆F与馈线固体绝缘开关柜9的电缆室插座连接，进线固体绝缘开关柜8通过绝缘母线B和馈线固体绝缘开关柜9连接，交直流电源柜7与进线固体绝缘开关柜8、馈线固体绝缘开关柜9的电源输入端子连接，所述的进线固体绝缘开关柜8、馈线固体绝缘开关柜9二次室前面板设置有二次保护测控装置P和电缆头温度在线监测装置V，交直流电源柜7设置有通信管理装置T，所述的保护测控装置P和电缆头温度在线监测装置V与通信管理装置T连接。

所述的固体绝缘开关柜6包括：绝缘母线B、电动隔离开关G、断路器S、电流互感器C、插接式固体绝缘电压互感器PT、避雷器M、保护测控装置P和电缆头温度在线监测装置V；所述的绝缘母线B的引出端依次连接电动隔离开关G、断路器S、电流互感器C连接、馈线电缆F，保护测控装置P分别连接电动隔离开关G和断路器S；绝缘母线B的引出端还连接插接式固体绝缘电压互感器PT和通过光纤连接电缆头温度在线监测装置V，电缆头温度在线监测装置V通过光纤连接馈线电缆F，避雷器M并联在电流互感器C和馈线电缆F之间。所述的绝缘母线B为两相，其分别包括第一绝缘母线B1和第二绝缘母线B2，所述的电动隔离开关G包括第一电动隔离开关G1和第二电动隔离开关G2，所述的断路器S包括第一断路器S1和第二断路器S2，所述的电流互感器C包括第一电流互感器C1和第二电流互感器C2，第一电动隔离开关G1、第一断路器S1、第一电流互感器C1串连于第一绝缘母线B1和第一馈线电缆之间，第二电动隔离开关G2、第二断路器S2、第二电流互感器C2串连于第二绝缘母线B2和第二馈线电缆之间；所述的插接式固体绝缘电压互感器PT包括第一插接式固体绝缘电压互感器PT1和第二插接式固体绝缘电压互感器PT2，所述的第一插接式固体绝缘电压互感器PT和第二插接式固体绝缘电压互感器PT2分别连接第一绝缘母线B1和第二绝缘母线B2的电缆插座，所述的避雷器M包括第一避雷器M1和第二避雷器M2,所述的第一避雷器M1和第二避雷器M2分别连接开关柜电缆插座。所述的电动隔离开关G具有第一控制机构K1，断路器S具有第二控制机构K2,所述的第一控制机构K1和第二控制机构K2为独立控制型或联动控制型,所述的第一控制机构K1连接第一电动隔离开关G1和第二电动隔离开关G2，所述的第二控制机构K2连接第一断路器S1和第二断路器S2。

所述的电动隔离开关G具有第一控制机构K1，断路器S具有第二控制机构K2,所述的第一控制机构K1和第二控制机构K2为独立控制型或联动控制型。

所述的断路器S为27.5kV单极固封真空断路器，所述的电动隔离开关G为27.5kV固封三工位单极电动隔离开关，所述的避雷器M为插接式氧化锌避雷器，所述的电压互感器PT为插接式固封电压互感器，所述的电流互感器C为二次带变比抽头的固封电流互感器。

所述的电缆头温度在线监测装置V包括测温光纤、采集处理模块、通信接口模块、液晶显示模块和箱体。

所述的固体绝缘开关柜6内各部件采用积木式连接。

所述的固体绝缘开关柜6的绝缘材料采用固体绝缘材料，电压等级为27.5kV。

所述的保护测控装置P包括电源插件、交流采集插件、主控插件、信号插件、控制插件、通信插件、液晶面板和箱体，其中交流采集插件适于多种额定输入电流，信号和控制插件适于多种等级控制电源。

所述的馈线固体绝缘开关柜9为2个，所述的进线固体绝缘开关柜8与馈线固体绝缘开关柜9之间、所述的馈线固体绝缘开关柜9之间的绝缘母线通过母线连接器连接。

交直流电源柜7包括交流输入切换电路、高频整流模块、绝缘监察模块、交流输出分配电路、直流输出分配电路、监控单元、免维护蓄电池组和通信管理装置T。

具体实施例：

如图1所示，进线电缆盘5为两组分别通过两组进线电缆1E、2E、与进线固体绝缘开关柜8连接。

进线固体绝缘开关柜8通过内部绝缘母线B1、B2与第一馈线固体绝缘开关柜10和第二馈线固体绝缘开关柜11连接，第一馈线固体绝缘开关柜10通过馈线电缆1F、2F与馈线电缆盘F1、F2连接,第二馈线固体绝缘开关柜11通过馈线电缆3F、4F与馈线电缆盘F3、F4连接。

进线固体绝缘开关柜8内部第一绝缘母线B1、第二绝缘母线B2分别和三工位固封电动隔离开关G1、G2连接,电压互感器PT1、PT2分别和绝缘母线B1、B2插座连接，三工位固封电动隔离开关G1、G2的控制机构K1与保护测控装置P1连接,通过切换可实现独立或联动操作。三工位固封电动隔离开关G1、G2分别和固封真空断路器S1、S2连接，固封真空断路器S1、S2另一侧和固封电流互感器C1、C2连接，固封真空断路器S1、S2的控制机构K2与保护测控装置P1连接,通过切换可实现独立或联动操作。保护测控装置P1安装在柜体前面板上，通过通信线缆与交直流盘上的通信管理装置T连接。电缆头温度在线监测装置V1安装在柜体前面板上，通过通信线缆与交直流盘上的通信管理装置T连接，通过测温光纤与母线连接器和电缆插座连接。

第一馈线固体绝缘开关柜10内部绝缘母线B1、B2分别和三工位固封电动隔离开关G3、G4连接,三工位固封电动隔离开关G3、G4的控制机构K3与保护测控装置P2连接,通过切换可实现独立或联动操作。三工位固封电动隔离开关G3、G4分别和固封真空断路器S3、S4连接，固封真空断路器S3、S4另一侧和固封电流互感器C3、C4连接，固封真空断路器S3、S4的控制机构K4与保护测控装置P2连接,通过切换可实现独立或联动操作。保护测控装置P2安装在柜体前面板上，通过通信线缆与交直流盘上的通信管理装置T连接。电缆头温度在线监测装置V2安装在柜体前面板上，通过通信线缆与交直流盘上的通信管理装置T连接，通过光纤和温度传感器与母线连接器和电缆插座连接。

第二馈线固体绝缘开关柜11内部绝缘母线B1、B2分别和三工位固封电动隔离开关G5、G6连接,三工位固封电动隔离开关G5、G6的控制机构K5与保护测控装置P3连接,通过切换可实现独立或联动操作。三工位固封电动隔离开关G5、G6分别和固封真空断路器S5、S6连接，固封真空断路器S5、S6另一侧和固封电流互感器C5、C6连接，固封真空断路器S5、S6的控制机构K6与保护测控装置P3连接,通过切换可实现独立或联动操作。保护测控装置P3安装在柜体前面板上，通过通信线缆与交直流盘上的通信管理装置T连接。电缆头温度在线监测装置V3安装在柜体前面板上，通过通信线缆与交直流盘上的通信管理装置T连接，通过光纤和温度传感器与母线连接器和电缆插座连接。

交直流电源柜7与进线固体绝缘开关柜8、第一馈线固体绝缘开关柜10、第二馈线固体绝缘开关柜11。固体绝缘开关柜6和交直流电源柜7均安装在户外开关柜站箱体5内,户外开关站箱体5和进线电缆盘3、馈线电缆盘均安装在底座2上,底座2安装在自卸车辆1上。

以上所述，仅是本发明的较佳实施例而已，并非对本发明作任何形式上的限制，虽然本发明已以较佳实施例公开如上，然而，并非用以限定本发明,任何熟悉本专业的技术人员，在不脱离本发明技术方案范围内,当然会利用揭示的技术内容作出些许更动或修饰，成为等同变化的等效实施例,但凡是未脱离本发明技术方案的内容，依据本发明的技术实质对以上实施例所作的任何简单修改、等同变化与修饰，均属于本发明技术方案的范围内。

Claims (10)

1.车载预装式固体绝缘开关站，包括：固定在同一底座（2）上并放置在运输自卸车辆（1）上的进线电缆盘（3）、馈线电缆盘（4）、户外开关站箱体（5），其特征在于：户外开关站箱体（5）包括固体绝缘开关柜（6）和交直流电源柜（7），其中固体绝缘开关柜（6）包括进线固体绝缘开关柜（8）和馈线固体绝缘开关柜（9），进线电缆盘（3）的进线电缆E和进线固体绝缘开关柜（8）的电缆室插座连接，馈线电缆盘（4）的馈线电缆F与馈线固体绝缘开关柜（9）的电缆室插座连接，进线固体绝缘开关柜（8）通过绝缘母线B和馈线固体绝缘开关柜（9）连接，交直流电源柜（7）与进线固体绝缘开关柜（8）、馈线固体绝缘开关柜（9）的电源输入端子连接，所述的进线固体绝缘开关柜（8）、馈线固体绝缘开关柜（9）设置有保护测控装置P和电缆头温度在线监测装置V，交直流电源柜（7）设置有通信管理装置T，所述的保护测控装置P和电缆头温度在线监测装置V与通信管理装置T连接。

2.根据权利要求1所述的车载预装式固体绝缘开关站，其特征在于：所述的固体绝缘开关柜（6）包括：绝缘母线B、电动隔离开关G、断路器S、电流互感器C、插接式固体绝缘电压互感器PT、避雷器M、保护测控装置P和电缆头温度在线监测装置V；所述的绝缘母线B的引出端依次连接电动隔离开关G、断路器S、电流互感器C连接、馈线电缆F，保护测控装置P分别连接电动隔离开关G和断路器S；绝缘母线B的引出端还连接插接式固体绝缘电压互感器PT和通过光纤连接电缆头温度在线监测装置V，电缆头温度在线监测装置V通过光纤连接馈线电缆F，避雷器M并联在电流互感器C和馈线电缆F之间；所述的绝缘母线B为两相，其分别包括第一绝缘母线B1和第二绝缘母线B2，所述的电动隔离开关G包括第一电动隔离开关G1和第二电动隔离开关G2，所述的断路器S包括第一断路器S1和第二断路器S2，所述的电流互感器C包括第一电流互感器C1和第二电流互感器C2，第一电动隔离开关G1、第一断路器S1、第一电流互感器C1串连于第一绝缘母线B1和第一馈线电缆之间，第二电动隔离开关G2、第二断路器S2、第二电流互感器C2串连于第二绝缘母线B2和第二馈线电缆之间；所述的插接式固体绝缘电压互感器PT包括第一插接式固体绝缘电压互感器PT1和第二插接式固体绝缘电压互感器PT2，所述的第一插接式固体绝缘电压互感器PT和第二插接式固体绝缘电压互感器PT2分别连接第一绝缘母线B1和第二绝缘母线B2的电缆插座，所述的避雷器M包括第一避雷器M1和第二避雷器M2,所述的第一避雷器M1和第二避雷器M2分别连接开关柜电缆插座；所述的电动隔离开关G具有第一控制机构K1，断路器S具有第二控制机构K2,所述的第一控制机构K1和第二控制机构K2为独立控制型或联动控制型,所述的第一控制机构K1连接第一电动隔离开关G1和第二电动隔离开关G2，所述的第二控制机构K2连接第一断路器S1和第二断路器S2。

3.根据权利要求2所述的车载预装式固体绝缘开关站，其特征在于：所述的电动隔离开关G具有第一控制机构K1，断路器S具有第二控制机构K2,所述的第一控制机构K1和第二控制机构K2为独立控制型或联动控制型。

4.根据权利要求2所述的车载预装式固体绝缘开关站，其特征在于：所述的断路器S为27.5kV单极固封真空断路器，所述的电动隔离开关G为27.5kV固封三工位单极电动隔离开关，所述的避雷器M为插接式氧化锌避雷器，所述的电压互感器PT为插接式固封电压互感器，所述的电流互感器C为二次带变比抽头的固封电流互感器。

5.根据权利要求2所述的车载预装式固体绝缘开关站，其特征在于：所述的电缆头温度在线监测装置V包括测温光纤、采集处理模块、通信接口模块、液晶显示模块和箱体。

6.根据权利要求2所述的车载预装式固体绝缘开关站，特征在于：所述的固体绝缘开关柜（6）内各部件采用积木式连接。

7.根据权利要求1所述的车载预装式固体绝缘开关站，其特征在于：所述的固体绝缘开关柜（6）的绝缘材料采用固体绝缘材料，电压等级为27.5kV。

8.根据权利要求1所述的车载预装式固体绝缘开关站，其特征在于：所述的保护测控装置P包括电源插件、交流采集插件、主控插件、信号插件、控制插件、通信插件、液晶面板和箱体，其中交流采集插件适于多种额定输入电流，信号和控制插件适于多种等级控制电源。

9.根据权利要求1所述的车载预装式固体绝缘开关站，其特征在于：所述的馈线固体绝缘开关柜（9）为2个，所述的进线固体绝缘开关柜（8）与馈线固体绝缘开关柜（9）之间、所述的馈线固体绝缘开关柜（9）之间的绝缘母线通过母线连接器连接。

10.根据权利要求1所述的车载预装式固体绝缘开关站，其特征在于：交直流电源柜（7）包括交流输入切换电路、高频整流模块、绝缘监察模块、交流输出分配电路、直流输出分配电路、监控单元、免维护蓄电池组和通信管理装置T。