CN205081386U - 一种轨道交通用智能预装式变电站 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及一种轨道交通用智能预装式变电站，包括以下模块：高压环网柜、整流变压器、整流柜、直流配电柜、轨电位保护柜、排流柜、交直流屏和通信管理机，交直流屏给高压环网柜、整流变压器、整流柜、直流配电柜、轨电位保护柜、排流柜提供二次控制电源，通信管理机是管理并控制高压环网柜、整流变压器、整流柜、直流配电柜、轨电位保护柜、排流柜、交直流屏的通信及远程控制；本实用新型将变电站采用标准功能模块，再通过固定的模块拼接，制造出模块化和标准化的变电站，本实用新型用固定的工厂工艺替代现场的安装，减小错误的出现几率；同时易于实现质量监督、检验和控制；再而运营维护人员熟悉了一个变电所，则掌握了全部变电所。

Description

一种轨道交通用智能预装式变电站

技术领域

本实用新型涉及一种变电站，具体涉及一种模块化程度高，运行可靠，检验和控制方便的轨道交通用智能预装式变电站。

背景技术

城市轨道交通工程投资大、工期紧、可靠性要求高。牵引变电所是轨道交通运营的动力源泉，设备种类多、数量大、相互关系复杂，除本身投资外还需要大量的土建投资。

而国内也已经有大量国产预装式变电所用于城市小区和矿山供电，一般在集装箱里安装的仅是配电变压器及一些配套开关等主要设备，箱体结构相对简单，功能相对单一。

国内没有厂家把箱式变电站用于牵引变电站的。而现有的牵引变电站因控制无法控制直流牵引开关柜的柜内飞弧及飞弧外喷的问题。

现有的电器成套厂因大多数的只做专单一型号的开关柜，或者有全部的开关柜类型，却没有全部综合自动化控制系统所需的软硬件设备。

如何控制牵引变电所及其相关土建工程的投资，如何缩短牵引变电所设备安装、调试工期，如何提高牵引变电所的可靠性，是牵引变电所设计中需要重点解决的问题。

为了控制各个开关柜内飞弧和飞弧外喷的问题，建设净高超过4米的土建变电站，从造成土建及工程大量增加的问题，从而引发一系列的如拆迁工作难度大、拆迁费用升高以及车站维护费用较高。

实用新型内容

针对上述问题，本实用新型的主要目的在于提供一种模块化程度高，运行可靠，检验和控制方便的轨道交通用智能预装式变电站。

本实用新型是通过下述技术方案来解决上述技术问题的：一种轨道交通用智能预装式变电站，所述变电站包括以下模块：高压环网柜、整流变压器、整流柜、直流配电柜、轨电位保护柜、排流柜、交直流屏和通信管理机。

所述高压环网柜将外部引入的高压电源引入整流变压器，高压环网柜和整流变压器之间通过电线有线连接。

所述整流变压器将从高压环网柜上引入的高压电降压后输出给整流柜，所述整流变压器和整流柜之间通过电线有线连接。

所述整流柜将从整流变压器上引入的交流电经过整流后输出恒定的直流电；所述整流柜和整流变压器之间通过电线有线连接。

所述直流配电柜用于电能分配，所述直流配电柜和整流柜之间通过电线有线连接。

所述轨电位保护柜用于保护变电站，所述轨电位保护柜和直流配电柜之间通过电线有线连接。

所述排流柜的一端接负极柜内的直流负母排，另一端接整体道床收集网杂散电流引出端子、隧道或高架桥杂散电流收集网引出端子、牵引变电所的地母排，使结构钢筋中的杂散电流单方向流回牵引变电所内的负极柜，提供杂散电流金属通路，防止杂散电流对结构钢筋的腐蚀。

所述排流柜和轨电位保护柜之间通过电线有线连接。

所述交直流屏给高压环网柜、整流变压器、整流柜、直流配电柜、轨电位保护柜、排流柜提供二次控制电源，所述交直流屏和高压环网柜、整流变压器、整流柜、直流配电柜、轨电位保护柜、排流柜之间均通过电线有线连接。

所述通信管理机是管理并控制高压环网柜、整流变压器、整流柜、直流配电柜、轨电位保护柜、排流柜、交直流屏的通信及远程控制；所述通信管理机和高压环网柜、整流变压器、整流柜、直流配电柜、轨电位保护柜、排流柜、交直流屏之间均通过电线有线连接。

高压环网柜、整流变压器、整流柜、直流配电柜、轨电位保护柜、排流柜和交直流屏固定安装在一个箱体内。

在本实用新型的一个具体实施例子中，所述高压环网柜为10kV～35kV高压环网柜。

在本实用新型的一个具体实施例子中，所述直流配电柜用于DC1500V的电能分配，通过正线柜及馈线柜给接触网供电，再通过列车回流到负极柜，最后回到负极。

在本实用新型的一个具体实施例子中，所述箱体内安装有远方控制动作设施、照明、空调、消防设施。

在本实用新型的一个具体实施例子中，所述箱体外安装有太阳能采集板为变电站内部提供冗余用电。

本实用新型的积极进步效果在于：本实用新型提供的轨道交通用智能预装式变电站具有以下优点：本实用新型和普通的轨道交通用智能预装式变电站相比，变电所在工厂进行设备试验、设备安装、电缆接引、系统调试等工作，使得工厂化成为可能，将来运至现场的是成品的牵引变电所，这些完全相同的多套牵引变电所在生产时，很容易分解成若干个标准功能模块，再通过固定的模块拼接，制造出模块化和标准化的“预装式牵引变电所”。设备在洁净的工厂环境开箱、安装、接线、试验、最大限度避免现场恶劣条件的影响；而且将一些严格的技术工作转化为根据一份生产图纸进行多套标准设备制造的工厂行为，用固定的工厂工艺替代现场的安装，减小错误的出现几率；同时易于实现质量监督、检验和控制；再而运营维护人员熟悉了一个变电所，则掌握了全部变电所。

附图说明

图1为本实用新型的整体结构示意图。

具体实施方式

下面结合附图给出本实用新型较佳实施例，以详细说明本实用新型的技术方案。

图1为本实用新型的整体结构示意图，如图1所示，本实用新型包括以下模块：高压环网柜1、整流变压器2、整流柜3、直流配电柜4、轨电位保护柜5、排流柜6、交直流屏7和通信管理机8。

本实用新型中的高压环网柜1、整流变压器2、整流柜3、直流配电柜4、轨电位保护柜5、排流柜6和交直流屏7固定安装在一个箱体内，如图1中的虚线所示。

本实用新型中交直流屏7给高压环网柜1、整流变压器2、整流柜3、直流配电柜4、轨电位保护柜5、排流柜6提供二次控制电源，交直流屏7和高压环网柜1、整流变压器2、整流柜3、直流配电柜4、轨电位保护柜5、排流柜6之间均通过电线有线连接。

本实用新型中通信管理机8是管理并控制高压环网柜1、整流变压器2、整流柜3、直流配电柜4、轨电位保护柜5、排流柜6、交直流屏7的通信及远程控制；通信管理机8和高压环网柜1、整流变压器2、整流柜3、直流配电柜4、轨电位保护柜5、排流柜6、交直流屏7之间均通过电线有线连接。

高压环网柜1将外部引入的高压电源引入整流变压器2，高压环网柜1和整流变压器2之间通过电线有线连接。本实用新型中高压环网柜1为10kV～35kV高压环网柜。

整流变压器2将从高压环网柜1上引入的高压电降压后输出给整流柜3，整流变压器2和整流柜3之间通过电线有线连接。

整流柜3将从整流变压器2上引入的交流电经过整流后输出恒定的直流电；整流柜3和整流变压器2之间通过电线有线连接。

直流配电柜4用于电能分配，直流配电柜4和整流柜3之间通过电线有线连接。直流配电柜4用于DC1500V的电能分配，通过正线柜及馈线柜给接触网供电，再通过列车回流到负极柜，最后回到负极。

轨电位保护柜5在直流牵引系统中，由于操作电流和短路电流的存在，可能会引起回流回路和大地间产生超过安全许可的接触电压。在此情况下，就需要在回流回路与大地间装设一套钢轨电位限制装置，以限制运行轨电位，避免超出安全许可的接触电压的发生。当发生超出安全许可的接触电压时，此钢轨电位限制装置就将钢轨与大地快速短接，从而保证人员和设施的安全。

排流柜6的一端接负极柜内的直流负母排，另一端接整体道床收集网杂散电流引出端子、隧道或高架桥杂散电流收集网引出端子、牵引变电所的地母排，使结构钢筋中的杂散电流单方向流回牵引变电所内的负极柜，提供杂散电流金属通路，防止杂散电流对结构钢筋的腐蚀。

箱体内安装有远方控制动作设施、照明、空调、消防设施。

箱体外安装有太阳能采集板为变电站内部提供冗余用电。

本实用新型同时在箱式变电站外箱体内设置远方控制动作设施，即在远方的控制中心通过通信光缆控制箱式变电站，站内设备的动作、照明、空调、消防、所用电源、太阳能并网发电系统，由这些设备总体完成电能从高压电网馈出、降压、整流、直流馈出、保护及系统控制和监控一系列功能。箱式变电站外箱外屋顶遍布太阳能采集板为变电站内部提供冗余用电。整个系统一般使用ModbusTCP/IP或ModbusRTU协议进行通讯组网，并由管理机内预留的相应通信接口汇总接入后再由光通道一并送至后台综控室，达到信息上传和后台控制的目的。

高压环网柜将外部引入的10KV高压电源引入整流变压器2，包含有10kV断路器、母线隔离开关、接地隔离开关、综合保护装置、电压电流测量装置等。

整流变压器2的作用是将三相10KV高压交流电源引入，进行降压输出800V交流电源。包含变压器、温控器、测温元件等组成构件。

整流柜3的作用是将由整流变压器引入的交流电源，经过整流后输出恒定的直流750V电源；包含整流二极管等组件。

直流配电柜4主要用于DC1500V的电能分配，通过正线柜及馈线柜给接触网供电，再通过列车回流到负极柜，最后回到负极。直流配电柜可通过开关对接触网的供电进行控制，合理分配电能。包含有直流断路器、综合保护装置、电压电流测量装置。

轨电位保护柜5在直流牵引系统中，由于操作电流和短路电流的存在，可能会引起回流回路和大地间产生超过安全许可的接触电压。在此情况下，就需要在回流回路与大地间装设一套钢轨电位限制装置，以限制运行轨电位，避免超出安全许可的接触电压的发生。当发生超出安全许可的接触电压时，此钢轨电位限制装置就将钢轨与大地快速短接，从而保证人员和设施的安全。

排流柜6的一端接负极柜内的直流负母排，另一端接整体道床收集网杂散电流引出端子、隧道或高架桥杂散电流收集网引出端子、牵引变电所的地母排，使结构钢筋中的杂散电流单方向流回牵引变电所内的负极柜，提供杂散电流金属通路，防止杂散电流对结构钢筋的腐蚀。包含了限流电阻。压敏电阻，整流二极管、断路器、电流传感器，电流测量、熔断器。

以上显示和描述了本实用新型的基本原理和主要特征和本实用新型的优点。本行业的技术人员应该了解，本实用新型不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述的只是说明本实用新型的原理，在不脱离本实用新型精神和范围的前提下，本实用新型还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本实用新型范围内，本实用新型要求保护范围由所附的权利要求书及其等效物界定。

Claims (5)

1.一种轨道交通用智能预装式变电站，其特征在于：所述变电站包括以下模块：高压环网柜、整流变压器、整流柜、直流配电柜、轨电位保护柜、排流柜、交直流屏和通信管理机，

所述高压环网柜将外部引入的高压电源引入整流变压器，高压环网柜和整流变压器之间通过电线有线连接；

所述整流变压器将从高压环网柜上引入的高压电降压后输出给整流柜，所述整流变压器和整流柜之间通过电线有线连接；

所述整流柜将从整流变压器上引入的交流电经过整流后输出恒定的直流电；所述整流柜和整流变压器之间通过电线有线连接；

所述直流配电柜用于电能分配，所述直流配电柜和整流柜之间通过电线有线连接；

所述轨电位保护柜用于保护变电站，所述轨电位保护柜和直流配电柜之间通过电线有线连接；

所述排流柜的一端接负极柜内的直流负母排，另一端接整体道床收集网杂散电流引出端子、隧道或高架桥杂散电流收集网引出端子、牵引变电所的地母排，使结构钢筋中的杂散电流单方向流回牵引变电所内的负极柜，提供杂散电流金属通路，防止杂散电流对结构钢筋的腐蚀；

所述排流柜和轨电位保护柜之间通过电线有线连接；

所述交直流屏给高压环网柜、整流变压器、整流柜、直流配电柜、轨电位保护柜、排流柜提供二次控制电源，所述交直流屏和高压环网柜、整流变压器、整流柜、直流配电柜、轨电位保护柜、排流柜之间均通过电线有线连接；

所述通信管理机是管理并控制高压环网柜、整流变压器、整流柜、直流配电柜、轨电位保护柜、排流柜、交直流屏的通信及远程控制；所述通信管理机和高压环网柜、整流变压器、整流柜、直流配电柜、轨电位保护柜、排流柜、交直流屏之间均通过电线有线连接；

高压环网柜、整流变压器、整流柜、直流配电柜、轨电位保护柜、排流柜和交直流屏固定安装在一个箱体内。

2.根据权利要求1所述的轨道交通用智能预装式变电站，其特征在于：所述高压环网柜为10kV～35kV高压环网柜。

3.根据权利要求1所述的轨道交通用智能预装式变电站，其特征在于：所述直流配电柜用于DC1500V的电能分配，通过正线柜及馈线柜给接触网供电，再通过列车回流到负极柜，最后回到负极。

4.根据权利要求1所述的轨道交通用智能预装式变电站，其特征在于：所述箱体内安装有远方控制动作设施、照明、空调、消防设施。

5.根据权利要求1所述的轨道交通用智能预装式变电站，其特征在于：所述箱体外安装有太阳能采集板为变电站内部提供冗余用电。