CN207128666U - 一种城市轨道交通三相逆变电源装置 - Google Patents

Abstract

一种城市轨道交通三相逆变电源装置，以在现代有轨电车、空轨、云轨等轻型城市轨道交通工程中实现整个供电系统方案的优化。设置于变电所附近，包括直流牵引网或其他直流母线，还包括设置于成套装置柜体内的三相逆变功率模块和与之连接的柜内直流连接母排或电缆、柜内交流输出连接母排或电缆；进线连接电缆连接直流牵引网或其他直流母线、柜内直流连接母排或电缆，于成套装置柜体内在进线连接电缆上依次设置进线开关、熔断器、进线回路电流传感器、进线直流接触器或负荷开关。

Description

一种城市轨道交通三相逆变电源装置

技术领域

本实用新型涉及城市轨道交通工程，特别涉及一种现代有轨电车、空轨、云轨等轻型城市轨道交通工程变电所中使用的成套三相逆变电源装置。

背景技术

目前，类似现代有轨电车工程、空轨、云轨等轻型城市轨道交通工程在国内的推广应用越来越多，其牵引供电系统一般采用DC750V(或DC1500V)牵引网作为列车运行取电的牵引供电制式，通过牵引变电所直流馈线分别向两侧的上、下行线路供电，在任意一个牵引所故障退出情况下，能采用大双边供电的模式保证整个牵引供电系统的可靠性。

该类城市轨道交通工程与常规大运量的地铁/轻轨工程相比，由于载客量及车辆编组均较小，且线路基本位于地面，导致整个供电系统的负荷较轻，故称为轻型城市轨道交通工程。因此从地方城市电网引入10kV或35kV电源，采用单环网供电模式均能满足整个系统的供电负荷需求及牵引供电的可靠性需求。

但由于各方面原因，低压配电负荷经常会面对一些一级负荷的供电需求，要求实现0.4kV低压配电电源末端切换，若供电系统中压供电网络采用双环网供电方案来解决此问题，则导致变电所的10kV中压母线需采用单母线分断接线方式，同时采用双配电变压器的供电方案，导致供电方案、运行方式及变电所主接线方案均比较复杂，占用城市电网电源点数量增加、变电所占地面积及整个供电系统工程投资大幅上升。

因此，针对该类轻型城市轨道交通工程需求的现状，为实现其节能、环保、经济及减少对城市土地的占用，减少对城市电网10kV电源点的占用，从运营安全可靠、便于施工安装及运营管理与维护的角度，根据该类工程供电负荷较轻的特点，提出一种新型集成化的成套三相逆变电源装置，为低压配电系统提供另外一路供电电源，满足低压配电系统一级负荷的供电需求、实现整个供电系统方案的优化，充分利用10kV电源的供电 能力，采用单环网供电模式向该类工程供电，减少一倍10kV环网电缆及环网开关的数量、优化各变电所的主接线及设备配置方案。同时减少对城市土地的占用，减少工程的实施难度，降低工程建设及维护费用。

实用新型内容

本实用新型所要解决的技术问题是提供一种城市轨道交通三相逆变电源装置，以在现代有轨电车、空轨、云轨等轻型城市轨道交通工程中实现整个供电系统方案的优化。

本实用新型解决上述技术问题所采用的技术方案如下：

本实用新型一种城市轨道交通三相逆变电源装置，设置于变电所附近，包括直流牵引网或其他直流母线，其特征是：还包括设置于成套装置柜体内的三相逆变功率模块和与之连接的柜内直流连接母排或电缆、柜内交流输出连接母排或电缆；进线连接电缆连接直流牵引网或其他直流母线、柜内直流连接母排或电缆，于成套装置柜体内在进线连接电缆上依次设置进线开关、熔断器、进线回路电流传感器、进线直流接触器或负荷开关。

本实用新型的有益效果是，该供电方案能最大限度地的减化整个供电系统方案，减少对城市电网10kV电源点的占用，节省工程建设及运营维护费用，提高了工程的可实施性，运营的灵活性、供电安全可靠性，确保运营安全、可靠，且便于施工安装及运营管理与维护。

该成套三相逆变电源装置，可广泛应用于目前各城市建设的现代有轨电车、空轨、云轨等轻型城市轨道交通工程中。

附图说明

本说明书包括如下一幅附图：

图1是本实用新型一种城市轨道交通三相逆变电源装置的结构示意图。

图中示出构件及所对应的标记：进线连接电缆1，进线电压检测装置2，进线开关3，熔断器4，进线回路电流传感器5，进线直流接触器或负荷开关6，柜内直流连接母排或电缆7，三相逆变功率模块8，柜内交流 输出连接母排或电缆9，监控装置10，成套装置柜体11，限流电阻12，直流牵引网或其他直流母线13。

具体实施方式

下面结合附图对本实用新型一种城市轨道交通三相逆变电源装置进行进一步说明，其中进线可带电分断开关暂按采用直流接触器进行说明。

参照附图1，本实用新型的一种城市轨道交通三相逆变电源装置，设置于各变电所附近，包括直流牵引网或其他直流母线13。还包括设置于成套装置柜体11内的三相逆变功率模块8和与之连接的柜内直流连接母排或电缆7、柜内交流输出连接母排或电缆9。进线连接电缆1连接直流牵引网或其他直流母线13、柜内直流连接母排或电缆7，于成套装置柜体11内在进线连接电缆1上依次设置进线开关3、熔断器4、进线回路电流传感器5、进线直流接触器或负荷开关6。

根据低压配电系统提出的一级负荷供电需求及负荷情况，相应区段的变电所内设置一套三相逆变电源装置，其进线与牵引供电系统的DC750V(或DC1500V)上行或下行线路的牵引网中取得电源，逆变为0.4kV三相低压配电电源后，利用牵引网供电的高可靠性，与变电所内另外设置的配电变压器一起向低压配电系统中的一级负荷供电，在配电变压器故障情况下，保证供电的不间断性及可靠性。

参照图1，所述成套装置柜体11内设置有进线电压检测装置2，该进线电压检测装置2在进线开关3前与进线开关3连接。所述成套装置柜体11内设置有监控装置10。为避免装置投入时的负荷冲击，所述进线连接电缆1上并联有限流电阻12。

所述进线开关3直接与750V或1500V直流牵引网或其他直流母线13相连接，进线开关3为隔离开关或负荷开关，采用接触器、断路器或可开断式半导体器，可直接带电操作，采用熔断器4或断路器6实现装置故障情况下与750V或1500V直流牵引网或其他直流母线13的快速隔离。其分闸或合闸操作无需与其他开关实现电气闭锁，可根据供电方式转换需求，直接带电分闸或合闸操作。

参照图1，所述三相逆变功率模块8采用一台三相逆变功率模块8或 者两台及以上数量的三相逆变功率模块8。所述进线直流接触器或负荷开关6采用可开断式半导体器件。

当牵引网正常带电的情况下，闭合直流接触器6及进线开关3，通过本一种城市轨道交通三相逆变电源装置的交流输出连接母排或电缆9，给低压配电负荷中的一级负荷供电；当本装置内部发生故障的情况下，熔断器4快速熔断，分断直流接触器6及进线开关3，实现与牵引网的故障隔离，不影响牵引网对列车的正常供电；当牵引网发生故障，通过进线电压检测装置2进行检测判断，分断直流接触器6及进线开关3，实现与牵引网的故障隔离，在检测到牵引网供电正常，再恢复本成套三相逆变电源的0.4kV电源输出供电。不影响工程的正线列车运行，但实现了低压配电系统一级负荷的供电可靠性。

当本实用新型装置需要检修时，分开进线开关3，提供一个明显的开断点，保证检修维护时人员及设备的安全。

本实用新型装置具有如下特点：

1、提供了一种更为简洁的供电系统方案，该方案能完全适应目前现代有轨电车、空轨、云轨等轻型城市轨道交通工程的各种运营需求，能在地下区段、高架及地面区段等各种工程形式中安装运用；

2、该成套三相逆变电源装置，可根据0.4kV一级负荷的供电容量需求，按模块化组合配置，实现大容量的供电输出。

3、该成套电源逆变电源装置，可以连接在牵引变电所内的直流牵引网，也可以根据现场情况，直接连接在区间直流牵引网上。

4、采用该装置后，电压及电流传感器实时采集电流数据，并上传至远程监控装置，结合牵引网的运行情况，通过闭合或分断接触器(负荷开关、断路器或可开断式半导体器件)，根据需要，实现与牵引网连接或脱离功能。

5、该装置将进线回路及相应开关、电流电压检测及监控装置等整体集成组合在一个柜体中，整体性好，减少占地面积，可在现场变电所范围内安装，也便于运营管理与维护。

6、采用该装置后，柜体内的进线总开关采用隔离开关或有明显断口的负荷开关，实现维护检修时的安全可靠分断；采用接触器(负荷开关、断路器或可开断式半导体器件)，成套三相逆变装置接入回路可以根据需 要直接带电操作，无需将变电所或牵引网停电后再操作，且其动作时间短，可有效提高工程的运营灵活性及安全性。

本实用新型装置可安装在变电所或区间一级负荷供电位置附近，无需其他特殊措施，即可有效地实现整个供电系统方案的大幅优化，减少工程投资，并提高工程的运营灵活性及安全可靠性。

以上所述只是用图解说明本实用新型一种城市轨道交通三相逆变电源装置的一些构成,并非是要将本实用新型局限在图所示和所述的具体结构和适用范围内，故凡是所有可能被利用的相应修改以及等同物，均属于本实用新型所申请的专利范围。

Claims (5)

1.一种城市轨道交通三相逆变电源装置，设置于变电所附近，包括直流牵引网或其他直流母线(13)，其特征是：还包括设置于成套装置柜体(11)内的三相逆变功率模块(8)和与之连接的柜内直流连接母排或电缆(7)、柜内交流输出连接母排或电缆(9)；进线连接电缆(1)连接直流牵引网或其他直流母线(13)、柜内直流连接母排或电缆(7)，于成套装置柜体(11)内在进线连接电缆(1)上依次设置进线开关(3)、熔断器(4)、进线回路电流传感器(5)、进线直流接触器或负荷开关(6)。

2.如权利要求1所述的一种城市轨道交通三相逆变电源装置，其特征是：所述成套装置柜体(11)内设置有进线电压检测装置(2)、熔断器(4)，进线回路电流传感器(5)和监控装置(10)，进线电压检测装置(2)在进线开关(3)前与进线开关(3)连接。

3.如权利要求1所述的一种城市轨道交通三相逆变电源装置，其特征是：所述进线开关(3)采用接触器、断路器、负荷开关或可开断式半导体器件，直接与750V或1500V直流牵引网或其他直流母线(13)相连接。

4.如权利要求1所述的一种城市轨道交通三相逆变电源装置，其特征是：所述进线开关(6)可以是接触器、断路器、负荷开关或可开断式半导体器件。

5.如权利要求1所述的一种城市轨道交通三相逆变电源装置，其特征是：所述三相逆变功率模块(8)采用一台三相逆变功率模块(8)或者两台及以上数量的三相逆变功率模块(8)。