CN207559559U - 一种轨道交通牵引供电系统 - Google Patents
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Abstract
本实用新型涉及城市轨道交通供电系统领域，提供了一种轨道交通牵引供电系统，包括主变电所，主变电所内安设有三绕组变压器；三绕组变压器包括铁芯组件，用于与外部电源连接的110kV一次绕组，用于向直流牵引制式的城区线提供工作电源和向交流牵引制式的市域快轨线提供电力电源的35kV二次绕组，以及用于向交流牵引制式的市域快轨线提供第一牵引电源的27.5kV二次绕组；所述110kV一次绕组为Y形接线，所述35kV二次绕组以及所述27.5kV二次绕组至少一个为三角形接线。本实用新型的一种轨道交通牵引供电系统，能够节省外部电源工程投资、节省110kV变压器数量、节省110kV变压器附属系统数量、减少运行管理工作量及运行人员数量、节约设备用房面积。
Description
技术领域
本实用新型涉及城市轨道交通供电系统领域，具体为一种轨道交通牵引供电系统。
背景技术
国内近年城市轨道交通发展迅猛，随着远城区对轨道交通的需求增长，采用交流27.5kV牵引制式的市域轨道交通线越来越多，如北京、南京、成都、广州等城市均建设或规划了大量交流牵引制式的市域线。
而采用交流27.5kV牵引制式后，由于牵引变压器结构及电压等级与一般城市轨道交通工程使用的既有变压器均不相同，所以必须设置独立的牵引变电所，从而需要单独引入外部电源、并建设独立的设备用房，造成城市电力资源和土地资源的浪费，同时增加了工程投资。
实用新型内容
本实用新型的目的在于提供一种轨道交通牵引供电系统，采用具有 110kV、35kV以及27.5kV的三绕组变压器，同时具备了城轨道交通主变压器降压功能和交流牵引的牵引变压器功能，从而可以实现主变电所与牵引变电所的电气及土建合建，为电力和土地资源共享提供条件，节省工程投资。
为实现上述目的，本实用新型实施例提供如下技术方案：一种轨道交通牵引供电系统，包括主变电所，所述主变电所内安设有三绕组变压器；所述三绕组变压器包括铁芯组件，用于与外部电源连接的110kV一次绕组，用于向直流牵引制式的城区线提供工作电源和向交流引制式的市域快轨线提供电力电源的35kV二次绕组，以及用于向交流牵引制式的市域快轨线提供第一牵引电源的27.5kV二次绕组；所述110kV一次绕组、所述35kV二次绕组以及所述27.5kV二次绕组均缠绕于所述铁芯组件上；所述110kV一次绕组为Y形接线，所述35kV二次绕组以及所述27.5kV二次绕组至少一个为三角形接线。
进一步，所述铁芯组件包括叠合的若干硅钢片，且所述铁芯组件为三柱式结构。
进一步，所述27.5kV二次绕组靠近所述铁芯组件，所述110kV一次绕组位于所述铁芯组件外侧，所述35kV二次绕组位于所述27.5kV二次绕组与所述110kV一次绕组之间。
进一步，所述35kV二次绕组为三角形接线，所述27.5kV二次绕组为三角形接线或延边三角形接线。
进一步，还包括接地变压器，于所述接地变压器的中性点引出中性线。
进一步，所述35kV二次绕组为Y形接线，所述27.5kV二次绕组为三角形接线或延边三角形接线。
进一步，所述三绕组变压器有两个，所述工作电源和所述电力电源均与两个所述三绕组变压器的所述35kV二次绕组电连接。
进一步，所述工作电源包括向直流牵引制式的城区线提供的第二牵引电源和向直流牵引制式的城区线提供的动力照明电源。
进一步，所述城区线为采用直流牵引供电制式的轨道交通线。
进一步，所述市域快轨线为采用交流27.5kV牵引供电制式的轨道交通线。
与现有技术相比，本实用新型的有益效果是：
1、节省外部电源工程投资。采用的三绕组变压器具有110kV一次绕组， 35kV二次绕组，27.5kV二次绕组，可使得市域快轨线牵引变电所、电力配电所与城区线主变电所合建，可以节省110kV变电所的外部电源工程。
2、节省110kV变压器数量。市域快轨线牵引变电所、电力配电所与城区线主变电所合建后，市域快轨线变压器与城区线主变压器合设，每座110kV 变压器可以节省110kV变压器2-4台。
3、节省110kV变压器附属系统数量。市域快轨线牵引变电所、电力配电所与城区线主变电所合建后，变电所综合自动化系统、FAS、ACS以及二次保护系统、所用电等均可以合设为1套，从而减少设备采购费用。
4、减少运行管理工作量及运行人员数量。市域快轨线牵引变电所、电力配电所与城区线主变电所合建后，设备数量减少，维护工作量相应减少；同时合并后变电所值班人员也可减少一半以上。
5、节约设备用房面积。市域快轨线变电所与城区线主变电所合建后，至少可少设计2台110kV变压器以及相应的所用电设备、保护设备、综自设备以及值班管理用房等，从而有效减少变电用房面积(500mm2以上)，节约土地资源。
附图说明
图1为本实用新型实施例提供的一种轨道交通牵引供电系统的线路示意图；
附图标记中：1-110kV一次绕组；2-35kV二次绕组；3-27.5kV二次绕组； 4-工作电源；5-电力电源；6-第一牵引电源。
具体实施方式
下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其它实施例，都属于本实用新型保护的范围。
请参阅图1，本实用新型实施例提供一种轨道交通牵引供电系统，包括主变电所，主变电所内安设有三绕组变压器，该三绕组变压器包括铁芯组件，用于与外部电源连接的110kV一次绕组1，用于向直流牵引制式的城区线提供工作电源4和向交流牵引制式的市域快轨线提供电力电源5的35kV二次绕组 2，以及用于向交流牵引制式的市域快轨线提供第一牵引电源6的27.5kV二次绕组3，其中，110kV一次绕组1可接外部电源，35kV二次绕组2能够向城区线牵引和动力照明系统供电，同时向市域快轨线提供电力电源，27.5kV二次绕组3能够满足市域快轨线牵引供电，实现了同一个变压器同时满足城区线和市域快轨线的要求，减少了一、二次设备数量，可最大程度的降低变电所用地面积和工程投资。110kV一次绕组1、35kV二次绕组2以及27.5kV二次绕组3均缠绕于铁芯组件上，优选的，铁芯组件包括叠合的若干硅钢片，且铁芯组件为三柱式结构；110kV一次绕组1为Y形接线，35kV二次绕组2以及27.5kV二次绕组3至少一个为三角形接线。110kV一次绕组1采用Y形接线，相电压较低，可以降低为提高绝缘而付出的成本。至少有一个二次绕组为三角形接线，是为了提供三次谐波通路。实际工作中，采用本方案，按一般工程每座110kV变电所外部电源线路10公里(单回5公里)计算，可节省工程投资近1亿元人民币。且能够节省110kV变压器数量、节省110kV变压器附属系统数量、减少运行管理工作量及运行人员数量、节约设备用房面积。
作为本实用新型实施例的优化方案，27.5kV二次绕组3靠近铁芯组件， 110kV一次绕组1位于铁芯组件外侧，35kV二次绕组2位于27.5kV二次绕组 3与110kV一次绕组1之间。
作为本实用新型实施例的优化方案，就27.5kV二次绕组3而言，它能够采用三角形接线或延边三角形接线，其中延边三角形接线是将三角形连接的二次绕组在非接地相改设两个外延线圈，内缩三角形联结的一角与轨道、地网连接，它也是一个三角形接线的方式。三绕组变压器的二次侧已经有一组三角形联结绕组，那么35kV二次绕组2的接线就比较灵活了，可以采用三角形接线也可以采用Y形接线。
进一步优化上述方案，还包括接地变压器，于接地变压器的中性点引出中性线。因城轨供电系统环网电缆较多，系统一般采用小电阻接地，故而35kV 二次绕组2采用三角形接线时，需要设置接地变压器用于引出中性点。
作为本实用新型实施例的优化方案，当然，35kV二次绕组2为Y形接线， 27.5kV二次绕组3为三角形接线或延边三角形接线也是可行的。因此，本系统中，二次绕组的接线方式一共有四种组合，分别是：35kV二次绕组2采用三角形接线，27.5kV二次绕组3采用三角形接线；35kV二次绕组2采用三角形接线，27.5kV二次绕组3采用延边三角形接线；35kV二次绕组2采用Y形接线，27.5kV二次绕组3采用三角形接线；35kV二次绕组2采用Y形接线， 27.5kV二次绕组3采用延边三角形接线。
作为本实用新型实施例的优化方案，请参阅图1，所述三绕组变压器有两个，所述工作电源和所述电力电源均与两个所述三绕组变压器的所述35kV二次绕组电连接。两个35kV二次绕组为工作电源和电力电源供电。
作为本实用新型实施例的优化方案，工作电源4包括向直流牵引制式的城区线提供的第二牵引电源和向直流牵引制式的城区线提供的动力照明电源。
作为本实用新型实施例的优化方案，城区线为采用直流牵引供电制式的轨道交通线路，市域快轨线为采用交流27.5kV牵引供电制式的轨道交通线路。城区线通常最高运行速度在100km/h以下，而市域快轨的最高运行速度却是在120km/h以上，它们一个属于直流牵引供电，一个属于交流牵引供电，因此，二者的结合共享并不是很简单能够做到的。
在本系统中，还包括多个轨道交通换乘站，即城区线与市域快轨线之间具有若干换乘站；或者城区线与市域快轨线相邻，之间的距离宜小于4KM。距离若太长，一方面建设时电缆敷设路径长，会造成选线难度大，建设成本高；另一方面会造成供电能力的损失，且运营时不节能。
尽管已经示出和描述了本实用新型的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本实用新型的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本实用新型的范围由所附权利要求及其等同物限定。
Claims (10)
1.一种轨道交通牵引供电系统，包括主变电所，其特征在于：所述主变电所内安设有三绕组变压器；所述三绕组变压器包括铁芯组件，用于与外部电源连接的110kV一次绕组，用于向直流牵引制式的城区线提供工作电源和向交流牵引制式的市域快轨线提供电力电源的35kV二次绕组，以及用于向交流牵引制式的市域快轨线提供第一牵引电源的27.5kV二次绕组；所述110kV一次绕组、所述35kV二次绕组以及所述27.5kV二次绕组均缠绕于所述铁芯组件上；所述110kV一次绕组为Y形接线，所述35kV二次绕组以及所述27.5kV二次绕组至少一个为三角形接线。
2.如权利要求1所述的一种轨道交通牵引供电系统，其特征在于：所述铁芯组件包括叠合的若干硅钢片，且所述铁芯组件为三柱式结构。
3.如权利要求1所述的一种轨道交通牵引供电系统，其特征在于：所述27.5kV二次绕组靠近所述铁芯组件，所述110kV一次绕组位于所述铁芯组件外侧，所述35kV二次绕组位于所述27.5kV二次绕组与所述110kV一次绕组之间。
4.如权利要求1所述的一种轨道交通牵引供电系统，其特征在于：所述35kV二次绕组为三角形接线，所述27.5kV二次绕组为三角形接线或延边三角形接线。
5.如权利要求4所述的一种轨道交通牵引供电系统，其特征在于：还包括接地变压器，于所述接地变压器的中性点引出中性线。
6.如权利要求1所述的一种轨道交通牵引供电系统，其特征在于：所述35kV二次绕组为Y形接线，所述27.5kV二次绕组为三角形接线或延边三角形接线。
7.如权利要求1所述的一种轨道交通牵引供电系统，其特征在于：所述三绕组变压器有两个，所述工作电源和所述电力电源均与两个所述三绕组变压器的所述35kV二次绕组电连接。
8.如权利要求1所述的一种轨道交通牵引供电系统，其特征在于：所述工作电源包括向直流牵引制式的城区线提供的第二牵引电源和向直流牵引制式的城区线提供的动力照明电源。
9.如权利要求1所述的一种轨道交通牵引供电系统，其特征在于：所述城区线为采用直流牵引供电制式的轨道交通线。
10.如权利要求1所述的一种轨道交通牵引供电系统，其特征在于：所述市域快轨线为采用交流27.5kV牵引供电制式的轨道交通线。
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Cited By (2)
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|---|---|---|---|---|
| CN113808834A (zh) * | 2021-09-09 | 2021-12-17 | 中铁二院工程集团有限责任公司 | 交流电气化轨道交通工程用三相牵引及电力混合型变压器 |
| CN116470643A (zh) * | 2023-04-24 | 2023-07-21 | 北京城建设计发展集团股份有限公司 | 一种轨道交通电动机负荷远距离配电系统 |
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| CN113808834B (zh) * | 2021-09-09 | 2023-07-28 | 中铁二院工程集团有限责任公司 | 交流电气化轨道交通工程用三相牵引及电力混合型变压器 |
| CN116470643A (zh) * | 2023-04-24 | 2023-07-21 | 北京城建设计发展集团股份有限公司 | 一种轨道交通电动机负荷远距离配电系统 |
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