CN2857285Y

CN2857285Y - 断路器式柱上分区所

Info

Publication number: CN2857285Y
Application number: CN 200520136727
Authority: CN
Inventors: 田科; 贾建军
Original assignee: ZHUHAI NANZI ELECTRIC SYSTEM ENGINEERING Co Ltd
Current assignee: ZHUHAI NANZI ELECTRIC SYSTEM ENGINEERING Co Ltd
Priority date: 2005-11-24
Filing date: 2005-11-24
Publication date: 2007-01-10
Anticipated expiration: 2015-11-24

Abstract

一种断路器式柱上分区所；其包括27.5kV一次设备、二次设备及安装支柱。其中，所有高压一次设备皆采用室外型；上下行接触网并联设备采用断路器；断路器类型包括各种户外真空断路器、组合电器、接插式开关装置；采用与上下行接触网并联设备同类的断路器作为越区供电设备，也可以采用负荷开关及电动隔离开关作为越区供电设备；所有高压一次设备皆采用支柱上安装，保障有对地足够绝缘距离，设备区不需设防护栅栏。相较于现有的分区所，本实用新型提供的分区所将断路器和柱上型分区所有机组合，具有无人值守、设备可靠性高、免维护、小型化、轻型化、占地小、安装量小且能够充分满足铁路运输对牵引供电系统可靠性要求的优点。

Description

断路器式柱上分区所

技术领域

本实用新型涉及一种铁路分区所，尤指一种改进了的断路器式柱上分区所。

背景技术

目前我国铁路牵引动力有两大类型：一是以柴油为动力的内燃机车，一是以电力为动力的电力机车。随着我国能源政策的调整，以电力机车为牵引机型的铁道电气化将得到更大的发展。在所有复线电气化铁路系统中，两个相邻牵引变电所之间都需要设置分区所，以实现复线电气化区段上、下行接触网并联运行方式，并能实现越区供电，从而提高牵引供电系统运行质量和可靠性。由于分区所是复线牵引供电系统中必不可少的设施，因此，修建多少个牵引变电所就需修建多少个分区所。实际的铁路系统中，大约每40公里左右就会设置一座分区所，因此未来新建复线铁道电气化工程将修建大量分区所。

现有的分区所一般有以下四种类型：

第一类是常规分区所：现运行的分区所大部分都是常规分区所。其通常由常用建筑材料修建的高压室、控制室、和室外设备(隔离开关等)组成。高压室内设备以网栅隔成断路器、电压互感器和避雷器、隔离开关、自用电变压器等设备间隔。控制室内布置有控制盘、保护盘、交、直流盘等。此类分区所虽然设备配置齐全，满足各种功能要求，但是其存在选址困难、占地面积大、施工期长、设备选型较低档、维修困难等缺陷。

第二类是金属封闭箱式的分区所，此类分区所保留了常规分区所基本结构，将常规分区所的高压室、主控室设备放置到金属箱体内，此类分区所设备配置齐全，满足各种功能要求，而且土建和设备安装主要工作在工厂内完成。但是，仍存在选址困难、占地面积大、设备选型较低档，设备运输和维修困难等缺陷。

第三类是负荷开关式柱上分区所，此类分区所的一次设备皆采用室外设备，而且安装在支架上，常规采用的断路器用负荷开关代替，不设保护装置，保留一些自动功能(负荷开关检无压自动分闸、检有压自动合闸)，此类分区所选址容易、占地小、投资少、设备轻、进场容易，而且施工量比常规分区所小。然而，此类分区所最大不足在于降低了牵引供电系统的可靠性，当上(下)行接触网故障时，将引发下(上)行接触网短时(重合闸动作时间)失电，且降低了牵引变电所馈线保护的灵敏度；其次此类分区所设备选型低档、可靠性差、维修量大。

第四类是隔离开关式柱上分区所，其结构与负荷开关式柱上分区所大致相同，只是以隔离开关代替负荷开关。与负荷开关式柱上分区所相比较，隔离开关式柱上分区所的设备更简单，投资更节约，但是设备选型更低档、可靠性更差，而且功能较低，甚至不能利用其投入和分断接触网。

由于分区所一般设置在电气化铁道沿线相邻两牵引变电所中间的车站上，为便于电源线(一般为六回或四回)的引入，减小电源线引入工程和投资，比较理想的分区所设置位置就在该车站确定的一端进站信号机外的接触网分相绝缘器处。由于铁路沿线地形所限，实际工程中按上述前两种结构修建分区所都会遇到选址上的困难；而后两种结构修建分区所走向另一极端，选择的主要设备过于简单，不能满足铁路运输对其可靠性的要求。此外，由于分区所一般建立在较为偏僻、荒凉的场所，因此需要设计成无人值守的模式，进而要求分区所内的设备必须具备高可靠性、免维修、小型化、轻型化、成套、小安装量的特点。然而，上述各种类型的分区所都达不到这些要求。

综上所述，提供一种无人值守、设备可靠性高、免维护、小型化、轻型化、占地小、安装量小且能够充分满足铁路运输对牵引供电系统可靠性要求的新型分区所实为必要。

发明内容

本实用新型的目的是设计提供一种无人值守、设备可靠性高、免维护、小型化、轻型化、占地小、安装量小且能够充分满足铁路运输对牵引供电系统可靠性要求的断路器式柱上分区所。

为实现上述目的，本实用新型提供的断路器式柱上分区所包括27.5kV一次设备、二次设备及安装支柱，其特征在于：

(1)、所有高压一次设备皆采用室外型；

(2)、上下行接触网并联设备采用断路器；断路器类型包括各种户外真空断路器、组合电器、PASS(PLUG AND SWITCHSYSTEM)接插式开关装置；

(3)、采用与上下行接触网并联设备同类的断路器作为越区供电设备；也可以采用负荷开关，以及电动隔离开关；

(4)、所有高压一次设备皆采用支柱上安装；保障有对地足够绝缘距离，设备区不需设防护栅栏；

相较于现有的分区所，本实用新型提供的分区所将断路器和柱上型分区所有机组合，具有无人值守、设备可靠性高、免维护、小型化、轻型化、占地小、安装量小且能够充分满足铁路运输对牵引供电系统可靠性要求的优点。

附图说明

图1是本实用新型所述的断路器式柱上分区所第一实施例的主接线图；

图2是本实用新型所述的断路器式柱上分区所另一实施例的主接线图；

以下结合图示及实施例对本实用新型作进一步说明。

具体实施方式

结合参见图1所示，虚线框内给出了本实用新型所述的断路器式柱上分区所1的主接线图。

一般而言，在复线区段由两条铁路线路组成(而每条铁路线路由两根钢轨组成)，正常情况下在每条铁路线路上列车只向一个方向开行，朝向北京方向的称为上行，驶离北京方向的称为下行。与之配套的接触网也分为下行和上行，在不设分区所时从各牵引变电所馈出的上、下行接触网由各自断路器仃送电，互不相连；相邻牵引变电所上行和上行，下行和下行接触网未端在“电”方面也是不相连的，依靠各种措施和专用设备将其隔离。

图1中所示的主接线图，相邻牵引变电所上行和上行，下行和下行接触网间采用了“中性嵌入线”的隔离方式，其中节点20、21定义为上行A路线，节点30、31定义为下行B路线，中性嵌入段L1、L2是一段很长的无电区，列车要依靠惯性滑过。根据图1中所示的断路器式柱上分区所1的连接方式，其内部电路接线方式如下，左侧节点20、30间线路由断路器QF1、双电动隔离开关及接地刀闸QS5/QS6、电流互感器TA1组成，安装在27.5kV组合断路器支架上；右侧节点21、31间由断路器QF2、双电动隔离开关及接地刀闸QS7/QS8、流TA2组成，安装在另一27.5kV组合断路器支架上；左右侧上行接触网线路及中性段L1通过越区供电设备电动隔离开关QS1和QS3连接，QS1和QS3分别安装在两个27.5kV隔离开关支架上；左右侧下行接触网线路及中性段L2通过越区供电设备电动隔离开关QS2和QS4连接，QS2和QS4分别安装在两个27.5kV隔离开关支架上；上下行各引入线均接有户外电压互感器(其中一台27.5kV电压互感器由单相所用变压器兼用)。跌落式熔断器FU及避雷器组F，并分别安装在相应支柱和台架上

部分主要元件的参数如下面的表格：

元件符号	元件名称	元件型号及规格
元件符号	元件名称	元件型号及规格	T1	单相电力变压器	30kVA 27.5/0.23kV
T2	三相电力变压器	30kVA(10±2×5％)/0.4kV ynd11 GY	T1	单相电力变压器	30kVA 27.5/0.23kV
T2	三相电力变压器	30kVA(10±2×5％)/0.4kV ynd11 GY	TV2～TV4	电压互感器	27.5kV 27.5/0.1kV 0.5级GY
TA1，TA2	电流互感器	27.5kV 630/5A 0.5/10P GY	TV2～TV4	电压互感器	27.5kV 27.5/0.1kV 0.5级GY
TA1，TA2	电流互感器	27.5kV 630/5A 0.5/10P GY	QF1，QF2	户外单相断路器	69kV 1250A GY采用PASS 内配置QS5～QS8
QS1～QS4	户外单极电动隔离开关	27.5kV 1250A CJ GY	QF1，QF2	户外单相断路器	69kV 1250A GY采用PASS 内配置QS5～QS8
QS1～QS4	户外单极电动隔离开关	27.5kV 1250A CJ GY	F1～F4	避雷器	27.5kV GY
F5	避雷器	10kV GY	F1～F4	避雷器	27.5kV GY
F5	避雷器	10kV GY	FU1	户外跌落式熔断器	27.5kV 50/3A GY
FU2～FU4	户外跌落式熔断器	27.5kV 7.5/0.5A GY	FU1	户外跌落式熔断器	27.5kV 50/3A GY
FU2～FU4	户外跌落式熔断器	27.5kV 7.5/0.5A GY	FU5	户外跌落式熔断器	10kV 50/5A GY

本实用新型所述的断路器式柱上分区所1有如下五种工作状态：

(1)、接触正常带电运行：此状态下，断路器QF1、隔离开关QS6、QS5闭合，使得左侧牵引变电所上、下行接触网实现并联供电；断路器QF2、隔离开关QS8、QS7闭合，使右侧牵引变电所上、下行接触网实现并联供电。

(2)、接触网仃电维修------设左侧牵引变电上行接触网A停电维修：除停牵引变电所该馈线断路器外，尚需断开QF1断路器、打开QS6、QS5隔离开关，使上行A停止供电，并有明显断开点。

(3)、接触网短路故障------设左侧牵引变电上行接触网A发生短路故障：除牵引变电所该馈线断路器保护动作跳闸外，分区所QF1断路器设置保护同样动作跳闸，从两个方向切除故障。

(4)“越区供电”：是指当一牵引变电所全所仃电时由相邻牵引变电所通过分区所向仃电牵引变电所接触网供电的运行方式。

在本实用新型所述的断路器式柱上分区所1中，闭合隔离开关QS1、QS3或QS2、QS4即可实现“越区供电”。

(5)向中性嵌入段供电：由于中性嵌入段L1、L2的无电区较长，如果在特殊情况下，机车滞留其中，为向机车供电，只需闭合隔离开关QS3或QS2即可实现。由于此时QS4或QS1的断开，隔断了相邻牵引变电所上行A或下行B接触网不应有的相连。

图1中所述的其他辅助设备包括两台自用电变压器(T1、T2)、五组避雷器(F1-F5)、三台电压互感器(TV2-TV4)、以及组合电器内的两组电流互感器(TA1、TA2)。上述辅助设备为分区所提供交流自用电电源，提供防雷保护，为继电保护和测量提供电压、电流源。

显然，通过上述描述，相较于现有的分区所，本实用新型提供的分区所将断路器和柱上型分区所有机组合，具有无人值守、设备可靠性高、免维护、小型化、轻型化、占地小、安装量小且能够充分满足铁路运输对牵引供电系统可靠性要求的优点。

上述第一实施例是本发明的较佳实施例，揭示了六回进线分区所的接线方法。事实上，本实用新型并不仅仅局限于上述的实施方式，根据实际情况，还可以有其它的实施方式。例如图2中给出的四回进线分区所的主接线图，其与六回进线分区所的接线方法大致相同，但有以下三点区别：

(1)、在接触网方面，与六回进线分区所不同的是，四回进线分区所中，为使相邻牵引变电所上行和上行，下行和下行接触网未端在“电”方面不相连，采用分相绝缘器。无电区很短，不超过一台机车前后弓间距离(确保机车总有一个集电弓处于有电区)。

(2)、在越区供电方面，四回进线分区所只需合一台隔离开关即可实现越区供电。

(3)、四回进线分区所中无需给滞留“中性嵌入线”无电区机车供电。

在其它辅助设备以及工作方式上，四回进线分区所与六回进线分区所相同。

除了上述的结构，本实用新型还可以有其它的改良措施，例如，可以将所有可操作设备纳入牵引供电远动系统中实现遥控、遥信、遥测，并可实现视频监视；此外，断路器可以配设成套继电保护装置；除了采用与上下行接触网并联设备同类的断路器作为越区供电设备之外，也可以采用负荷开关，以及电动隔离开关。其它诸如此类的微小改变以及等效变换均应包含在权利要求所述的范围之内。

Claims

1、一种断路器式柱上分区所，其包括一次设备、二次设备及安装支柱，其特征在于：

所有高压一次设备皆采用室外型；

上下行接触网并联设备采用断路器；断路器类型包括各种户外真空断路器、组合电器、接插式开关装置；

采用与上下行接触网并联设备同类的断路器作为越区供电设备；

所有高压一次设备皆采用支柱上安装，保障有对地足够绝缘距离，设备区不需设防护栅栏。

2、根据权利要求1所述的断路器式柱上分区所，其特征在于：断路器配设成套继电保护装置。

3、根据权利要求1所述的断路器式柱上分区所，其特征在于：采用负荷开关及电动隔离开关作为越区供电设备。