本實(shí)用新型涉及鐵路電力系統(tǒng)分散供電領(lǐng)域，具體的涉及一種應(yīng)用于鐵路運(yùn)輸?shù)男滦椭悄芟涫阶冸娫O(shè)備。
背景技術(shù)：
隨著我國(guó)國(guó)民經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展，對(duì)鐵路運(yùn)輸能力提出了更高的要求和目標(biāo)，我國(guó)鐵路經(jīng)過(guò)六次大提速現(xiàn)已經(jīng)達(dá)到了350千米/小時(shí)，跨入世界先進(jìn)行列。同時(shí)對(duì)鐵路運(yùn)輸生產(chǎn)設(shè)備供電的安全、可靠、智能化運(yùn)行提出了更高的要求。但由于其安裝地點(diǎn)分散，設(shè)備所處環(huán)境差只有就地手動(dòng)控制功能等諸多因素同樣也給設(shè)備的維修、監(jiān)控及操作帶來(lái)了極大的挑戰(zhàn)。
針對(duì)鐵路供電分散，地理位置及環(huán)境不一的情況，箱式變電站的使用解決了這一客觀難題。其特點(diǎn)是高度集成：將高壓環(huán)網(wǎng)柜，電力變壓器，低壓饋出柜集成在一個(gè)封閉箱式金屬外殼內(nèi)，位于負(fù)荷中心，將電能分配給各個(gè)用電設(shè)備，提高了供電可靠性；并且其外殼有很高的防護(hù)等級(jí)可以適應(yīng)戶外惡劣的氣候環(huán)境，并與周?chē)h(huán)境相互協(xié)調(diào)等優(yōu)點(diǎn)。
但是，現(xiàn)有的箱式變電設(shè)備的供電可靠性還不夠高，其在變電站運(yùn)行過(guò)程中對(duì)內(nèi)部設(shè)備的溫濕度，電流、電壓的檢測(cè)都沒(méi)有細(xì)化全面的實(shí)時(shí)監(jiān)控設(shè)備。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：
1.要解決的技術(shù)問(wèn)題
本實(shí)用新型要解決的技術(shù)問(wèn)題在于提供一種新型智能箱式變電設(shè)備。其在現(xiàn)有箱式變電站基礎(chǔ)上增加電力遠(yuǎn)動(dòng)終端及檢測(cè)部分，通過(guò)執(zhí)行元件、檢測(cè)元件、數(shù)據(jù)控制終端組、網(wǎng)絡(luò)終端成一個(gè)閉環(huán)控制系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)對(duì)變電設(shè)備的可視化監(jiān)察和控制；智能箱式變電站環(huán)網(wǎng)供電時(shí)，在特定自主軟件配合下，能完成故障區(qū)段自動(dòng)定位、故障切除、負(fù)荷轉(zhuǎn)帶、網(wǎng)絡(luò)重構(gòu)等功能，從而保證在短時(shí)間內(nèi)恢復(fù)送電；鐵路智能型箱式變電站將鐵路自動(dòng)閉塞和電力貫通線路的供電信息有機(jī)納入鐵路集中調(diào)度系統(tǒng)中，大大提高了鐵路信號(hào)電源系統(tǒng)運(yùn)行的可靠性。
2.技術(shù)方案
為解決上述問(wèn)題，本實(shí)用新型采取如下技術(shù)方案：
一種新型智能箱式變電設(shè)備，包括箱式變電站外殼及設(shè)于箱式變電站外殼內(nèi)的高壓環(huán)網(wǎng)柜、電力變壓器、低壓配電柜、電力遠(yuǎn)動(dòng)終端、遠(yuǎn)方/就地控制轉(zhuǎn)換系統(tǒng)、箱變環(huán)控單元及變壓器溫控單元，其中，
所述高壓環(huán)網(wǎng)柜和低壓配電柜均配置有執(zhí)行機(jī)構(gòu)，以及電流、電壓的檢測(cè)和顯示元件；所述電力變壓器配置有智能溫度檢測(cè)控制器，以實(shí)時(shí)監(jiān)控電力變壓器的溫度；所述箱變環(huán)控單元內(nèi)設(shè)有環(huán)控元件：煙霧探測(cè)器、溫濕度傳感器，門(mén)禁開(kāi)關(guān)，機(jī)柜式空調(diào)器；
所述電力遠(yuǎn)動(dòng)終端通過(guò)網(wǎng)絡(luò)與電力調(diào)度中心相互通信；所述電力遠(yuǎn)動(dòng)終端與高壓環(huán)網(wǎng)柜連接，所述電力遠(yuǎn)動(dòng)終端又通過(guò)遠(yuǎn)方/就地控制轉(zhuǎn)換系統(tǒng)分別與高壓環(huán)網(wǎng)柜和低壓配電柜連接；所述高壓環(huán)網(wǎng)柜、電力變壓器和低壓配電柜依次連接，且所述高壓環(huán)網(wǎng)柜的輸入端連接高壓電源進(jìn)線，所述低壓配電柜的輸出端連接低壓用電設(shè)備，所述高壓環(huán)網(wǎng)柜還與高壓環(huán)出線連接；所述電力變壓器通過(guò)變壓器溫控單元連接箱變環(huán)控單元，所述箱變環(huán)控單元連接到高壓環(huán)網(wǎng)柜，所述變壓器溫控單元和箱變環(huán)控單元均與電力遠(yuǎn)動(dòng)終端連接。
進(jìn)一步地，所述高壓環(huán)網(wǎng)柜為共箱式SF6氣體絕緣開(kāi)關(guān)柜。
進(jìn)一步地，所述電力變壓器為SC13，SCBH15系列干式變壓器或S13，SBH15系列油浸式變壓器。
進(jìn)一步地，所述高壓環(huán)網(wǎng)柜內(nèi)的所有高壓電器元件均配備電動(dòng)操作執(zhí)行機(jī)構(gòu)，以及電流、電壓的檢測(cè)和顯示元件。
更進(jìn)一步地，所述電流及電壓檢測(cè)元件為設(shè)于高壓環(huán)網(wǎng)柜與電力變壓器之間的連接線路上的高壓側(cè)電流采集單元，所述高壓側(cè)電流采集單元又與設(shè)于高壓環(huán)網(wǎng)柜上的電流及電壓顯示元件連接。
進(jìn)一步地，所述低壓配電柜為箱式固定柜，所述低壓配電柜內(nèi)設(shè)有低壓電器開(kāi)關(guān)元件，所述低壓配電柜內(nèi)的所有低壓電器元件均配備電動(dòng)操作執(zhí)行機(jī)構(gòu)，以及電流、電壓的檢測(cè)和顯示元件。
更進(jìn)一步地，所述低壓配電柜與低壓用電設(shè)備之間的連接線路上設(shè)有低壓側(cè)電流采集單元，所述低壓側(cè)電流采集單元又與設(shè)于低壓配電柜上的電流及電壓顯示元件連接。
3.有益效果
與現(xiàn)有技術(shù)相比，本實(shí)用新型的有益之處在于：
(1)本實(shí)用新型的高壓環(huán)網(wǎng)柜和低壓配電柜均配置有執(zhí)行機(jī)構(gòu)，以及電流、電壓的檢測(cè)和顯示元件，還在箱式變電站與電力調(diào)度中心之間設(shè)置電力遠(yuǎn)動(dòng)終端來(lái)實(shí)現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)傳輸，它們構(gòu)成一個(gè)閉環(huán)控制系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)對(duì)變電設(shè)備的可視化監(jiān)察和控制。
(2)本實(shí)用新型所提供的變電站由環(huán)網(wǎng)供電時(shí)，在各種實(shí)時(shí)監(jiān)控各狀態(tài)的特定自主軟件配合下，智能化完成故障區(qū)段自動(dòng)定位、故障切除、負(fù)荷轉(zhuǎn)帶、網(wǎng)絡(luò)重構(gòu)等功能，從而保證在短時(shí)間內(nèi)恢復(fù)送電。將供電信息有機(jī)納入鐵路集中調(diào)度系統(tǒng)中，實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程控制與監(jiān)測(cè)；實(shí)現(xiàn)箱變的無(wú)人值守；減少運(yùn)行及維護(hù)的投資。
(3)本實(shí)用新型的空間利用率高，操作面及維護(hù)面分布合理，便于運(yùn)行及維護(hù)人員現(xiàn)場(chǎng)調(diào)試、操作、及維護(hù)；并且在有緊急情況時(shí)可保證運(yùn)維人員順利安全的逃生。
本實(shí)用新型在現(xiàn)有箱式變電站基礎(chǔ)上增加電力遠(yuǎn)動(dòng)終端及檢測(cè)部分，通過(guò)執(zhí)行元件、檢測(cè)元件、數(shù)據(jù)控制終端組、網(wǎng)絡(luò)終端成一個(gè)閉環(huán)控制系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)對(duì)變電設(shè)備的可視化監(jiān)察和控制；智能箱式變電站環(huán)網(wǎng)供電時(shí)，在特定自主軟件配合下，能完成故障區(qū)段自動(dòng)定位、故障切除、負(fù)荷轉(zhuǎn)帶、網(wǎng)絡(luò)重構(gòu)等功能，從而保證在短時(shí)間內(nèi)恢復(fù)送電；鐵路智能型箱式變電站將鐵路自動(dòng)閉塞和電力貫通線路的供電信息有機(jī)納入鐵路集中調(diào)度系統(tǒng)中，大大提高了鐵路信號(hào)電源系統(tǒng)運(yùn)行的可靠性。
附圖說(shuō)明
圖1為本實(shí)用新型的邏輯塊圖；
附圖標(biāo)記：1-高壓環(huán)網(wǎng)柜，2-高壓側(cè)電流采集單元，3-電力變壓器，4-低壓配電柜，5-低壓側(cè)電流采集單元，6-箱變環(huán)控單元，7-變壓器溫控單元，8-遠(yuǎn)方/就地控制轉(zhuǎn)換系統(tǒng)，9-電力遠(yuǎn)動(dòng)終端，10-箱式變電站外殼。
具體實(shí)施方式
下面結(jié)合附圖和實(shí)施例對(duì)本實(shí)用新型作進(jìn)一步詳細(xì)的說(shuō)明。
實(shí)施例1
如圖1所示的一種新型智能箱式變電設(shè)備，包括箱式變電站外殼10及設(shè)于箱式變電站外殼10內(nèi)的高壓環(huán)網(wǎng)柜1、電力變壓器3、低壓配電柜4、電力遠(yuǎn)動(dòng)終端9(RTU)、遠(yuǎn)方/就地控制轉(zhuǎn)換系統(tǒng)8、箱變環(huán)控單元6及變壓器溫控單元7，其中，
所述高壓環(huán)網(wǎng)柜1和低壓配電柜4均配置有執(zhí)行機(jī)構(gòu)，以及電流、電壓的檢測(cè)和顯示元件；所述電力變壓器3配置有智能溫度檢測(cè)控制器，以實(shí)時(shí)監(jiān)控電力變壓器的溫度；所述箱變環(huán)控單元6內(nèi)設(shè)有環(huán)控元件：煙霧探測(cè)器、溫濕度傳感器，門(mén)禁開(kāi)關(guān)，機(jī)柜式空調(diào)器；
所述電力遠(yuǎn)動(dòng)終端9通過(guò)網(wǎng)絡(luò)與電力調(diào)度中心相互通信；所述電力遠(yuǎn)動(dòng)終端9與高壓環(huán)網(wǎng)柜1連接，所述電力遠(yuǎn)動(dòng)終端9又通過(guò)遠(yuǎn)方/就地控制轉(zhuǎn)換系統(tǒng)8分別與高壓環(huán)網(wǎng)柜1和低壓配電柜4連接；所述高壓環(huán)網(wǎng)柜1、電力變壓器3和低壓配電柜4依次連接，且所述高壓環(huán)網(wǎng)柜1的輸入端連接高壓電源進(jìn)線，所述低壓配電柜4的輸出端連接低壓用電設(shè)備，所述高壓環(huán)網(wǎng)柜1還與高壓環(huán)出線連接；所述電力變壓器3通過(guò)變壓器溫控單元7連接箱變環(huán)控單元6，所述箱變環(huán)控單元6連接到高壓環(huán)網(wǎng)柜1，所述變壓器溫控單元7和箱變環(huán)控單元6均與電力遠(yuǎn)動(dòng)終端9連接。
在本實(shí)施例中，所述高壓環(huán)網(wǎng)柜1為共箱式SF6氣體絕緣開(kāi)關(guān)柜；負(fù)荷開(kāi)關(guān)單元作為高壓進(jìn)出線。
在本實(shí)施例中，所述電力變壓器3為SC13，SCBH15系列干式變壓器。變壓器的作用是將高壓電轉(zhuǎn)化為低壓電，為電力負(fù)載提供相應(yīng)電壓等級(jí)的用電電源。
具體地，箱變環(huán)控單元6及變壓器溫控單元7可實(shí)現(xiàn)箱變內(nèi)煙霧的探測(cè)，溫濕度監(jiān)測(cè)，并將煙霧信號(hào)，溫濕度狀態(tài)上傳至RTU，通過(guò)RTU上傳至電力調(diào)度中心，可實(shí)時(shí)監(jiān)控箱變內(nèi)部運(yùn)行環(huán)境；同時(shí)在有煙霧報(bào)警時(shí)可以聯(lián)動(dòng)高壓開(kāi)關(guān)跳閘避免造成惡性火災(zāi)事故；通過(guò)空調(diào)器對(duì)箱變內(nèi)部進(jìn)行加熱、散熱以及驅(qū)潮，保證箱變內(nèi)各個(gè)電器元件在標(biāo)準(zhǔn)的環(huán)境下運(yùn)行；所述箱變內(nèi)環(huán)控單元包括煙霧探測(cè)系統(tǒng)、門(mén)禁系統(tǒng)、內(nèi)部溫濕度環(huán)境監(jiān)控抑制系統(tǒng)。
具體地，電力遠(yuǎn)動(dòng)終端9負(fù)責(zé)對(duì)高壓側(cè)電流、電壓、開(kāi)關(guān)狀態(tài)、熔斷器狀態(tài)、氣箱壓力狀態(tài)，變壓器運(yùn)行溫度，低壓側(cè)電流、電壓、開(kāi)關(guān)狀態(tài)，環(huán)控單元狀態(tài)信號(hào)進(jìn)行采集，并通過(guò)網(wǎng)絡(luò)手段將箱變內(nèi)各個(gè)狀態(tài)參數(shù)上傳至電力調(diào)度中心，并將電力調(diào)度中心下發(fā)的各項(xiàng)控制調(diào)節(jié)指令回傳至箱變內(nèi)各個(gè)執(zhí)行元件控制高壓及低壓開(kāi)關(guān)的分合，實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程控制。
在本實(shí)施例中所述高壓環(huán)網(wǎng)柜1內(nèi)的所有高壓電器元件均配備電動(dòng)操作執(zhí)行機(jī)構(gòu)，以及電流、電壓的檢測(cè)和顯示元件；
具體地，所述電流及電壓檢測(cè)元件為設(shè)于高壓環(huán)網(wǎng)柜1與電力變壓器3之間的連接線路上的高壓側(cè)電流采集單元2，所述高壓側(cè)電流采集單元2又與設(shè)于高壓環(huán)網(wǎng)柜1上的電流及電壓顯示元件連接。
在本實(shí)施例中，所述低壓配電柜4為箱式固定柜，所述低壓配電柜4內(nèi)設(shè)有低壓電器開(kāi)關(guān)元件，所述低壓配電柜4內(nèi)的所有低壓電器元件均配備電動(dòng)操作執(zhí)行機(jī)構(gòu)，以及電流、電壓的檢測(cè)和顯示元件。
具體地，所述低壓配電柜4與低壓用電設(shè)備之間的連接線路上設(shè)有低壓側(cè)電流采集單元5，所述低壓側(cè)電流采集單元5又與設(shè)于低壓配電柜4上的電流及電壓顯示元件連接。
上述箱式變電設(shè)備的工作流程為：
一，遠(yuǎn)程操作及監(jiān)控
步驟一：電力遠(yuǎn)動(dòng)終端RTU通過(guò)電流互感器，電壓互感器，開(kāi)關(guān)位置微動(dòng)開(kāi)關(guān)，環(huán)境檢測(cè)裝置檢測(cè)箱變內(nèi)部各個(gè)開(kāi)關(guān)狀態(tài)，線路狀態(tài)，環(huán)境狀態(tài)；
步驟二：電力遠(yuǎn)動(dòng)終端將檢測(cè)到的箱變內(nèi)部各個(gè)狀態(tài)參數(shù)通過(guò)網(wǎng)絡(luò)上傳至電力調(diào)度中心；
步驟三：電力調(diào)度中心收到電力遠(yuǎn)動(dòng)終端傳來(lái)的箱變內(nèi)部各元器件、線路、環(huán)境的監(jiān)控?cái)?shù)據(jù)，判斷為無(wú)故障級(jí)報(bào)警參數(shù)。調(diào)度中心下達(dá)送電指令，傳給電力遠(yuǎn)動(dòng)終端；
步驟四：電力遠(yuǎn)動(dòng)終端接收到電力調(diào)度中心調(diào)度指令，依次向各個(gè)執(zhí)行部件發(fā)送合閘指令；
步驟五：執(zhí)行部件接收電力遠(yuǎn)動(dòng)終端發(fā)送的合閘指令，按：高壓進(jìn)線負(fù)荷開(kāi)關(guān)-變壓器饋出負(fù)荷開(kāi)關(guān)-低壓總進(jìn)線開(kāi)關(guān)-饋出開(kāi)關(guān)的順序依次完成合閘動(dòng)作，完成箱式變電站的送電目的；
步驟六：電力遠(yuǎn)動(dòng)終端在執(zhí)行傳遞指令的同時(shí)，實(shí)時(shí)檢測(cè)線路發(fā)生的變化，并將實(shí)時(shí)參數(shù)上傳至電力調(diào)度中心，方便遠(yuǎn)程操作人員知曉箱變整個(gè)運(yùn)行狀態(tài)；
步驟七：箱變運(yùn)行過(guò)程中發(fā)生線路故障，電力遠(yuǎn)動(dòng)終端通過(guò)線路檢測(cè)裝置(電流，電壓互感器)判斷此時(shí)線路存在的故障，輕微故障時(shí)(短時(shí)間過(guò)載)將向調(diào)度中心發(fā)送報(bào)警信號(hào)，提醒調(diào)度人員箱變內(nèi)部的故障狀態(tài)，再得到調(diào)度指令后迅速切斷故障線路；當(dāng)線路測(cè)發(fā)生較大故障(斷路)時(shí)開(kāi)關(guān)元件自身啟動(dòng)保護(hù)功能切斷故障線路，同時(shí)電力遠(yuǎn)動(dòng)終端將故障狀態(tài)及開(kāi)關(guān)動(dòng)作狀態(tài)上傳至調(diào)度中心；
步驟八：箱變內(nèi)部環(huán)控單元檢測(cè)箱變運(yùn)行時(shí)箱體內(nèi)部的環(huán)境狀態(tài)，在自然通風(fēng)或自然保溫狀態(tài)不能滿足現(xiàn)有運(yùn)行條件時(shí)，啟動(dòng)空調(diào)及驅(qū)潮裝置，當(dāng)達(dá)到適合溫濕狀態(tài)可以滿足工作部件正常運(yùn)行時(shí)，空調(diào)及驅(qū)潮裝置自動(dòng)停止工作，并將環(huán)境狀態(tài)信息上傳至電力遠(yuǎn)動(dòng)終端，電力遠(yuǎn)動(dòng)終端通過(guò)網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)上傳至調(diào)度中心；
步驟九：停止送電，電力調(diào)度中心向電力遠(yuǎn)動(dòng)終端發(fā)送各開(kāi)關(guān)分閘指令，電力遠(yuǎn)動(dòng)終端得到指令后向個(gè)各個(gè)執(zhí)行元件發(fā)送分閘信號(hào)，電動(dòng)操作執(zhí)行機(jī)構(gòu)作用于開(kāi)關(guān)將開(kāi)關(guān)分閘，切斷供電線路，完成停電。
實(shí)施例2
本實(shí)施例與實(shí)施例1的不同之處在于，
對(duì)于高壓環(huán)網(wǎng)柜，負(fù)荷開(kāi)關(guān)與熔斷器共同作用，作為變壓器出線，本身具備過(guò)載和短路保護(hù)功能；
所述電力變壓器S13，SBH15系列油浸式變壓器。
其他同實(shí)施例1。
本技術(shù)領(lǐng)域中的普通技術(shù)人員應(yīng)當(dāng)認(rèn)識(shí)到，以上的實(shí)施例僅是用來(lái)說(shuō)明本實(shí)用新型，而并非用作為對(duì)本實(shí)用新型的限定，只要在本實(shí)用新型的實(shí)質(zhì)精神范圍內(nèi)，對(duì)以上所述實(shí)施例的變化、變型都將落在本實(shí)用新型的權(quán)利要求范圍內(nèi)。