一种高速铁路多线共用牵引变电系统的制作方法

所属的技术人员可以清楚地了解到，为描述的方便和简洁，上述描述的系统的具体工作过程及有关说明，可以参考前述方法实施例中的对应过程，在此不再赘述。需要说明的是，上述实施例提供的高速铁路多线共用牵引变电系统，仅以上述各方法步骤的划分进行举例说明，在实际应用中，可以根据需要而将上述功能分配由不同的功能模块来完成，即将本发明实施例中的模块或者步骤再分解或者组合，例如，上述实施例的模块可以合并为一个模块，也可以进一步拆分成多个子模块，以完成以上描述的全部或者部分功能。对于本发明实施例中涉及的模块、步骤的名称，仅仅是为了区分各个模块或者步骤，不视为对本发明的不当限定。术语“第一”“第二”等是用于区别类似的对象，而不是用于描述或表示特定的顺序或先后次序。术语“包括”或者任何其他类似用语旨在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备/装置不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者还包括这些过程、方法、物品或者设备/装置所固有的要素。至此，已经结合附图所示的优选实施方式描述了本发明的技术方案，但是，本领域技术人员容易理解的是，本发明的保护范围显然不局限于这些具体实施方式。在不偏离本发明的原理的前提下，本领域技术人员可以对相关技术特征做出等同的更改或替换，这些更改或替换之后的技术方案都将落入本发明的保护范围之内。

背景技术：

1、随着我国经济的快速发展，铁路、城市轨道交通等交通基础设施的建设日新月异。牵引变电所作为铁路、城市轨道交通的重要组成部分，承担着为列车提供稳定、可靠电能的重要任务。然而，随着列车运行密度的增加和电力需求的不断上升，现有的牵引变电所面临着供电能力不足的问题，因此，设计满足更高需求的牵引变电所成为一种必要的技术手段，以满足日益增加的电力负荷需求。

2、现有的对牵引变电所增容改造通常涉及扩大场地、增加设备。这些设备的新增或更换能够提升供电能力，但在实施过程中通常会遇到场地限制的问题，导致增容改造的成本高企。许多牵引变电所建造在市区或交通枢纽附近，场地空间有限。随着周边基础设施的发展和土地资源的紧张，现有变电所难以获得额外的土地用于扩展。这意味着在有限的场地内进行增容改造，必须采取更加紧凑和复杂的设计方案，增加了设计和施工难度，导致成本上升。在有限的场地内增加变压器和其他高压设备，需要精确地布置和安装。这不仅增加了设计的复杂性，还需要特殊的施工技术来确保安全和设备之间的电磁兼容性。同时，为了符合安全规程，设备之间必须保持一定的安全距离，这进一步限制了设备的布置空间。狭小场地中的施工操作空间有限，可能需要使用特种设备和技术，这增加了施工的难度和时间。增容改造后，新设备的运维成本相对较高，进一步增加了整体改造成本。现有的牵引变电所增容改造在场地大小受限的情况下，成本居高不下，成为影响系统升级的重要障碍。

3、因此，如何提供一种解决上述技术问题的方案是目前本领域技术人员需要解决的问题。

技术实现思路

1、为了解决现有技术中的上述问题，即改造成本高的问题，本发明提供一种创新的牵引变电系统设计方案，通过优化设备布置和利用现有空间，提高场地利用率，减少对新增场地的需求，从而降低改造成本，满足系统增容的实际需求。具体地，本发明提供了一种高速铁路多线共用牵引变电系统，其具体方案如下：

2、一种高速铁路多线共用牵引变电系统，所述牵引变电系统共用外部电源，出线向多条铁路馈线供电。

3、所述牵引变电系统设有第一变压器组（100）、第二变压器组（200）、高压室开关柜和综合自动化系统；所述第一变压器组（100）和所述第二变压器组（200）分别由两台单相变压器通过v，x接线方式组合；所述高压室开关柜包含第一断路器（102）、第一隔离开关（101）和第二断路器（202）、第二隔离开关（201）；所述综合自动化系统设有监控保护装置，实时检测牵引供电系统的进线和馈线设备运行状态；所述第一变压器组（100）和所述第二变压器组（200）分别通过第一断路器（102）、第一隔离开关（101）和第二断路器（202）、第二隔离开关（201）与所述共用外部电源连接；基于线路供电需求计算设备参数：获取所述单相变压器的基准容量sb、短路电抗标幺值xd、工作电压ug和双向峰值电流is，通过公式计算短路容量sd，作为所述单相变压器的峰值工作阈值，并根据所述单相变压器的峰值工作阈值选择设备型号。

4、优选地，在所述第一变压器组（100）的进线上设置第一电流互感器ct1，在所述第一变压器组（100）的馈线上设置第二电流互感器ct2，在所述第二变压器组（200）的进线上设置第三电流互感器ct3，在第二变压器组（200）的馈线上设置第四电流互感器ct4。

5、优选地，所述单相变压器为63mva单相、油浸、自冷式的牵引变压器。

6、优选地，所述第一变压器组（100）和所述第二变压器组（200）采用固定备用方式，一组运行，一组备用，通过设置的备用自动投入装置进行运行/备用切换。

7、优选地，所述高压室开关柜为27.5kv gis开关柜；所述断路器采用真空断路器配弹簧操作机构；所述断路器为2*27.5kv断路器；所述进线及馈线采用27.5kv高压电缆及控制电缆。

8、优选地，所述牵引变电系统设有数据处理与传输模块；所述数据处理与传输模块，对实时检测的牵引供电系统的供电臂的电压数值与电流数值进行数据处理与传输，传输的数据包括原始检测数据和计算判断数据；所述计算判断数据通过计算功率因数g给出报警提示，当所述功率因数g超出预警范围，传输报警信号，通过公式计算所述功率因数g，其中i1是所述第一变压器组（100）的进线电流，i2是所述第一变压器组（100）的馈线电流，i3是所述第二变压器组（200）的进线电流，i4是所述第二变压器组（200）的馈线电流，is是所述牵引变电系统的接触网电流。

9、优选地，所述监控保护装置纳入远动系统，为在所述高压室开关柜增加的二次盘柜，改造既有变压器保护盘。

10、优选地，根据检测得到的所述供电臂的电压数值与电流数值进行计算，得到核验改造效果数据。

11、优选地，根据所述核验改造效果数据，建立改造数据库。

12、本发明的另一个方面，提供一种改造牵引变电所的方法，所述方法用于将所述牵引变电所改造成上述的高速铁路多线共用牵引变电系统。

13、本发明的第三方面，提出了一种牵引变电所，包括：使用上述高速铁路多线共用牵引变电系统进行改造得到的新牵引变电所。

14、本发明的有益效果：

15、（1）节约了投资，多线共用一个牵引所减少了设备重复购置、运营维护投入方面带来可观的经济效益。

16、（2）解决了征地问题，消除了地段拆迁困难等控制因素，现有牵引所通常占地面积大，征地困难，且需要增加国家电网进线的施工，地方变电站改造需要增加设备和房屋、线路组立铁塔架线等施工，多线共用牵引变电所增容改造技术使征地减少，节约了投资也解决了施工周期长等问题。

17、（3）进一步完善了高铁牵引所合理利用，助力我国高铁高质量发展，既有牵引所只是更换了变压器和电流互感器，其余设备均利旧，既有牵引所的设备功能完全满足多线共用，为未来我国高铁的建设提供一套完善的范本。

18、（4）建立改造数据库，有效记录改造效果，为后续进一步提升改造效果，节约改造成本提供数据支撑。