3 对地、相间及普通断口冲击耐压值(峰值):185KV 4 隔离断口间的绝缘冲击耐压值(峰值):215KV 5 额定短路开断电流:25KA 6 额定关合电流(峰值):63KA
7 分、合闸机构和辅助回路的额定电压:DC220V (三)1500V直流开关柜
直流开关柜采用户内式。直流进线柜及直流馈电柜采用手车式直流快速开关,负极柜开关为手动隔离开关。
主要技术参数如下: l 额定电压:1500V 2 最高工作电压:1800V 3 额定电流:3150A、4000A (四)继电保护与测控装置
微机继电保护装置采用多功能测控保护单元,并采用多CPU结构方式,以实现监控、保护、通信等功能。
(1)微机继电保护装置应满足可靠性、选择性、灵敏性、速动性的要求。 (2)35KV交流开关柜(XZ2型)采用REF542+和REL551智能控制/保护单元。与电力监控系统(变电所综合自动化系统监控网络)的接口采用数字通信方式,使用光纤接口或RS485接口,实现控制、监视、测量、保护动作信号的数据交换,并可实现保护定值的修改和切换。通信规约应满足电力通信系统的通信接口要求,对前置机的通信响应时间不大于1秒。
(3)各种微机型继电保护装置都应配置时钟元件,并与变电所综合自动化系统实现时钟同步对时。所有输出的信息都带有时标(ms级)并能上传。 (4)各种微机型继电保护装置的软硬件都应采取必要的抗干扰措施,实现高抗干扰性。
(5)应具有在线自检功能,同时监测硬件和软件,当检测到内部故障即发出报警信号。
(6)各种微机型继电保护装置都应具有可靠的硬件闭锁功能,以保证在任何情况下不误动,只有在保护区内发生故障,才允许开放跳闸回路。
(7)各种微机型继电保护装置都应具有自复位电路,因干扰而造成的“死机”应能通过复位电路恢复正常工作。
(8)REF542+和REL551智能控制/保护单元所有的保护设定参数、状态数据、实时时钟信号及其他主要动作信号均储存在非易失性存储器中。在外部电源故障或失电时,上述各种数据、信号不应丢失。并在外部电源恢复时,应能恢复其正常功能、重新正确显示和输出。
(9)各种微机型继电保护装置的输入输出均可扩展并具有PLC编程特性。 (10)各种微机型继电保护装置均采用多CPU处理方式,控制、保护、通信等功能应采用不同的CPU进行处理。
(11)各种微机型继电保护装置的控制输出采用继电器接点方式。 (12)微机型继电保护装置应能将故障信息存储并送往电力监控系统。 (13)微机型继电保护装置的输入输出均具有过压、过流保护措施。 (五)防雷与过电压保护
电气设备在运行中承受的过电压包括雷电过电压和内部操作过电压,因此应采取下述保护措施:
(1) 地面牵引变电所直流馈线出口处设置避雷器,限制雷电波的入侵,保护牵引变电所的设备。
(2) 在接触网由地面进入隧道处设置避雷器,限制雷电波的入侵,保护地下牵引变电所的设备。
(3) 牵引变电所的35KV母线设置避雷器。
(4) 地面牵引变电所应考虑防雷措施,要求防雷接地电阻≤10欧姆。 (六)接地系统
设计原则
(1) 地铁车站由于受到地形的限制,供电系统单独作一个接地网相当困难,且很难满足接地电阻的要求。故接地应采用综合接地系统方案,使全线形成统一的高低压兼容、强弱电合一的接地系统。以满足车站内各类设备的工作接地、安全接地和防雷接地的功能要求。
(2) 每个车站单独设置一个高低压兼容、强弱电合一的综合接地网,接地网的接地电阻≤0.5欧姆(或1欧姆)。设置强电设备接地母排和弱电设备接地母排,两种接地母排各自通过绝缘导线(2根以上)分别引接至综合接地网。强、弱电电气设备中需接地的设备通过接地线分别接至强、弱电接地母排上。在有牵引变电所的车站,接触网的接地线接到变电所强电设备接地母排上。
(3) 接地系统应满足以下要求: 1 保护运营人员和乘客安全,防止电击; 2 保护轨道交通设备、设施,防止其损坏; 3 保护弱电设备,防止电磁干扰; 。
二、 牵引供电系统运行方式。
正常运行方式。正线各供电区间,均由相邻牵引变电所双边供电;车辆段内接触网由车辆段牵引变电所供电:停车场内接触网由停车场牵引变电所供电。
任意牵引变电所解列时的运行方式。当任意牵引变电所解列(不含线路端头牵引变电所),由相邻变电所越区“大双边”供电。当正线线路端头的牵引变电所解列,分别由相邻的牵引变电所单边供电。 3.1.3动力照明供电系统。
(1)系统构成。城市轨道交通除了直流电动车辆外,其它所有交流低压负荷都由动力照明供电系统供电。动力与照明配电系统由降压变电所、动力配电系统和照明配电系统构成。降压变电所与牵引变电所共用AC35KV供电网络,降压变电所将AC35KV降压成AC0.4KV后向动力与照明配电系统供电。动力与照明配电系统的供电范围为车站、区间、车辆段和控制中心的所有动力照明负荷。根据各种用电负荷对供电可靠性的要求,地铁动力照明负荷一般分为三级。 一级负荷:包括消防用电设备及地铁运行中特别重要的负荷两部分。消防设备有消防泵、水喷淋泵、防灾报警系统(FAS)、区间隧道通风机、排风/排烟机及相应风阀、直升电梯、事故照明等。地铁运行中的重要负荷包括设备监控系统(BAS)、通信、信号、无线传输、售检票、变电所自用电、直流屏电源及废水泵等。
二级负荷:包括站厅、站台层公共区的一般照明、节电照明;各设备用房的照明、出入口照明、集水泵、一般风机等。
三级负荷:主要包括空调冷水机组及其配套设备、自动扶梯、广告照明、电热设备、清洗机械等。三级负荷为单电源供电,由降压变电所单母线馈出,当供电系统为非正常运行方式时,允许将其切除。
(2)降压变电所。每个车站都应设降压变电所承担本站及区间动力照明负荷。若地下车站负荷较大,一般于站台两端设降压变电所,各负责半个车站和相邻半个区间的供电。其中一端可以和牵引变电所合建为混合变电所,若地面车站负荷较小,可设一个降压变电所。降压变电所的两路电源可以来自主变电所,也可来自相邻牵引变电所。单母线分段,根据系统需要,也可以不设分段开关。
(3)动力照明。动力照明系统采用380/220V三相五线制系统(TN-S系统)配电。基本上采用放射式供电,个别负荷可采用树干式供电。一类负荷要求双电源、双电缆,供电末端自动切换,来电自复;二类负荷为双电源、单电缆;三类负荷为单电源、单电缆。 3.1.4电力监控系统。
电力监控系统实现在控制中心(OCC)对供电系统进行集中管理和调度、实时控制和数据采集。除利用“四遥”(遥控、遥信、遥测、遥调)功能监控供电系统设备的运行情况,及时掌握和处理供电系统的各种事故、报警事件功能外,利用该系统的后台站还可以对系统进行数据归档和统计报表功能,以更好地管理供电系统。
电力监控系统作用是保证控制中心对供电系统的主变电所、牵引变电所、降压变电所等供电设备的运行状态监视、控制和数据采集。它由设在控制中心的主机、设在各变电所的远程控制终端以及联接终端与中心的通信网络三部分组成。
电力监控系统的结构宜采用1对N的集中监控方式,即1个主站监控N个子站的方式。系统的硬件、软件一般要求充分考虑可靠性、可维护性和可扩性,并具备故障诊断、在线修改功能,同时遵循模块化和冗余的原则。远动数据通道宜采用通信系统提供的数据通道。
3.2 提高地铁供电系统安全性方法与措施
(1)对供电系统设备设施的日常维护。保持地铁供电系统长周期的正常运行,要求对各类设施设备及时维护保养,以减少随机故障的影响。从防灾、抗灾的角度来讲,日常安全维护制度还要确保牵引变电所内设备的完备性,灭火装置
的充分性及可用性。
(2)完备的供电系统监测系统、安全装置、消防设施和信息传输系统地铁供电系统也要严格贯彻“安全第一,预防为主”的方针。对于内和线路情况进行实时监测就是一项重要手段。在牵引变电所内安装摄头,可以监测到任何牵引变电所故障情况。地铁供电系统安全装置一般包括所内报警按钮、智能烟感探头、紧急照明和通风系统。消防设施包括灭火器、自动水喷淋装置和排烟装置等。
当发生爆炸、火灾、毒气时,第一时间掌握现场情况尤为重要。应急时应备有4个渠道:(1)FAS火灾自动报警系统;(2)无线电通讯;(3)有线电通讯; (4)站台内的CCTV视频传输系统。
(3)完备的供电系统安全管理制度。规范完备的供电系统安全管理制度是实现地铁运营安全的基础。目前从保障我国地铁安全运营的实际情况来看,急需建立地铁灾害应急处理制度、地铁设施设备日常安全维护制度、地铁紧急状况定期演练机制及国民地铁供电系统安全教育计划。
第4章 地铁供电系统运营及维护
地铁供电系统的运营和维护工作就是为了保证供电设备的安全运行。保持额定功率和持续的为用户提供合格的电能而采取的技术措施和组织措施。其工作内容包括正常运营工作、异常情况处理、设备检修、运营分析、技术资料管理和人员培训等六个方面。
4.1 正常运营工作
正常运营工作包括设备巡视、记录、设备维护、倒闸操作、工作票受理等五个方面的内容。 4.2 异常情况处理
设备的异常状态是指在规定的外部条件下,部分或全部失去额定的工作能力的状态。事故通常是指异常状态中比较严重的或已经造成设备部分损坏、引起系统运营异常、中止或部分中止了对用户供电的状态。在发生故障时,值班人员要