地铁牵引供电系统短路试验调试工法.doc

1、。地铁牵引供电系统短路试验调试工法中铁八局集团电务工程有限公司二 O一二年八月目录精选资料，欢迎下载。1、前言 .12、工法特点 . .13、适用范围 . .14、工艺原理 . .15、调试工艺流程及操作要点.25.1调试工艺流程 .25.2操作要点 .35.2.1短接点选择 .35.2.2接触网短路线缆连接 .45.2.3牵引变电所测试仪器安装 .55.2.4短路试验操作步骤及方法 .76、材料与设备 . .117、质量控制 . .148、安全措施 . .159、环保措施 . .1710、效益分析 . .错误！未定义书签。11、应用实例 . .错误！未定义书签。精选资料，欢迎下载。地铁牵引供

2、电系统短路试验调试工法中铁八局集团电务工程有限公司1 前言地铁牵引供电系统短路试验是检验牵引供电系统电气设备稳定性、继电保护整定值准确性和保护装置动作可靠性的一项关键性试验。中铁八局集团电务工程有限公司在成都地铁1 号线一期工程和成都地铁 2 号线一期工程短路试验中通过短接点和测试点选择、加装智能控制箱等技术创新，不断改进、优化试验方法，形成本工法。2 工法特点2.1 合理选取短接点和测试点，提高数据测量准确性、降低短路试验次数、减少短路试验时间、节约试验成本。2.2 加装智能控制箱，远端操作短路设备，保证操作人员安全；防止设备不能正常保护动作情况下紧急切断电源，降低设备故障时被损坏的几率。3

3、 适用范围本工法主要适用于地铁牵引供电系统钢性接触网分别对应钢轨和架空地线短接接地方式的短路试验调试。4 工艺原理4.1 考虑操作人员及设备安全性，加装智能控制箱分别对35kV GIS整流变压器馈线断路器、短路点接入回路1500V 直流开关柜馈线柜断路器在远端进行控制，智能控制箱设置在远离直流开关柜室的控制室。4.2 在分流器处外接四线滤波器，对短路试验过程中的波形数据进行采集、分析，计算及判断短路时设备所承受的短路电流峰值大小。精选资料，欢迎下载。4.3 短路试验接线原理图（见图 4.3 ）35kV GIS 1#整流变35kV GIS 2#整流变压器开关柜断路器压器开关柜断路器临时控制箱（含

4、时间继电器和控制单元）直流 1500kV 母线L+直流馈线断路器分四线滤波器流器上网隔离开关接触网短路接地线架空地线或钢轨图 4.3短路试验接线原理图4.4 加装智能控制单元，防止设备不能正常保护动作情况下紧急切断电源，降低了设备故障时被损坏的几率。5 调试工艺流程及操作要点5.1调试工艺流程调试工艺流程见图5.1接触网短路连接施工准备精选资料，欢迎下载控制、测试设备连接。图 5.1 调试工艺流程图5.2操作要点5.2.1接触网短接点选择接触网短接点的选择应根据理论产生最大短路电流及最小短路电流的地点进行选取，以图5.2.1 为列进行分析：A 站E 站3607m2173mB 站F 站3334m

5、4164mC 站3524mD 站2995mG站3589mH 站图 5.2.1区间长度里程图1）最大短路电流： 选取测试点牵引所上网隔离开关外侧容易发生短路故障的地点进行短接，该点短路电流理论为最大，可以检验大电流脱扣保护是否正确动作。2）最小短路电流：考虑到牵引所存在越区供电方式，所以选取最长相邻的两个供电区间的远端容易发生短路故障的地点进行短接，该点作为理论上的最小短路电流，可以检验过电流速断保护或者DDL保护是否正确动作。精选资料，欢迎下载。综上所述：为了更好的体现短路试验的数据准确性，选择H站至 F站区间是最优方案，接触网短接点和测试点的分布情况如下：1) 接触网短接点（越区）：H 站

6、F 站区间（下、上行线）靠近 F 站车站侧，测试点选择在 H站。2) 接触网短接点（远端）：G站 F 站区间（下、上行线）靠近 F 站车站侧，测试点选择在 G站。3) 接触网短接点（近端）：G站 H站区间（下、上行线）靠近 G站车站侧，测试点选择在 G站。通过以上短接点和测试点的选择，实现了所有短路试验程序全部集中在了两个相邻的供电区间，减小了停电范围、人员及设备转移时间，保证了在一个停电点（ 4 小时）内完成所有短路试验调试作业。5.2.2接触网短路线缆连接1）接触网与钢轨短接2短接接地线采用150mm软铜芯电缆连接线2 根，每根不短于 6m（接触线导高 4040mm）。连接示意图见图5.2

7、.2-1所示：精选资料，欢迎下载。铜铝过渡线夹汇流排电连接线夹汇流排150mm 2 软电缆 （ 2 根）钢轨接地线夹图 5.2.2-1接触网与钢轨短接示意图2）接触网与架空地线短接2接地线采用 TRJ-120mm软铜线连接线 2 根，每根不短于4m。连接示意图见图5.2.2-2 ：铜铝过渡线夹汇流排电连接线夹TRJ-120mm2（ 2根）并勾线夹架空地线图 5.2.2-2接触网与架空线短接示意图5.2.3牵引变电所测试仪器安装精选资料，欢迎下载。见图 5.2.3-1所示：短路试验分合闸操作加装智能控制箱，智能控制箱设置在远离直流开关柜室的控制室。控制室图 5.2.3-1短路试验牵引所接线平面布

8、置图由智能控制箱分别引入直流开关柜短路回路馈线断路器分/ 合闸控制回路，以及 35kVGIS整流变压器馈线断路器分闸的控制回路:智能控制箱图见图5.2.3-2所示：图 5.2.3-2智能控制箱图精选资料，欢迎下载。5.2.4短路试验操作步骤及方法1 短路试验前准备1）按照地铁运营公司停电作业程序办理好作业票和配合协议。2）检查确认试验区段及变电所系统的完整性和可靠性。3）短路试验区间的接触网处于停电状态；电动隔离开关在断开位置。4）核对短路试验区段的保护定值及动作时间配合的正确性。5）检查相关电动隔离开关触头闭合情况，必要时使用仪器测量触头接触电阻。2 短路试验操作步骤及方法下面以接触网和钢轨

9、短接对应越区供电短路方式进行操作分析：1）见图 5.2.4-1 所示：短接点选择在 H站至 F 站区间下行线 F 站附近的 2131 隔离开关馈线侧。 分 H站 213、2131、2113 开关、分 G站 213、2131、211、2111 开关、分 F 站 213、2131 开、 2113 开关。H站G站F站测试点2132112132112132112131211121312111213121112113211321133015下行线接触网钢轨图 5.2.4-1越区供电短路试验图（连接钢轨）2）在 H站至 F 站区间下行线验电， 确保在 H 站至 F 站区间下行线应精选资料，欢迎下载。无电。

10、3）在 F 站 2131 隔离开关外侧容易发生短路的位置将接触网与钢轨短接好，短接线连接应牢固可靠。4）将 G站的联络开关 2113 合上，接触网正线联络开关3015 合上，并确认合闸可靠。5）合 H 站隔离开关 2111，合上断路器 211，211 断路器采取智能控制箱进行合闸，其原理见图5.2.4-2所示：SB11ZJ+kM13SB22 4ST13ST1ZJ32ZJ 5接 1500V 直流开关柜合闸回路接 1500V 直流开关柜和 35kV GIS 整流变馈线柜分闸回路31ZJ 52ZJ1ZJ：中间继电器262ZJ：中间继电器ST：时间继电器2ZJSTSB1：合闸按钮58 26SB2：紧急

11、分闸按钮-kM图 5.2.4-2智能控制箱原理图按下合闸按钮 SB1，1500V直流开关柜断路器合闸，短路回路接通，同时时间继电器ST受电，此时正常情况下应该启动保护跳闸。若此时因保护装置故障等原因不能保护跳闸，时间继电器在1 秒时将直接启动跳闸回路，将1500V 直流开关柜和35kVGIS整流变压器馈线柜断路器断开。若时间继电器单元也不能正常动作的前提下，人工按下SB2紧急分闸按钮，直接启动跳闸回路，将1500V 直流开关柜和35kVGIS整流变压精选资料，欢迎下载。器馈线柜断路器断开。6）短路试验数据分析和保护动作情况短接点据测试点距离： 7753m。后台采集波形见图5.2.4-3越区供电

12、短路试验波形图所示 ,短路电流峰值为7648A，保护动作数据具体见表5.2.4-1所示：图 5.2.4-3越区供电短路试验电流波形图表 5.2.4-1越区供电短路试验保护动作表1、短路试验短路电流计算值实际短路开断电电流增长率（ di/dt ）电流增量动作（峰值）流值（峰值）短路初始保护出口值( I)kA7.648kA177A/ms81A/ms3.576kA2、短路时保护动作类型及相关数据保护动作类型动作电流动作时间 大电流脱扣电流速断 UMZ di/dt3.576KA30ms3 其它短路试验连接方式精选资料，欢迎下载。H站G站F站2142122142122142122141212121412

13、1212141212121242124212430183014上行线架空地线接触网图 5.2.4-4越区供电远端短路试验图（连接架空地线）H站G站F站2132112132112132112131211121312111213121112113211321133015接触网下行线钢轨图 5.2.4-5远端短路试验接线图（连接钢轨）H 站G 站F 站21421221421221421221412121214121212141212121242124212430183014上行线接触网架空地线图 5.2.4-6远端短路试验接线图（连接架空地线）精选资料，欢迎下载。H站G站F站213211213211

14、2132112131211121312111213121112113211321133015接触网下行线钢轨图 5.2.4-7近端短路试验接线图（连接钢轨）H站G站F站21421221421221421221412121214121212141212121242124212430183014上行线接触网架空地线图 5.2.4-8近端短路试验接线图（连接架空地线）4 远端和近端短路试验数据分析和保护动作情况1）接触网短接点（远端）：G站 F 站区间（下、上行线）靠近F 站车站侧，距离3589m，短路波形见图5.2.4-9远端供电短路试验波形图所示，短路电流峰值为7809A，保护动作数据具体见表5

15、.2.4-2所示：精选资料，欢迎下载。图 5.2.4-9 远端供电短路试验波形图表 5.2.4-2 远端供电短路试验定值及保护动作表1、短路试验短路电流计算值实际短路开断电电流增长率（ di/dt）电流增量动作（峰值）流值（峰值）短路初始保护出口值( I)kA7.809kA192A/ms90A/ms3.903kA2、短路时保护动作类型及相关数据保护动作类型动作电流动作时间 大电流脱扣电流速断 UMZ di/dt3.903 kA30ms2）接触网短接点（近端）：G站 H 站区间（下、上行线）靠近G站车站侧，距离358m，短路波形见图5.2.4-10远端供电短路试验波形图所示，短路电流峰值为117

16、60A，保护动作数据具体见表5.2.4-3所示：精选资料，欢迎下载。图 5.2.4-10 近端供电短路试验波形图表 5.2.4-3 近端供电短路试验保护动作表1、短路试验短路电流计算值实际短路开断电电流增长率（ di/dt）电流增量动作（峰值）流值（峰值）短路初始保护出口值( I)kA11.670kA336A/ms141A/ms6.551kA2、短路时保护动作类型及相关数据保护动作类型动作电流动作时间 大电流脱扣电流速断10423A0ms UMZ di/dt精选资料，欢迎下载。6 材料与设备在本功法中，所使用的材料设备见表6.1 和表 6.2表 6.1材料表序号名 称规格单位数量备注1铜短接线

17、2组22150mm1 组为 2*150mm软电缆2辅助线2米202120mm1 组为 2*120mm 电连接线3铜接线端子2个2150mm4并沟线夹2个2150mm5控制电缆kVV22-2 2.5米200表 6.2 设备表序号项 目规格单位数量备 注1指挥车金杯（ 11 座）辆2人员运输转移2轨道作业车金鹰 210辆1安装短接线时使用3四线示波器台1带录波功能且能打印输出，检测、显示短路电流上升率4临时控制箱自制台1在远端对操作设备进行控制安全防护用品：安根据防护安全需要，种类要4全帽、绝缘靴、绝套2齐全，并所有绝缘安全用具缘手套等要经检验合格。5照明灯200W个3现场照明6灭火器个3备用灭火

18、器7微机继电保护P521套1备用8直流毫伏发生器YHS101套19800m对讲机TM-271A台6供多方现场联络使用10电工工具套2紧固扳手11高压验电器台2检测直流 1500V7 质量控制根据电气装置安装工程电气设备交接试验标准(GB50150-2006)精选资料，欢迎下载。及设计要求，对应越区短路、远端短路、近端短路逐步增大短路电流方式，逐级校验各保护装置保护功能:1） I 电流增量和 di/dt电流变化率保护（ DDL）短路试验前保护整定保护名称设计整定值设计整定时间 ms备注电流EkA/s40变化率FkA/s8（ DDL）I A350030Imin A40050该保护为接触网中、远端保

19、护，在牵引变电所近端短路时，该保护无法动作，即不能作为大电流脱扣的后备。该保护根据牵引变电所中、远端短路时流过馈线断路器的瞬时短路电流，以及躲过机车启动电流、辅助设备投入冲击电流综合考虑而整定。2）电流保护（ Imax+、Imax+）短路试验前保护整定：保护名称设计整定值设计整定时间 ms备注电流保护Imax+A80001+A350030000Imax电流保护用作大电流脱扣保护及DDL保护的后备保护SEPCOS-NG电流保护分为定时限过流保护（Imax+）和限时电流速断保护（ Imax+）。限时电流速断保护（ Imax+）作为直流短路近端保护的后备保护，按牵引变电所近端短路时流过馈线断路器的最小短路电流进行整定。定时限过流保护（ Imax+）的电流门限时间应大于DDL保护的延时，并按躲过一台机车最大启动电流门限，两台机车启动到峰值的时间之和精选资料，欢迎下载。作为延时进行整定。3）大电流脱扣保护短路试验前保护整定：保护名称设计整定值设计整定时间ms备注大电流脱扣10000A0由故障区间近端的直流断路器的大电流脱扣保护清除故障。用近端短路电流进行校验，保证馈线出口短路时大电流脱扣能可靠动作，区外故障电流进行校核，保证保护范围外短路时本断路器短路的大