地铁一号线直流1500V供电课件

地铁变电车间重庆市轨道交通一号线直流1500V供电系统蒋佳伟重庆轨道交通为您详细介绍地铁一号线概论在城市轨道交通牵引供电系统中，电能从牵引变电所经馈电线、接触网输送给电动列车，再从电动列车经钢轨、回流线流回牵引变电所。由馈电线、接触网、轨道回路及回流线组成的供电网络称为牵引网。重庆轨道交通集团有限公司地铁接触网是采用直流1500V供电。1500V系统由正极进线柜、负极柜、馈线柜及钢轨电位限制装置构成。正极柜参数

机组正极电动隔离开关联锁关系及分合闸条件&机组35KV断路器分闸位置相应的机组负极手动隔离开关合闸位置机组正极电动隔离开关可以分合闸操作正极手动手柄插入位置正极隔离开关熔断器隔离放大器正极手柄负极柜负极柜是将整流器出来到负极通过母排将整个1500V系统连接在一起。与负载一起构成闭合电路。负极柜分合只能手动操作。

机组负极电动隔离开关连锁关系及分合闸条件&相应的机组正极电动隔离开关分闸位置相应的机组35KV断路器分闸位置直流负极电动隔离开关可以分合操作负极操作处负极闭锁Y1馈线柜馈线柜安装于正极母排与接触网之间。在柜内根据需要配置了正极母线、直流快速断路器、控制保护设备等装置。馈线柜装设手车式直流快速断路器，手车能方便地拉出和推入。开关柜具有“运行”、“试验”、隔离”三个明显位置。馈线柜参数剩余电压测量电压通过线路的剩余绝缘电阻进行测量。如果线路没有短路，测量到的电压应在系统电压范围内（29.4V）。如果线路上有短路点，则在测试电阻上将产生大部分的电压降。线路剩余绝缘电阻的电压降将大大低于系统电压。短测试如果线路为双边供电线路，即使断路器处于分闸状态，线路上可能由于对侧变电所的送电而有电压。如果设置了短测试功能，断路器在检测线路有压的情况下，可立即合闸（无需要执行完整的测试程序）

直流馈出断路器的双边联跳及重合闸功能闭锁重合闸起动线路测试重合闸非永久性故障是否永久性故障永久性故障联跳邻所向该供电分区供电的直流馈出断路器≥1过流故障（含反向过流）直流馈出断路器跳闸di/dtΔI（故障排除后，需要就地或者远动复归，才能操作）被跳所相应馈出断路器自动重合闸被跳所相应直流馈出断路器跳闸被跳所相应馈出断路器不能合闸重合闸不成功或者解除重合闸主跳所重合闸是否成功重合闸成功接收到主跳所联跳信号（故障排除后，需要就地或者远动复归，才能操作）线路测试整定值线路快速测试最小电压：1000V线路快速测试启动延时：2s线路测试预暂停时间：5s测试时间：2s测试1与测试2间隔时间：15s测试2与测试3间隔时间：15s测试3以后的间隔时间：15s断路器合闸前等待时间：3s断路器合闸后反印时间：5s测试次数：3次最小压降：29.4v线路测试电阻R0熔断器F0继电器R0行程开关小车线路测试接点滑动电阻隔离放大器在工作位在试验位K05合闸继电器K02分闸继电器直接合闸灭弧室断路器机构一次触头线路测试回路插槽馈线小车辅助接点与接线插头之间的连线如下图所示。

5对S826型的辅助接点排列在辅助接点室（400）中：－两个快速双断点触头连接片。－触头材料：硬质银。－绝缘水平：380V/450V=（VDE0110GroupC）。－测试电压：2500V平均值。－适应温度：-40℃到+85℃。－分断能力：380/200V，10A小车维护1、由电弧引起的损耗（1）检查的频率可根据设备开断的次数或投入运行的时间决定。（2）更换部件的要求（3）维护过程对断路器的触头应该进行特别的检查和维护。任何灰尘都必须用干抹布擦去，如果形成大块的堆积，则应该用金属刷刮干净。对触头千万不能用锉刀，同时绝对禁止对触头的润滑。触头磨损主触头，包括动、静触头都有可能会磨损掉10mm之多。但经验证明这样的情况也只会在设备连续运行多年后才会发生。磨损将导致触头压力的减小，同时合闸装置的行程将会增加5mm。当尺寸W变为3±0.5mm时，主触头必须更换。灭弧室（5800）的拆卸完全拧开灭弧室固定螺栓（5818）和垫片（5825）。对于固定式安装结构，松开灭弧室角板（5806/5810）上面和顶板（770/771）两端的连接法兰（5180），并将其旋转90°。将灭弧室放倒。（见下图）1）目测目测以下各部件的状况：动触头（120）、静触头块（115/116）；极板（192/193）；灭弧板（196）；灭弧室的入口，外部角板（5806/5810）和栅板（5805）3）灭弧板的检查无论在断路器经过过流或短路保护动作后，都应对其进行检查。拆下灭弧室，拿出灭弧板，用干布和吸尘器清洁后进行检查。如果这些板出现裂纹或严重烧损（烧损超过原厚度12mm的一半）则必须立即更换。3）灭弧室的检查在更换主触头或进行周期性检查时，也应同时仔细检查灭弧室。灭弧室入口处的状态可代表其总体状况。只要角板的磨损没有超过其原截面的一半，灭弧室还可以继续使用。2、机械零件的磨损（1）检查的频率目测：每6个月详细检查：每年至少一次（2）更换零件的要求根据分合闸循环的次数（记数或估计的）更换下列规定的部件。（3）维护的过程1）目测目测所有机械零件包括螺栓、螺母、垫片等是否在其位。2）详细检查目测所有机械零件包括螺栓、螺母、垫片等是否在其位。根据下表数据检查螺栓和螺母是否拧紧在拨叉和止动爪棘齿部位用刷子涂润滑油

操作机械操作推入断路器手车1）打开下部的门（若有锁的话，先将锁除去）2）在进入固定部分之前，断路器手车应以一恰当的角度推入，以确保手车的前导向轮能够进入导轨。附图一张断路器手车推入前的位置3）紧握把手将断路器手推入进开关柜固定部分约40里面。4）将控制电缆自开关柜固定部分上的支架取下。5）将控制电缆航空插头插入直流快速断路器上的对应得航空插槽内，在插的过程中注意导向键及导向槽的位置。（控制电缆不能折弯）6）顺时针旋紧航空插头的前连接螺母。7）借助把手将断路器手车进一步推进至隔离/测试位置。8）向左扳动解锁控制杆大约45度使其固定住。9）借助于左把手继续将断路器手车向工作位置移动，并且在离开隔离/测试位置后立即松开解锁控制杆，在客服了隔离触头的弹簧张力后，断路器手车必须被迅速推入以使一次触头连接可靠。10）将断路器车手移入工作位置，直至解锁控制杆重新闭锁为止。11）将下部的门关闭。移出断路器手车1）打开开关柜下部的门。2）将解锁控制杆向左扳动约45度并使其保持住。3）借助于左把手继续将断路器车手自工作位置移动，并且在离开工作位置后立即松锁控制杆。在客服了隔离触头的弹簧张力后，断路器手车必须被迅速拉出。4）继续通过两个扳手将断路器手车拉出，直至解锁控制杆在达到隔离/测试位置后重新闭锁为止。5）向左扳动解锁控制杆大约45度使其固定住。6）借助于左把手继续将断路器手车自隔离/测试位置移动，并且在离开隔离/测试位置后立即松开解锁控制杆。7）借助于两个把手将断路器手车拉出约40厘米。8）松开自直流快速断路器的控制电缆航空插头的前连接螺母并将控制电缆分开。9）将控制电缆挂在开关柜固定部分的支架上。10）借助于两个把手将断路器手车整个抽出。11）将开关柜下部的门关闭。电气操作“工作”位置操作快速断路器开关柜通常由可编程控制器SIMATICPLC，或SITRASPro型综合数字保护控制装置进行控制。无论是在当地还是远方控制模式下，所以的“分闸”或“合闸”的命令均来至于SIMATICPLC，或SITRASPro。直流快速断路器的分合闸可通过下列方式实现：在开关柜上部门上的带灯按钮。来至远方的双位置信号或来至运动系统的串行信号，或自中央控制盘经由Prifubus-DP总线控制。在基础设计中，下述操作元件安装于低压室的门上：siemensA组报警指示灯电流表带灯按钮，断路器“分/合”SITRASDPU96“当地/远方”转换开关当断路器处于分闸状态时，在具备了控制电压后，“分闸”带灯按钮始终保持发亮。一旦进行合闸操作，首先将进行线路自动检测。此时，“分闸”带灯按钮保持发亮，同时“合闸”带灯按钮闪烁。当检测确定线路不存在短路时，直流快速断路器即被闭合，“分闸”带灯按钮熄灭，同时“合闸”带灯按钮变为始终发亮。如果合闸前线路存在持续短路，则在设定的线路测试次数达到后，合闸将被闭锁，且组报警指示灯始终发亮。当直流快速断路器处于合闸状态，过流触发断路器跳闸后，将自动投入线路测试装置进行线路状态检测。若此故障为持续短路，则在在设定的线路测试次数达到后，直流快速断路器重合闸被闭锁，“合闸”带灯按钮熄灭，同时组报警指示灯始终发亮。在低压室内的“直接合闸”按钮只用于直流快速断路器没有进行SIMATICPLC，或SITRASPro系统的线路检测时的合闸情况，与此同时，保护装置被启动。与正常合闸不同，直接合闸不会启动线路自动测试。断路器被直接合闸后，如果发生过流跳闸，将不进行线路自动检测与重合闸。正极电动隔离开关发生故障情况故障情况下，电动隔离开关只能以摇柄手动操作。柜门必须打开以便插入摇柄，然后按照分合闸的方向均速转动手柄，当快连接近分合闸位置时应减小操动力，缓慢的使隔离开关运行到位。附图正极隔离开关手柄插入位置。正极手柄插入位置

DC1500V进线柜：SIMATICS7-300PLC采用了逆流保护。DC1500V接触网馈线柜：SITRASPRO微机测控保护装置采用了Imax保护，di/dt&△I保护，定时限过流保护，反向定时限过流保护，双边联跳保护，接触网热过负荷保护，低电压保护，过电压保护，线路测试，IDMT跳闸，电缆温度跳闸。断路器本体采用了大电流脱扣保护。DC1500V再生制动馈线柜：SIMATICS7-300PLC采用了过流保护，断路器本体采用了大电流脱扣保护，吸收装置本体采用温度保护。1500V保护类型分流器

机组正极电动隔离开关逆流保护联锁条件机组正极电动隔离开关逆流故障发生时&所有直流馈出断路器跳闸两个机组35KV断路器跳闸闭锁重合闸闭锁双边联跳停止线路测试功能故障排除后，就地手动复归，才能操作框架保护框架保护框架保护用于设备保护，分为两种形式：电压型框架保护和电流型框架保护。牵降所1500V直流系统采用绝缘安装。原理为：框架保护电流元件动作原理为框架一点接地电缆与分流器串联后接地，分流器实时采样接地电流，当框架泄漏电流超过80A时跳本所两台整流机组交流进线断路器及所有直流断路器并闭锁，停止重合闸功能，联跳左右两侧牵降所直流断路器。框架保护电压元件原理为电压传感器测量框架对负极母线电压，当电压在90V-130V之间时发出警报，当电压高于130V时以反时限曲线延时跳本所两台整流机组交流进线断路器及所有直流断路器，闭锁联跳相邻所对应断路器，停止重合闸功能。SitrasProSitrasPro直流综合保护和控制装置用于城市轨道和干线铁路的直流供电系统，它保护直流开关设备和接触网系统免于极端的运行条件，在电流上升过程中达到最大短路电流之前就能检测出短路的发生。SitrasPro由下列模块构成：SitrasProCU-中央单元SitrasProHMI-人机界面SitrasProBA-直流隔离放大器

SitrasProCM-电缆监视模块

SitrasProSW-PC用户软件基本功能：过流保护（Imax，Imax_rev）电流增量保护（△I）电流上升率保护（di/dt）定时限过流保护（IDMT,IDMTrev）低电压保护（Umin）过电压保护（Umax）接触网电压监视断路器失灵保护阻抗保护快速电容跳闸保护参数组间切换事件记录报警记录测量值记录电缆绝缘层和屏蔽层断线监视IDMT:IDMT定时限过流保护用于检测持续时间较长而又不符合正常运行情况的电流。此保护仅检测馈出方向的电流。如果超出整定值，则继电器输出点O2.0启动。如果快速电容脱扣功能开启，则同时触发快速电容脱扣跳闸。测量值每10ms更新一次。跳闸正向定时限过流延时整定值Itdi/dt：电流上升率保护（应用于远距离短路保护）线路远端的短路点应该被检测到并断开。因此相应地必须设置di/dt保护参数。itdi/dt延时di/dt跳闸整定值30A/ms跳闸电流增量保护△I（用于近端短路保护）电流增量保护测量电流增量。如果检测的高于正常时的斜率的电流快速变化，中央单元将判断在馈线的近端发生短路。短路可在电流远未到达峰值时检测到。这样切断短路电流时，可显著减小系统的短路负载。在△I监视模式下，计算生成新电流测量值与内部保存的基准电流值之间的电流值△I。如果电流上升斜率低于某个di/dt，则将产生新的基准值。例外：如果电流上升斜率降低到△I：di/dt整定值以下，在一定时间后斜率又重新超过△I：di/dt整定值，而这段时间没有超过△I：di/dt返回延时值，则将不生成新的电流基准值。It△I延时跳闸区电流增量保护自动测量起点（1）（2）（3）（4）△I电流上升率值电流上升率返回延时电流上升率返回后重新检测测量起