青岛蓝色硅谷城市轨道交通工程供电系统(V1)素材

青岛蓝色硅谷城市轨道交通工程供电系统(V1)素材第一页，共101页。汇报内容工程概况环网供电系统接触轨电力监控及电能监控系统防杂散电流系统供电检修车间动力照明系统第二页，共101页。工程概况第三页，共101页。工程概况供电方式：混合供电方式外部电源：

主变电所1座-土寨河主变电所

开闭所2座-海洋大学开闭所、大田路开闭所环网供电系统：35kV、环网供电、3X（1X150）牵引降压混合变电所：20座降压变电所：8座跟随式降压变电所：3座接触轨：下部接触轨受流、DC1500V动力照明系统：380V/220V正线全场58.49km，车站22座，其中18座高架站，4座地下站。设海洋大学车辆段1座、大田路车辆综合维修基地1座、控制中心各1座（位于车辆段内）第四页，共101页。工程概况供电系统原理图（初步设计）供电一分区供电二分区供电四三分区供电六分区供电七分区供电八分区供电四分区供电五分区海洋大学35kV开闭所土寨河主变电所大田路35kV开闭所第五页，共101页。序号供电电源供电分区供电范围1海洋大学开闭所1＃供电分区苗岭路站、会展中心站、科大路站、辽阳东路站、枣山东路站、株洲路站（预留）22＃供电分区控制中心、海洋大学车辆段33＃供电分区海洋大学站、世园会站、区间牵引所一北宅站（预留）4土寨河主变电所4＃供电分区北九水站、区间牵引所二、区间牵引所三、王哥庄站55＃供电分区区间牵引所四土寨河（预留）、区间牵引所五、蓝色硅谷站、山东大学站、大任河站、6大田路开闭所6#供电分区摩天三五站、博览中心站、区间牵引所六皋虞站（预留）、大田路站77＃供电分区大田路车辆综合基地88#供电分区唐家庄站（预留）、盐田西站、盐田东站供电分区划分第六页，共101页。变电所第七页，共101页。变电所主变电所开闭所牵引降压混合变电所降压变电所跟随式降压变电所第八页，共101页。变电所主变电所供电四分区供电五分区非我方安装第九页，共101页。变电所主变电所主接线主变电所110kV侧采用线路变压器组接线方式，每座主变电所设置两台110/35kV主变压器。交流35kV母线采用分段单母线接线方式，设置母线分段断路器。交流110kV进线及交流35kV母线设置避雷器及电压互感器。每段交流35kV母线分别设置1台35/0.4kV所内自用电变压器。110kV系统接地按电力部门要求设置35kV采用中性点小电阻接地，单相接地故障电流为1300A。土寨河主变电所每段35kV母线上设置2个馈线，分别给下级的2个供电分区内的牵引降压混合变电所和降压变电所供电。主变电所每段35kV母线设置一套动态无功补偿装置（SVG），既能补偿感性无功，也能补偿容性无功。每套动态无功补偿装置容量为3000kVar，包括一台变压器柜、两台功率单元柜、两台电抗器柜及相关的控制系统。第十页，共101页。变电所主变电所运行方式1）正常运行方式主变电所的两路110kV电源和两台主变压器分列运行。负责为各自供电范围内的牵引负荷及全部动力照明负荷供电。2）单故障运行方式当主变电所内一台主变压器退出运行时，合闸该所的35kV母线分段断路器，由另一台主变压器承担该主变电所供电范围内的牵引负荷及动力照明一、二级负荷。3）应急运行方式当主变电所退出运行时，不考虑其它开闭所同时退出以及主变电所35kV母线同时故障。此时合闸位于北九水站和大任河站的35kV应急联络开关，利用相邻开闭所的备用容量为退出的主变电所供电范围内动力照明一、二级负荷及牵引负荷供电，维持供电系统继续运行，使运行不中断。此时供电分界点位于王哥庄、区间牵引所四（土寨河预留站）处。第十一页，共101页。变电所开闭所供电六分区供电七分区供电八分区主接线（一）开闭所从城市电网引入两个相互独立的35kV电源，再分配给下级的牵引降压混合变电所和降压变电所。电源开闭所35kV系统采用单母线分段接线，设母线分段开关。每段35kV母线设置一组电压互感器和一组避雷器，用于母线电压测量和过电压防护。大田路开闭所电源为不接地方式。大田站站开闭所每段母线上设置3个馈线。海洋大学开闭所和大田路开闭所动态无功补偿装置容量分别为2400kVar和2200kVar，包括一台变压器柜、两台功率单元柜、两台电抗器柜及相关的控制系统。第十二页，共101页。变电所开闭所供电一分区供电二分区供电三分区主接线（二）海洋大学站开闭所每段35kV母线上设置3个馈线。分别给下级的三个供电分区内的牵引降压混合变电所和降压变电所供电海洋大学开闭所电源为小电阻接地，单相接地故障电流为800A。海洋大学开闭所电源为小电阻接地，单相接地故障电流为800A。主要设备材料：35kV开关柜无功补偿装置交直流屏综控屏电缆第十三页，共101页。变电所开闭所运行方式1）正常运行方式在正常运行情况下，两段母线分列运行，35kV母线分段开关处在分闸状态。两路进线电源分别为各自供电范围内的全部牵引负荷和动力照明负荷提供电源。2）单故障运行方式当一路35kV进线电源失电时，闭合35kV母线分段开关，由另一路35kV进线电源为该电源开闭所供电范围内的牵引负荷和动力照明一、二级负荷供电。当一段35kV母线故障时，该段母线上的35kV进线开关分闸，同时，该段母线上馈线所接的第一级变电所进线开关也失压跳闸，此时，根据中压供电网络运行方式分析，通过倒闸操作，由电源开闭所的另一段35kV母线继续供电。3）应急运行方式当一座开闭所退出运行时，不考虑其35kV母线同时故障退出的情况。此时合闸北九水站和大任河站的应急联络开关，利用主变电所的备用容量为退出开闭所供电范围内的动力照明一、二级负荷及牵引负荷供电，维持供电系统继续运行，使运行不中断。第十四页，共101页。变电所牵引降压混合变电所典型牵引降压混合所主接线图主要设备材料有：35kV开关柜牵引变压器35/1.18kV配电变压器35/0.4kV整流器DC1500V直流开关柜DC1500V交直流屏0.4kV开关柜综控屏电缆第十五页，共101页。变电所正线牵引供电示意图第十六页，共101页。变电所牵引降压混合变电所牵引降压混合变电所直流侧额定电压为DC1500V，单母线接线。正极通过直流快速断路器接于直流正母线上，负极通过手动隔离开关连接到直流负母线上，各馈出回路通过直流快速断路器向牵引网供电。正线的每座牵引变电所馈出4回DC1500V出线，分别接至上、下行接触轨，与相邻的牵引变电所构成双边供电。正线牵引变电所在直流馈出快速断路器与接触轨之间设置电动上网隔离开关柜以及纵联电动隔离开关柜。纵联电动隔离开关可以分别将上行或下行的接触轨连接起来，构成大双边供电。在直流牵引系统中，牵引电流和短路电流，都将可能引起作为回流使用的走行轨与大地间（保护地）产生超出安全许可的接触电压。轨道电位限制装置就是用于限制走行轨的电位，保护人身安全。第十七页，共101页。变电所海洋大学车段牵引供电示意图车辆段牵引降压混合变电所直流馈出快速断路器与接触轨之间设置电动隔离开关。第十八页，共101页。变电所大田维修基地牵引供电示意图第十九页，共101页。变电所降压变电所典型降压变电所主接线图主要设备材料有：35kV开关柜配电变压器35/0.4kV0.4kV开关柜低压交直流系统

交流屏

直流屏

蓄电池屏综控屏电缆第二十页，共101页。变电所跟随式降压变电所典型跟随式降压变电所主接线图主要设备材料有：35kV开关柜配电变压器35/0.4kV低压交直流系统

交流屏

直流屏

蓄电池屏电缆第二十一页，共101页。环网供电系统第二十二页，共101页。环网供电系统环网概述110/35kV主变电所是将从城市电网引入的110kV电源，经主变压器变换为中压35kV电源。通过35kV馈出回路，向轨道交通各牵引变电所、降压变电所供电。35kV电源开闭所将从城市电网引入的35kV电源进行再分配，通过35kV馈出回路，向轨道交通牵引变电所、降压变电所供电。全线设置1座主变电所、2座电源开闭所，分别为土寨河主变电所、海洋大学开闭所和大田路开闭所。110kV城市电网电源35kV城市电网电源主变电所110/35kV开闭所35kV35kV环网供电系统各牵引降压混合所各降压变电所第二十三页，共101页。环网供电系统运行方式（1）正常运行方式正常运行时，开闭所、牵引降压混合变电所及降压变电所两个35kV进线电源分别向所接的35kV母线供电，母线分段开关处于分闸状态。跟随式降压变电所两个35kV进线电源分别向所接的35kV母线供电。（2）非正常运行方式当一个变电所35kV进线电源退出运行时，确认故障类型后分闸相应的进线开关，自动或手动合闸母线分段开关，由另一个进线电源向本所供电范围内的牵引负荷和全部动力照明一、二级负荷供电。当跟随式降压变电所35kV进线电源退出运行时，该段电源所供的配电变压器退出运行，通过低压母线分段开关自动或手动合闸后，由另一个35kV进线电源向本所供电范围内的全部动力照明一、二级负荷供电。第二十四页，共101页。接触轨第二十五页，共101页。接触轨正线接触轨接触轨一般布置在行车方向的左侧在道岔区等个别地段布置在行车方向的右侧。在有牵引变电所的车站设置分段式电分段在线路道岔区和人防门处接触轨机械分段。牵引网采用DC1500V下部授流钢铝复合轨，走行轨回流。标称电压为DC1500V允许电压波动范围DC1000~1800V第二十六页，共101页。接触轨车辆段接触轨车辆段的接触轨采用单边供电方式。在线路道岔区以及线路与道路的交叉口设置接触轨机械分段（电不分段）不同供电分区之间设电分段。场区接触轨按少断轨的原则布置。库内接触轨为设有检查坑的股道接触轨设置断轨。月检库及静调库设置滑触线。运用库内设手动双电源开关柜，主回路由牵引变电所直接供电，备用回路由场区外线接触轨引入，保证用电可靠性。运用库每股道每列车前设置一面直流手动隔离开关柜。为了保证检修人员的安全，在车辆基地内设置一台钢轨电位限制器。作为牵引回流的走行轨应全部连接，并接至钢轨电位限制器。第二十七页，共101页。接触轨主要材料接触轨接头弯头锚节电缆连接支架防护罩防护罩支撑卡电缆滑触线第二十八页，共101页。接触轨接触轨接触轨的标准长度应为绝缘支架的整数倍。

正线接触轨一般不超过4m；

车辆段场区接触轨标准长度为15m。环境温度40℃，温升45℃时，接触轨载流量为不小于3000A。单位电阻在20℃时不超过0.0087Ω/km铝导体截面大于3800mm2接触轨截面示意图第二十九页，共101页。接触轨接头普通接头普通接头接触轨之间以及接触轨与弯头之间由普通接头连接，普通接头的材质同接触轨。连接后接触轨的电气和机械性能都不会降低。膨胀接头膨胀接头为满足接触轨的热胀冷缩，在适当位置设置接触轨膨胀接头。本工程接触轨的允许最高工作温度为85℃，膨胀接头的允许伸缩缝为200mm。隧道内约每10根标准轨长设置一个膨胀接头，地面线约每5根标准轨长设置一个膨胀接头。第三十页，共101页。接触轨中心锚节端部弯头中心锚结安装在靠近锚段中心最近的绝缘支架两侧防止该段接触轨的自由爬行。一般每段接触轨设置一套（两组）中心锚结。第三十一页，共101页。接触轨弯头端部弯头弯头为保证电气列车的受流器平滑搭接或离开接触轨在接触轨的端部设置具有适量纵向坡度的端部弯头正线及试车线采用高速弯头（长5.8m）车辆段场采用低速弯头（长3.4m）。第三十二页，共101页。接触轨电缆连接电缆连接板电缆连接电缆连接板本体材质与接触轨材质相同。可以连接6根1x240直流电缆铜铝过渡措施，以保证与电缆连接时不发生电化学腐蚀第三十三页，共101页。接触轨支架支架功能支架允许接触轨热胀冷缩时的自由滑动（随着环境温度及运营过程中接触轨自身温升的变化而引起的热胀冷缩）。支架能够承受由接触轨及其附件的自重以及作用于接触轨上150kg的短时集中负荷，并且能够满足线路曲线地段安装接触轨的弯曲应力。支架能够承受车辆运行过程中引起的轨道及土建结构的震动，车辆受流器的移动冲击及短路故障时的电动力冲击。支架在安装过程中水平方向和垂直方向能够调节，以适应土建施工中支架基础的施工及安装误差。接触轨绝缘支架第三十四页，共101页。接触轨支架支架材料支架的材料为玻璃钢，具有足够的机械强度和耐腐蚀能力以及电气性能。工艺优点缺点注射工艺表面有胶衣层，抗老化效果较好，寿命较长造价高模压工艺造价低强度、抗老化不如注射工艺，需在支架表面喷涂抗老化涂料等措施，以保证15年寿命。本工程推荐工艺模压工艺，设备表面喷涂抗老化涂料的方案。支架制造工艺第三十五页，共101页。接触轨防护罩种类接触轨防护罩支架防护罩电缆连接板防护罩端部弯头防护罩膨胀接头防护罩库内车辆受流器防护罩制造工艺模压工艺：支架防护罩为拉挤工艺：除支架防护罩外的其他防护罩功能用于防护接触轨，确保人身安全。防护罩材料材料为玻璃钢。第三十六页，共101页。接触轨防护罩支撑卡功能为了保证接触轨和防护罩之间有一定的距离，以保证接触轨的良好散热和安全，并支撑防护罩，在接触轨上放置支撑卡。特性具有自熄和阻燃的特征，并在火灾情况下不会产生有毒气体。支撑卡有一定的强度，在最高工作温度和150kg集中负荷的作用下，支撑卡不会永久变形、碎裂或损坏。防护罩支撑卡支撑卡材质优点缺点普通PE造价低维卡软化温度为80℃玻璃钢耐高温造价高改性塑料维卡软化温度为100℃以上，造价适中。第三十七页，共101页。接触轨电缆电缆所用位置5x(1x240)直流铜芯软电缆正线牵引网上网隔离开关柜至接触轨接线板的电气连接线。2x(1x400)直流铜芯软电缆车辆基地除运用库、月临修库外，开关柜之间及开关柜至接线箱之间4x(1x240)直流铜芯软电缆接触轨之间接线箱和接触轨之间第三十八页，共101页。接触轨在有牵引变电所的车站设置回流电缆走行轨道岔处的纵向连接电缆由牵引网专业实施。纵向连接电缆采用4X（1X95）软电缆。回流电缆采用直流-（1×240）铜芯软电缆，6根并联。车辆段回流电缆采用直流-（1×240）铜芯软电缆，4根并联。回流均流降低牵引网系统电阻，轨道上下行之间设置均流电缆。为方便左右线的电缆连接，均流电缆在区间联络通道处设置。未设置牵引变电所的车站，在车站端部设置均流电缆。高架桥区段间隔400m设置一处均流。均流电缆一般为2X（1X240）mm2直流电缆。第三十九页，共101页。接触轨滑触线在车辆段静调库、双周三月检线采用滑触线供电形式。通过移动小车不间断取电，即提高了检修维护的工作效率，同时避免了误碰接触轨的危险。列车牵入、牵出及静调电源均通过滑触线集电小车电缆与车体高压电源插座连接完成。滑触线装配图滑触线实物安装图第四十页，共101页。接触轨区间设置紧急停电按钮（EPO）EPO联跳原理示意图为了应对突发事故对接触轨进行停电，在正线区间上下行间隔200m设置一处EPO的接触轨紧急断电按钮，为列车区间疏散赢得宝贵时间。EPO实物图第四十一页，共101页。电力监控系统电能管理系统第四十二页，共101页。电力监控及电能监控系统电力监控系统主要包括电能监测系统包括变电所综合自动化系统控制中心中央监控系统供电检修车间的复式终端控制中心电能监测中心2座电源开闭所20座牵引降压混合变电所8座降压变电所4座跟随式降压变电所第四十三页，共101页。电力监控及电能监控系统电力监控系统一、控制中心中央监控系统控制中心中央监控系统（电力调度中心）在控制中心集成于综合监控系统。二、变电所综合自动化系统变电所综合自动化系统采用微机技术将传统变电所的二次设备功能进行整合，实现对变电所的自动监视、测量、保护、控制、通信和统一数据管理，并通过与综合监控系统接口，实现与电力调度系统联通。变电所综合自动化系统采用集中管理、分散布置模式，分层、分布式系统结构，系统由站级管理层、网络通信层、间隔设备层组成。系统以供电设备为对象，通过网络将所内间隔层设备与站级控制管理设备综控屏连接起来。三、通信通道综合监控系统为电力监控系统在各车站、车辆段和之间提供可靠的冗余通信通道。四、供电复示终端系统供电复示系统设置在供电车间内。电力监控系统构成第四十四页，共101页。电力监控及电能监控系统电力监控系统（1）控制及操作功能遥控：接触轨停送电、区间接触轨紧急停电、35kV和1500V开关设备检修断路器故障跳闸远方复归保护定值组管理保护投退供电系统控制闭锁功能人工置数系统远程维护功能通道测试（2）数据采集与处理功能遥信遥测数据处理及打印功能SOE事件记录故障录波数据读取统计报表功能（3）显示功能人机界面显示趋势显示变电所综合自动化系统运行状况显示事故反演功能（4）报警功能事故报警功能报警事件打印功能（5）系统权限管理功能使用权限管理控制权限管理控制中心中央监控系统功能第四十五页，共101页。电力监控及电能监控系统电力监控系统变电所综合自动化系统构成：（1）站级管理层（2）网络通信层（3）间隔设备层设备综合自动化系统主要配置：2套监控单元2台以太网交换机1套监控工作站1套智能测控单元（PLC）1面综控屏第四十六页，共101页。电力监控及电能监控系统电力监控系统（1）站级管理层站级管理层实现变电所控制室对本车站变电所设备的控制、监视、报警功能，并负责变电所综合自动化系统与综合监控系统之间的数据交换。站级管理层构成监控工作站监控单元综控屏以太网交换机（2）网络管理层网络通信层实现站级管理层与间隔设备层之间的通信。变电所内网络通信层包括基础设备与监控单元之间的通信光缆电缆及光电转换装置（3）间隔设备层间隔设备层实现对基础设备数据的采集、测量等功能包括综合测控保护装置或者智能采集装置等设备。各供电系统设备均采用综合测控保护装置或者智能采集装置，与供电系统设备的控制/检测回路、PT、CT等二次设备连接，负责执行监控单元对供电系统设备的控制、监视、测量、保护等。变电所综合自动化系统构成第四十七页，共101页。电力监控及电能监控系统（1）控制及操作功能遥控：可以对本变电所的任何一个可遥控的对象进行合、分遥控。保护定值组管理保护投退供电系统控制闭锁功能（2）数据采集与处理功能遥信遥测SOE事件记录：记录用于分辨事件发生的先后顺序(如故障跳闸的顺序)。系统可以以各种方式(按时间、按事故源对象等)查询、分析和打印SOE记录。故障录波数据读取统计报表功能（3）显示功能人机界面显示趋势显示变电所综合自动化系统运行状况显示（4）报警功能人机界面报警显示综控屏箱响显示（5）系统中文显示、处理功能权限管理功能使用权限管理控制权限管理变电所综合自动化系统功能电力监控系统第四十八页，共101页。电力监控及电能监控系统电力监控系统（6）中文显示、处理功能系统人机操作界面进行全中文处理。系统软件应配置中华人民共和国一级汉字库。（7）冗余设备自动切换功能双冗余设备及通信通道采用热备工作方式，主用设备发生故障时可自动切换到备用设备。两个设备或通信通道之间的切换也可以通过人机界面上手动操作来实现。（8）系统自检系统应具有自检功能。系统能对变电所综合自动化系统设备实时监视。若检测到故障，均应通过人机界面和音响等设备发出报警提示，只有管理人员手动确认才可解除报警。通过自检可以确定故障发生的部位，并对故障发生时间、恢复时间能自动记录。变电所综合自动化系统功能第四十九页，共101页。电力监控及电能监控系统电力监控系统（9）时钟同步变电所综合自动化系统应具有与综合监控系统时钟同步的功能，使变电所综合自动化系统与控制中心的时钟保持同步。变电所综合自动化系统可对其监控的智能设备进行软件同步对时，同步对时间隔时间可调。对时精度为1ms。（10）与便携式维护计算机通讯功能变电所综合自动化系统应配置与便携式维护计算机进行通讯的接口，由便携式维护计算机实现监控及维护功能。（11）智能设备接口功能监控单元应该能够完成与各类智能设备（包括保护测控装置、智能采集装置等）的通讯连接。监控单元需预留与智能测控单元的接口。变电所综合自动化系统功能第五十页，共101页。电力监控及电能监控系统电力监控系统供电车间复示终端系统设置在供电检修车间用于供电检修人员对供电系统的实时监视，并可以通过此系统获取相关的检修信息，如开关跳闸次数、设备类型、设备生产厂家等。供电车间复示终端系统不具备对供电系统设备的控制权限。供电车间复示终端系统由综合监控系统引出显示终端，此显示终端专门用于供电维修车间。综合监控系统可以通过权限管理功能，限制供电车间复示终端系统工作站的浏览权限。供电车间复示终端第五十一页，共101页。电力监控及电能监控系统电力监控系统（1）设备信息管理功能所有设备可以以图形的方式直观的显示在所属变电所的接线图画面上，该设备的管理信息都可以方便的录入、修改、查询、统计和打印。管理信息中包括设备数据库信息，设备制造厂家信息，生产日期，保修期，额定电压电流等需要了解的信息；也包括操作记录、缺陷记录、修试记录、巡视记录、事故异常记录、运行记事簿、开关跳闸记录、保护工作记录等设备运行记录。（2）运行记录功能操作记录缺陷记录事故异常记录巡视记录修试记录开关跳闸记录（3）预防性维修提示功能系统应允许具有相应权限的用户设置维修提示功能。提示条件可以按照运行时间和开关动作次数定义。当设备维护管理系统发现设备当前的累计运行时间超过了设定的安全运行时间或者开关动作次数超过了设定的开关动作次数，则产生一条设备维修报警，提醒维修人员应该对该设备进行设备维修或者更换。供电车间复示终端功能第五十二页，共101页。电力监控及电能监控系统电力监控系统（4）工作票管理功能系统应该具有开票（维修工程师）、审核与签发（维调）、状态跟踪（工作票的实时状态：计划、签发、开工许可、完工、延期、废票）、作废、打印、统计、查询（合格率统计）功能；工作票一旦完结，仅能进行查询和统计，任何人不能修改。系统应该提供工作票模板，维修工程师通过编辑修改操作票模板以生成新的工作票，相同类型的工作票通过不同的工作票号加以区分。工作票应该可以按设备对象进行存储和管理。查询条件可以是设备对象、设备所处车站、设备检修时间等。供电车间复示终端功能第五十三页，共101页。电力监控及电能监控系统电能监控系统电能监控系统构成三部分构成

控制中心的电能监测中心

各变电所电能监测系统

通信通道控制中心电能监测中心实现对全线各变电所内35kV、0.4kV设备测量仪表上传的数据进行统计及分析，辅助运营部门对青岛市蓝色硅谷城际轨道交通工程供电系统的电能相关数据进行分析、统计。变电所电能监测系统包括系统通信层和间隔设备层。间隔设备层为35kV、0.4kV设备测量仪表，由变电所专业负责设计。系统通信层负责将测量仪表的数据进行收集、汇总，并经通信通道上传至控制中心。第五十四页，共101页。电力监控及电能监控系统电能监控系统控制中心的电能监测中心方案配置一台以太网交换机、双冗余服务器控制中心的电能监测中心构成服务器：配置一台以太网交换机、双冗余服务器系统（设置1台Web服务器、1台报表服务器。用于系统界面管理及报表打印等。）前置机：系统设2台前置机，用于为数据服务器预先处理相关数据。工作站:系统设2套工作站，1套为维护工作站，1套为操作员工作站。打印机:调度大厅、机房各设1台打印机，用于打印文档、图形等。以太网交换机:调度大厅、机房及系统接口各设1台以太网交换机，用于构成系统运行所需要的以太网环境。其中机房以太网交换机与通信传输系统连接，实现控制中心与变电所之间的通信功能。电能监测中心屏:设1面电能监测中心屏，安装于系统机房内，用于集中安装服务器、以太网交换机等设备。工作台:设2面工作台，分别安装于网管室、调度大厅，用于摆放维护工作站、监测工作站。网络屏:设1面网络屏，用于安装调度大厅以太网交换机等设备。第五十五页，共101页。电力监控及电能监控系统电能监控系统变电所电能监测中心方案各变电所独立设置电能监测屏，各变电所交流35kV系统、0.4kV系统电能参数测量仪表通过现场总线接入电能监测屏内的电能监测仪，此电能监测仪直接接入通信传输系统。变电所交流35kV系统、0.4kV系统内的电能参数测量仪表负责各自系统电参数测量和计量，电能监测仪负责数据采集和简单的数据处理、数据打包和成帧，并负责上传数据。电能监测数据通过专用通信通道进行传输，在控制中心设电能监测中心，根据来自各变电所的数据进行分析、处理、图形报表输出和数据统计并生成报表。变电所电能监测系统结构示意图第五十六页，共101页。电力监控及电能监控系统电能监控系统一、控制中心电能监测中心功能数据采集及处理功能报警功能电度表满刻度及换表处理显示功能趋势显示系统权限管理功能历史数据备份与复原时钟同步通信功能冗余设备切换功能系统自检网络管理与维护功能二、变电所电能监测系统功能通信功能系统自检时钟同步测量仪表接口功能一、控制中心电能监测中心功能二、变电所电能监测系统功能电能监测系统功能第五十七页，共101页。电力监控及电能监控系统电能监控系统电能监测系统采集电量参数范围相电压线电压电流零序电压零序电流谐波有功功率无功功率视在功率功率因数有功电度无功电度第五十八页，共101页。防杂散电流系统第五十九页，共101页。防杂散电流系统概述本工程采用直流1500V接触轨授电、走行轨回流方式。回流时由于走行轨对地存在电位和过渡电阻从而产生杂散电流。本工程杂散电流腐蚀防护系统采用“以防为主、加强监测、应急排流”的原则进行设计。走行轨下设置绝缘垫，杂散电流腐蚀防护系统设置杂散电流排流网和监测网。第六十页，共101页。防杂散电流系统设计标准轨道交通走行轨和变电所内的直流设备采用绝缘安装。走行轨对地过渡电阻不小于15Ω•km。对整体道床内的钢筋进行电气连接，建立杂散电流排流网。杂散电流流过钢筋时引起的对地电位偏移数值小于0.5V，保证道床钢筋极化电压的正向偏移值控制在危害指标以下。第六十一页，共101页。防杂散电流系统设计原则杂散电流腐蚀防护系统的设计按照“以防为主，加强监测，应急排流”的原则进行。包括“防、测、排”三方面内容，充分体现以防为主的特点。“防”――隔离、控制所有杂散电流可能的泄漏途径，尽量减小回流系统的阻抗，尽量提高回流轨对地过渡电阻，抑制回流轨对地电流漏泄值。“测”――设置完备的杂散电流监测系统，对杂散电流漏泄量进行监测，为轨道交通的正常运营、维护提供参考数据。“排”――设置有效的杂散电流排流网。杂散电流排流网是杂散电流泄漏后遇到的电阻较小的回流通路，应将杂散电流限制在地铁内部，阻止其继续向地铁系统以外的地方泄漏。第六十二页，共101页。防杂散电流系统系统方案杂散电流腐蚀防护方案杂散电流排流方案杂散电流腐蚀监测系统方案第六十三页，共101页。防杂散电流系统杂散电流腐蚀防护方案杂散电流腐蚀防护方案1正线隧道区段2高架桥区间及车站

3地面区段4车辆段第六十四页，共101页。防杂散电流系统杂散电流腐蚀防护方案1正线隧道区段本工程自起点至枣庄东路站以南的区间的正线为地下线路，在北九水站和王哥庄站之间约4.58km为崂山穿山隧道。隧道内，道床采用整体道床，走行轨采用绝缘法安装，走行轨对地过渡电阻不小于15Ω•km。隧道内底板钢筋与整体道床内钢筋应无任何电气上连通。同时走行轨底部与整体道床面之间的间隙不小于70mm。隧道内设置良好的排水设施，防止废水在隧道内积存。2高架桥区间及车站枣庄东路以南的区间至终点的正线为高架线路（崂山穿山隧道除外），局部特殊地段为地面区段。桥梁道床采用的是整体道床，走行轨采用绝缘法安装，走行轨对地过渡电阻不小于15Ω•km。为了保护桥梁钢筋不受杂散电流腐蚀，桥梁梁体钢筋与桥面之间的保护层应尽量加厚，不小于30mm，避免桥梁梁体钢筋露出桥梁表面。桥梁主体钢筋与道床结构钢筋不得相碰，须隔离。高架桥与整体道床之间的连接筋应与道床排流钢筋无任何电气上连通。同时还应保证走行轨底部与桥梁道床面之间的间隙不小于70mm，条件困难的区段不小于30mm。高架桥桥面应有良好的排水设施，保证道床处于干燥环境。第六十五页，共101页。防杂散电流系统杂散电流腐蚀防护方案3地面区段本阶段根据最新的线路资料，正线约有11处区段为路基区段，其中轨道有6处采用了碎石道床的型式。在碎石道床区段，道床内无钢筋，不设置杂散电流排流网。线路应有良好的排水设施，防止废水污水的积存。4车辆段海洋大学车辆段位于线路的海洋大学站附近，大田路车辆段位于大田路站附近。针对车辆段的特点，杂散电流的防护从走行轨回流以及轨道绝缘入手，主要考虑采用以下措施：（1）正线与出入车辆段的走行轨之间、车辆段电气化库的库内线路走行轨与库外线路之间设置绝缘节，电气化库内走行轨绝缘安装，从而降低车辆段范围内杂散电流泄漏量。（2）车辆段内有绝缘节的库内设置均回流电缆，库内和库外分别单独回流。第六十六页，共101页。防杂散电流系统杂散电流腐蚀防护方案车辆段（3）车辆段内给排水管道采用绝缘性能好的塑料管，如果采用金属管道，应具有双倍加强的绝缘保护层（先刷绝缘漆，再包绝缘材料）。进出车辆段的给排水管在进出车辆段的部位设置绝缘法兰或绝缘短管，与城市管网在电气上隔离，避免杂散电流通过金属管线向车辆段外部泄漏。（4）外部管线引入地铁地下线路时，水管等金属管线必须装有绝缘接头或者绝缘法兰，并应设在干燥和可以接近的部位。第六十七页，共101页。防杂散电流系统杂散电流排流方案杂散电流排流方案1排流网2排流柜

3双极电动隔离开关4埋入型连接端子第六十八页，共101页。防杂散电流系统杂散电流排流方案对于新建的地铁线路，通过加强走行轨对地绝缘及保证牵引回流畅通，可以有效减少杂散电流产生。随着运行时间的推移，走行轨对地绝缘水平的下降，杂散电流有可能会超标，通过钢筋再扩散至混凝土，所以需要设置排流装置，以便在必要时通过一定电气通道将杂散电流引回牵引变电所的负极，以减少对沿线结构钢筋及金属管线的腐蚀程度，将杂散电流尽量控制在地铁直流系统内部，尽量减少其向地铁外的扩散，即设置排流系统。排流网系统为杂散电流泄漏后遇到的电阻较小的回流通路，可以将杂散电流引至各牵引变电所负母排，从而将杂散电流限制在本系统内部，阻止其继续向地铁系统以外的地方泄漏。杂散电流排流方案概述第六十九页，共101页。防杂散电流系统杂散电流排流方案1排流网

1.1概述

随着运行时间的推移，走行轨对地绝缘水平的下降，杂散电流有可能会超标，通过钢筋再扩散至混凝土，所以需要设置排流装置，以便在必要时通过一定电气通道将杂散电流引回牵引变电所的负极，以减少对沿线结构钢筋及金属管线的腐蚀程度，将杂散电流尽量控制在地铁直流系统内部，尽量减少其向地铁外的扩散，即设置排流系统。排流网系统为杂散电流泄漏后遇到的电阻较小的回流通路，可以将杂散电流引至各牵引变电所负母排，从而将杂散电流限制在本系统内部，阻止其继续向地铁系统以外的地方泄漏。第七十页，共101页。防杂散电流系统杂散电流排流方案1排流网1.2设置原则利用整体道床内的钢筋进行电气连接，形成电气通路，建立起杂散电流的排流网，使杂散电流从走行轨流向道床后，通过排流网流回牵引变电所。杂散电流排流网的截面，根据运行高峰小时的车流密度、牵引供电计算及线路特征参数通过计算，经校核排流网极化最高电位低于《地铁杂散电流腐蚀防护技术规程》（CJJ49-92）的规定要求后确定。排流网截面大小根据道床钢筋的实际布置情况、高峰小时钢轨平均电流、钢轨纵向电阻及走行轨对地绝缘电阻等参数，进行排流网极化电压的正向偏移值计算，以满足《地铁杂散电流腐蚀防护技术规程》（CJJ49-92）规定的0.5V以下的要求。按照新建线路，走行轨对地绝缘电阻值不小于15Ω•km进行计算，为达到全线轨道钢筋极化电位小于0.5V第七十一页，共101页。防杂散电流系统杂散电流排流方案1排流网1.3整体道床区段排流网设置在整体道床区段，利用整体道床内钢筋作为杂散电流腐蚀防护的排流网。道床内纵向每间隔5m选横向钢筋一根与所有道床内纵向钢筋焊为一体形成网状，构成道床排流网。道床排流网在道床结构变形缝或沉降缝断开，并在两侧引出测防端子。纵向排流网通过软电缆将所有引出道床表面的测防端子连接成连续的排流网，以建立一条低阻抗的杂散电流收集、排放通路。最后将杂散电流通过排流柜内的单向导通元件使杂散电流流回至直流负母线。通过隧道钢筋或桥梁钢筋的合理焊接，使隧道结构钢筋或桥梁钢筋监测网截面大于道床排流网截面，这样当杂散电流流过隧道结构钢筋或桥梁钢筋时，所引起的电位偏移数值小于整体道床排流网钢筋的电位差，从而保证地铁结构钢筋极化电压的正向偏移值控制在危害指标以下。第七十二页，共101页。防杂散电流系统杂散电流排流方案1.4碎石道床区段排流网设置正线约有11处区段为路基区段，其中轨道有6处采用了碎石道床的型式。在碎石道床区段，道床内无钢筋，不设置杂散电流排流网，利用直流1x185mm2电缆将两侧的排流网进行连接。1排流网第七十三页，共101页。防杂散电流系统杂散电流排流方案2.1概述在正线的每座牵引变电所内均设置一面杂散电流排流柜，排流柜的一端通过电缆与牵引变电所负极柜的负母排相连，另一端与杂散电流排流网的排流端子相连。排流柜在线路开通时安装到位，但杂散电流值在满足规程要求时排流柜不投入运行。只有当监测到道床排流网钢筋极化电位值超过设定数值时，排流柜才投入运行，道床排流网开始排流。2

.2功能单向极性排流。自动调节排流电流值，大电流限度排流。自动监测记录排流网的排流电流值。具有与电力监控的数据通讯功能。2排流柜第七十四页，共101页。防杂散电流系统杂散电流排流方案3双极电动隔离开关柜在车辆段与正线之间设置双极式电动隔离开关柜，双极式电动隔离开关柜用于连接绝缘轨缝两段钢轨保证接触轨和走行轨回路同时接通或断开4埋入型连接端子目前国内的道床伸缩缝两侧的连接端子基本采用3种方案扁铜镀锌扁钢埋入型连接端子。第七十五页，共101页。防杂散电流系统杂散电流排流方案4埋入型连接端子埋入型连接端子镀锌扁钢连接端子采用镀锌扁钢或扁铜时，连接端子一般伸出道床面100mm左右，且在施工单位实施时，连接端子伸出的高度很高，维修人员巡视时，很容易被绊倒。埋入型连接端子安装简单，且安装完成后与水泥地面基本持平，维修人员行走时不易被绊倒，更加安全，并且在疏散情况下更能保证乘客的安全。由于埋入式杂散端子浇筑在水泥中铜材质的端子外露部分较少，基本不超过5mm，所以丢失铜端子的几率接近于零。第七十六页，共101页。防杂散电流系统杂散电流监测方案杂散电流监测方案1监测系统构成2监测网3监测点第七十七页，共101页。防杂散电流系统杂散电流排流方案1监测系统构成

参比电极道床钢筋测试引出端点结构钢筋（或桥梁钢筋）测试引出端点传感器信号转接器监测装置等组成监测系统的数据可以实时上传给电力监控系统。第七十八页，共101页。防杂散电流系统杂散电流排流方案1监测系统构成在车站的适当位置设置杂散电流信号转接器，通过通信电缆将该车站及两端区间的传感器采集到的原始数据引入到信号转接器，信号转接器进行地址处理后再上传到监测装置；监测装置将数据保留并上传到电力监控系统，再通过通信信道传输至控制中心，将杂散电流信息分检后输入到杂散电流监测系统上位机进行数据显示及管理。信号转接器采集2个数据量，采集数据分别为结构钢筋极化电压和道床钢筋极化电压。信号转接器通过传感器经电缆分别与结构钢筋（桥梁钢筋）监测端子、道床钢筋监测端子和参比电极连接。为保证杂散电流防护设施正常使用，应根据防护监测的情况对杂散电流各项防护指标进行维护性检查测量，检查测量内容应包括走行轨对结构钢筋过渡电阻、走行轨对道床钢筋过渡电阻、金属管线接头电阻和钢筋极化电位等。第七十九页，共101页。防杂散电流系统杂散电流排流方案2监测网为保证行车安全，减少杂散电流对走行轨固定金属部件的腐蚀及避免杂散电流对结构钢筋、桥梁钢筋及结构外金属管线的腐蚀，采用将隧道结构钢筋网（或桥梁钢筋）、道床钢筋网作为杂散电流监测网的方法对杂散电流泄漏进行监测。杂散电流监测网由建筑结构内部的结构钢筋（桥梁钢筋）以及道床钢筋构成结构钢筋通过焊接构成电气连通的低阻抗回路，并在结构伸缩缝或沉降缝两侧引出的连接端子，以截面不小于95mm2软电缆相互连接成连续的网络。对于结构钢筋杂散电流监测网，杂散电流监测系统可以监测到由于杂散电流引起结构钢筋的极化电位，并将道床钢筋纳入到监测网系统中。当监测到钢筋网的极化电位超过规程的要求时，说明走行轨对地绝缘已不符合杂散电流防护的要求。此时，需要对轨道加强检查、清扫、维护及修复工作，恢复轨道与道床之间良好的绝缘状态，限制并降低杂散电流向地铁外部的泄漏。第八十页，共101页。防杂散电流系统杂散电流排流方案2监测点的设置（1）正线明挖法（或暗挖法）区段穿越崂山隧道区段车站上、下行线结构钢筋监测网共设8个测试点，其中上行线测试点设置4个，下行线测试点设置4个8个测试点的位置分别为：进站处隧道两侧壁各1个、出站处隧道壁各1个、车站距离区间200m处隧道侧壁处各1个。道床钢筋测试点的里程与车站测试点的里程一致，道床钢筋测试点也为8个。（2）穿越崂山隧道区段在穿越崂山隧道区间共设置4个结构钢筋监测点，其中上行线测试点2个，下行线测试点2个，测试点分别位于崂山隧道距离洞口200m。道床钢筋测试点的里程与隧道测试点的里程一致，道床钢筋测试点也为4个。（3）高架桥区段在高架车站建筑结构钢筋的梁、柱、板相交叉处应可靠焊接。同时车站结构的独立基础内结构钢筋外侧用直径为16mm的钢筋与结构钢筋进行双面焊接，将独立基础内结构钢筋在电气上连为一体，保证贯通。由独立基础上引柱内的竖向钢筋应在独立基础板内通过箍筋与独立基础内结构钢筋可靠连接，保证电气连通，并在站台内两侧引出结构表面留做杂散电流测试端子。第八十一页，共101页。防杂散电流系统杂散电流排流方案2监测点的设置（3）高架桥区段在高架车站建筑结构钢筋的梁、柱、板相交叉处应可靠焊接。同时车站结构的独立基础内结构钢筋外侧用直径为16mm的钢筋与结构钢筋进行双面焊接，将独立基础内结构钢筋在电气上连为一体，保证贯通。由独立基础上引柱内的竖向钢筋应在独立基础板内通过箍筋与独立基础内结构钢筋可靠连接，保证电气连通，并在站台内两侧引出结构表面留做杂散电流测试端子。在车站建筑结构的变形缝附近，将结构钢筋焊接引出结构表面，作为杂散电流连接端子。车站上、下行监测网共设置8个测试点，其中其中上行线测试点设置4个，下行线测试点设置4个。8个测试点的位置分别为：进站处桥梁两侧各1个、出站处桥梁各1个、车站距离区间200m处桥梁各1个。道床钢筋测试点的里程与车站测试点的里程一致，道床钢筋测试点也为8个。第八十二页，共101页。防杂散电流系统杂散电流排流方案2监测点的设置（3）高架桥区段在区间牵引所二、区间牵引所三和区间牵引所五的中心里程处设置杂散电流测试点，共设置4个测试点，其中上行线测试点设置2个，下行线测试点设置2个。相同里程处设置道床钢筋测试点，共4个，上行道床和下行道床处分别2个测试点。同时在在测试点处桥梁结构钢筋和道床钢筋引出测试端子。监测点处杂散电流传感器电源引自相邻动力照明区间检修箱。在测试端子1m范围内设置参比电极。第八十三页，共101页。防杂散电流系统杂散电流排流方案2监测点的设置（4）地面段正线约有11处区段为路基区段，其中轨道有6处采用了碎石道床的型式。在碎石道床区段，不设置监测点。（4.1）出段线和入段线区段在出段线和入段线与正线分界点的桥梁两侧各设置1个监测点。监测点处杂散电流传感器电源引自相邻动力照明区间检修箱。在测试端子1m范围内设置参比电极，且参比电极距离测试端子尽量近，参比电极安装时不能破坏结构防水层。（4.2）

车辆段车辆段的检修库、运用库等单体建筑的1.8m及以下的钢筋进行焊接，每个单体建筑设置2处监测点在测试点引出连接端子，采用移动式监测装置定期进行测量。第八十四页，共101页。供电检修车间第八十五页，共101页。供电检修车间方案1主要任务 2分工及协作关系 3机构配置 4房屋设置及其他设备 5检修原则 6设备修程 7设备配置

第八十六页，共101页。供电检修车间主要任务1主要任务供电检修车间是本线供电系统的基层维修和管理单位，它的主要任务是承担供电系统设备的运行管理、维护检修、事故抢修、材料供应等工作，其职能是保证供电设备为城际轨道交通安全可靠和不间断的供电。（1）负责主变电所、电源开闭所、牵引降压混合变电所、降压变电所和跟随式降压变电所巡视维护，易损易耗零部件的更换及所内供电设备的运行管理和部分维护、检测工作。（2）负责本线接触轨的日常维护检修和检测及事故抢修工作。（3）负责各种电压等级的交直流电缆的维护、检测、试验工作。批量电缆更换、系统改造等大修更换委外。（4）负责杂散电流防护设备的维护和检测工作。（5）负责变电所综合自动化设备的维护和检测工作。中心级电力调度设备的维护检测工作由综合监控专业负责。 第八十七页，共101页。供电检修车间分工及协作关系2供电检修车间的分工及协作关系

（1）各类主变电所、牵引、降压变电所的巡视维护，易损易耗零部件的更换。（2）供电检修车间负责电气设备的运行维护和事故抢修，设备大修由车辆段设备维修中心承担或外委进行；（3）接触轨大修、换轨等工作可委托专业施工队伍承担；（4）供电检修车间利用率较低的车、钳、铣、刨、熔焊等机械加工工作委托机加工修配车间完成。

第八十八页，共101页。供电检修车间机构配置（一）3机构配置供电检修车间隶属于海洋大学车辆段。根据其主要任务和作业内容，供电车间的管理机构分为三级，车间下设调度、技术、运行、检修等室；运行室和检修室下设各专业运行、维护、抢修、巡视和值班等工区。具体如下：

（1）运行室运行室下设置值班工区、主变电所值班工区、车辆段变电所值班工区、变电巡检工区、接触轨工区、电力监控工区、杂散电流工区。

1）主变电所值班工区负责土寨河主变电所的现场值守；负责土寨河主变电所日常巡视检查及现场简单维护工作；配合地铁电力调度人员进行车辆段（车辆基地）内供电设备的状态确认及开关倒闸操作。 第八十九页，共101页。供电检修车间机构配置（二）3机构配置（1）运行室

2）车辆段变电所值班工区负责海洋大学车辆段牵引降压混合变电所的现场值守；负责车辆段牵引降压混合变电所日常巡视检查及现场简单维护工作；配合地铁电力调度人员进行车辆段内供电设备的状态确认及开关倒闸操作。

3）变电巡检工区负责本线苗岭路站—土寨河站（含）间电源开闭所、牵引降压混合变电所、降压变电所（含跟随式降压变电所）的巡视、维护。

4）接触轨工区负责本线苗岭路站--土寨河站（含）间接触轨的日常维护、调整及事故抢修。

5）电力监控工区负责本线全线电力监控设备的巡视及维护。

6）杂散电流工区负责本线全线杂散电流设备的巡视及维护。

第九十页，共101页。供电检修车间机构