5 400V柜环控柜的认知

城市轨道交通低压配电技术城市轨道交通机电技术专业资源库项目四：车站低压配电系统设备的设计、制造、安装、试验和验收主要标准：《地铁设计规范》(GB50157-2013)《供配电系统设计规范》(GB50052-2009)《电力装置的继电保护和自动装置设计规范》(GB/T50062-2008)《低压配电设计规范》(GB50054-2011)《电气简图用图形符号》(GB/T47286)《民用建筑电气设计规范》(JGJ16-2008)《电能质量公用电网谐波》(GB/T14549-1993)《电能质量供电电压允许偏差》(GB12325-2003)《交流电气装置的接地设计规范》(50065-2011)《电力工程电缆设计规范》(GB50217-2007)《建筑物防雷设计规范》(GB50057-2010)《建筑照明设计标准》(GB50034-2013)《城市轨道交通照明》(GB/T16275-2008)《建筑设计防火规范》(GB50016-2006)《建筑电气工程施工质量验收规范》GB50303-2002（1）400V开关柜

一个或多个低压开关设备和与之相关的控制、测量、信号、保护、调节等设备，用结构部件完整组装为一体的组合型低压开关柜。400V开关柜设置至车站、段场或OCC（控制中心）变电所（降压所）内，用于车站低压用电的分配和计量。包括进线柜、母联柜、馈线柜、有源滤波柜等。1车站主要低压配电设备及设施（2）环控电控柜

安装于环控电控室，提供环控设备所需的电源，实现通风空调设备的电气控制及远距离操作控制。1车站主要低压配电设备及设施环控柜风机抽屉柜

环控柜风阀抽屉柜1车站主要低压配电设备及设施（3）通风空调设备就地控制箱

安装于各通风空调设备附近，用于维修调试各通风空调设备时的就地控制操作。风机就地控制箱

1车站主要低压配电设备及设施（4）雨水泵控制箱

安装于地下隧道入口、风亭处，用于地下隧道入口、风亭处雨水泵的控制。雨水泵控制箱

雨水泵控制箱内部1车站主要低压配电设备及设施（5）废水泵、污水泵、消防泵控制箱

安装于废水泵、污水泵、消防泵用电设备附近，用于废水泵、污水泵、消防泵运行控制。1车站主要低压配电设备及设施（6）应急电源设备1车站主要低压配电设备及设施应急电源设备（Emergency

power

supply，以下简称“EPS”），在车站两端各设置一套EPS，为车站提供应急照明。（7）电源配电箱、双电源切换箱

安装于各动力用电设备附近，提供设备所需0.4kV电源。ASCO双电源切换箱1车站主要低压配电设备及设施（8）区间维修电源箱

安装于正线区间隧道内，每两台间隔约100米，提供隧道内设备维修作业时所需的电源。

1车站主要低压配电设备及设施1）一级负荷

通信、信号、商用通信、警用通信、火灾自动报警系统、环境与设备监控系统、自动售检票系统AFC、屏蔽门、电梯（火灾时仍需运行的）、气体灭火、废水泵、雨水泵、应急照明电源装置（EPS）、隧道风机、排热风机、排烟风机、消防水管路中的电动蝶阀等。对于0.4kV直接供配电的一级负荷设备，系统由0.4kV低压柜两段母线各馈出一路电源至设备附近的双电源切换箱，经双电源切换箱实现双电源末端切换后再馈出给设备，两路电源正常时一路工作，一路备用，并可互为备用。2车站低压配电系统动力负荷配电方式2）二级负荷出入口扶梯、站内直梯、卷帘门、维修插座箱、污水泵、出入口潜污泵、工作照明、除一级负荷外的风机、风阀等。对于0.4kV直接供配电的二级负荷设备，系统由0.4kV低压柜其中一段母线馈出一路电源至设备附近的电源配电箱后再馈出给设备，当该段母线失压后，母线分段断路器（母联断路器、联接两段母线）自动合闸，可由另一段母线继续供电。2车站低压配电系统动力负荷配电方式3）三级负荷冷水机组、冷冻泵、冷却泵、冷却塔风机、广告照明、三级小动力（含电开水器、清洁插座、设备房插座等）等。对于0.4kV直接供配电的三级负荷设备，系统由0.4kV低压柜其中一段母线馈出一路电源至设备附近的电源配电箱后再馈出给设备，当0.4kV低压柜任一段母线失压或故障时，均联跳中断所有三级负荷设备供电。2车站低压配电系统动力负荷配电方式车站低压配电系统的控制方式1、400V开关柜配电控制方式对于通信、信号、废水泵等由400V直接供配电的各系统设备，系统提供电源至各设备附近的双电源切换箱或配电箱，操作人员可在400V或设备附近的双电源切换箱或配电箱上对各设备作电源通断或切换操作控制。车站低压配电系统的控制方式2、环控电控柜配电控制方式1）就地级控制各设备附近都设有就地控制箱，通过操作就地控制箱可控制相应设备。2）环控控制环控电控室设有环控电控柜，通过抽屉式组件上上的开关和按钮来控制相应设备（风机、风阀）的启动或停止。3）BAS控制在BAS系统上可监控车站、控制中心等动力设备的工作状态，远程可以控制设备的启停。正常情况下，环控电控柜所有开关应全部合上，转换开关应在BAS位，以便通过BAS集中控制相应设备及工作模式。

在城市轨道交通供电系统中，将变电所AC35KV电压经过降压变压器降为AC400V电压，通过各类开关给车站、场段及所控制的一、二、三类负荷进行供电。低压400V开关柜发挥着重要的作用，是向信号、AFC、通信、车站照明、屏蔽门、环控、扶梯等重要负荷提供电源的设备，其运行是否稳定直接影响到运营安全，是地铁运营设备的重要组成部分。低压400V断路器柜由交流框架式主断路器、塑壳式馈线断路器、主母排、软母排、控制保护元器件、馈出电缆、无功补偿等组成。3400V开关柜设备3400V开关柜设备类型：进线柜母联柜馈线柜有缘滤波柜3400V开关柜设备配电变压器例：郑州地铁一号线一期AC400V开关柜设备使用了河南森源电气的开关柜。典型变电所AC400V设备基本布局：2台进线开关柜：801、802；2台三级负荷开关柜，901、9021台母联开关柜，803若干面馈线抽屉开关柜8028018033400V开关柜设备配电变压器低压主接线运行方式：自投自复√自投手复手投手复8028018033400V开关柜设备有源滤波柜：

有源电力滤波器，由指令电流运算电路和补偿电流发生电路两个主要部分组成。指令电流运算电路实时监视线路中的电流，并将模拟电流信号转换为数字信号，送入高速数字信号处理器（DSP）对信号进行处理，将谐波与基波分离，并以脉宽调制（PWM）信号形式向补偿电流发生电路送出驱动脉冲，驱动IGBT或IPM功率模块，生成与电网谐波电流幅值相等、极性相反的补偿电流注入电网，对谐波电流进行补偿或抵消，主动消除电力谐波。谐波产生的根本原因是由于非线性负载所致。当电流流经负载时，与所加的电压不呈线性关系，就形成非正弦电流，即电路中有谐波产生。谐波使电能的生产、传输和利用的效率降低，使电气设备过热、产生振动和噪声，并使绝缘老化，使用寿命缩短，甚至发生故障或烧毁。3400V开关柜设备

400V开关柜由交流框架式主断路器、塑壳式馈线断路器、主母排、软母排、控制保护元器件、馈出电缆、无功补偿等组成。（1）进线、母联、三级负荷采用西门子3WL系列框架断路器。（2）抽屉开关采用西门子3VL塑壳断路器，分单相和三相两种开关。（3）框架开关具有工作位、试验位、隔离位三个位置。框架式低压断路器的结构特点是所有的部件都装在框架内，导电部分加装绝缘。它能实现各种不正常运行(短路、过载、欠压等)时的保护。这类低压断路器采用弹簧储能，有多种操作方式，如：手动、电动和远动操作等。西门子3WL框架断路器3400V开关柜设备框架式断路器储能：使用手动储能装置操作机构储能。搬动储能手柄，直到听到“咔嚓“的声音，此时储能只是显示为“Charged”。弹簧储能用于断路器合闸，分闸不需要储能。3400V开关柜设备框架式断路器跳闸复位：如果断路器因为电气故障脱扣，合闸前需对断路器进行复位，按下控制单元上的“Reset”按钮使其复位。3400V开关柜设备框架式断路器机械分，合闸：按下“ON”按钮，则出现“ON”指示（图一）。按下“OFF”按钮，则出现“OFF”指示（图二）图一图二3400V开关柜设备框架断路器位置分为：工作位、试验位、隔离位。①取出断路器摇柄；②插入摇柄；③按下断路器位置闭锁按钮；④摇动断路器摇柄将当断路器摇至所需位置。顺时针：隔离位→试验位→工作位逆时针：工作位→试验位→隔离位3400V开关柜设备框架断路器电气分合闸：

通过主开关柜的控制面板可以实现断路器的电气分合闸操作、控制模式切换、就地备自投投退、实时数据监控等。下图为三级负荷总开关柜控制面板。3400V开关柜设备（4）抽屉塑壳开关具有工作位、试验位、隔离位、允许抽入抽出位。只有在工作位或试验位时才可以对开关进行分合闸操作。抽屉柜使用塑料外壳式空气断路器。抽屉开关操作3400V开关柜设备开关柜保护配置：1）进线开关保护配置：过电流保护、速断电流保护、过负荷保护、接地保护、低压保护、过电压保护；2）三级负荷开关保护配置：过电流保护、速断电流保护、过负荷保护、低压保；3）母联开关保护配置：过电流保护、速断电流保护、过负荷保护；4）抽屉开关配置保护配置：速断