地铁低压供电过电压的影响及保护措施

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1、地铁低压供电过电压的影响及保护措施深圳市地铁集团有限公司运营总部摘要：地铁低压供电同系统主要给正线车站和IX间的机电设备电源及照明提供供电。其过电压冲击主要来自于雷电过电压和内部的操作过电压，过电压保护对供电系统的稳定可靠运行起到重要作用。关键词：地铁低压供电；过电压影响；保护措施!/•■、刖目地铁低压供电系统是为车站及IX间的机电设备提供电源和照明的系统,安装于过电压保护装置对于防止误操作及雷电过电压进行保护，而电涌保护器的合理选择对于供配电网络的可靠运行具有重要作用。一、地铁低压供电系统的过电压冲击影响(1)对二次设备等对电磁抗扰要求较高的设备的影响二次控

2、制电源由一次回路进线开关端子处引入时，容易受一次回路电压波动的影响，有时甚至烧坏进线侧的熔断器。虽然PLC电源等24V直流电源进线侧多配置有稳压、滤波功能的高频开关电源，但一次回路的电压波动仍然容易侵入造成对PLC的电磁干扰。很多二次设备、模块，例如从一次回路直接接入检测信号的开关量采集模块等，由于内部集成电路抗电冲击能力差，在一次回路电涌浸入时容易出现烧坏各类接口或板卡的故障。可通过提高开关电源的整体性能、在电源进线处设置隔离电磁干扰的隔离变压器，电涌保护器、电源滤波器或其他过电压防护装置等措施来降低一次回路电压波动侵入造成的电磁扰动。(2)线路、电气元件损

3、坏过电压会造成供配电线路发热老化、绝缘性能降低，造成短路故障等。电气元件长期运行在额定工作电压下，过电压冲击超过元件的耐压能力后持续一定时间会造成绝缘破坏和元件烧毁。(1)控制系统误动作0.4RV低压开关柜PLC系统设置为当检测到一路电源进线电压异常后，在一定延吋内吋自动切除三级负荷，再过一定延吋内异常电压未恢复到正常范围，则分闸该路进线开关后再合闸母联开关，系统转换为单电源供电方式。过电压冲击可造成该类备自投逻辑误动作。(2)电7气设备断电、停机造成断路器、隔离开关烧坏，变频器等电压保护动作，末端设备停机。二、地铁低压供电过电压类型与防护措施(1)外部过电压

4、及防护措施①直击雷雷电落在室外架空线路上、与降压变电所接地网直接相连的避雷针或金属构架上，造成接地电位瞬时升高。如果降压变电所设置在地下车站内，引入的35kV环网电缆及引出的动力照明配电线路多不是室外架空敷设，则该类型雷电过电压对低压供电系统的影响较少。②雷电波与感应雷雷电波侵入至供配电线路中可能冇部分残余电压。雷电落在线路附近，因电磁感应产生的过电压也可能沿线路侵入。由于降压变电所35kV母线多装设避雷器，给负荷供电的末端配电箱、控制箱内均装设电涌保护器，因此从降压变电所进线侧和负荷侧线路侵入的外部过电压均设置冇吸收和抑制装置。特别是从负荷侧线路侵入的外部过

5、电压，防护措施为在末端配电箱内装设电涌保护器，而且各类末端配电箱、控制箱数量较多、安装位置分散、配电线路敷设情况复杂，需要定期巡视检査以实现对配电箱内防雷元件的运行监测。③llOkV母线的电压波动降压变电所35kV母线装设避雷器，该类型过电压在传入0.4RV系统前虽然经过多级抑制和降压，冇吋仍冇一定范围的幅值对0.4kV系统造成影响。0前设计为在动力变压器0.4RV侧设置电涌保护器，以限制高压侧传入的电压波动在0.4RV母线造成的过电压，电涌保护器一般情况下可在进线开关端子处并联安装。重要负荷电源侧接入不间断电源UPS,实现对进线电源的稳压、滤波、电磁隔离等功

6、能。(1)内部过电压及防护措施①地铁低压供电系统常见的操作过电压a.降压变电所内断路器或隔离开关进行分合闸操作吋，系统进行短暂的状态变换产生的内部过电压降压变电所内两台35KV/0.4KV动力变压器分别从牵引和动力照明共用的35kV中压环网系统引入两路独立电源，0.4kV主接线为单母线分段接线方式。正常情况下，降压所内两台动力变各带两段0.4kV母线分列运行，当一台动力变退出运行吋，控制系统检测该进线冋路失压后，按照备自投逻辑依次延吋分闸三级负荷总开关、该路进线开关，投入母联断路器，实现由另一台动力变承枳全所•-、二级动力照明负荷。该类倒闸操作频次较高，涉及到

7、变电所内一系列断路器和隔离开关的分合闸状态转换，期间产生的操作过电压会对低压供电系统产生影响。b.变电所内人功率设备的启停、切除三级负荷等操作吋，系统电动势自动调节滞后产生的暂吋过电压0.4RV低压开关柜三级负荷总开关的分励脱扣器接消防外控信号，设计为在联动指令下跳闸，该类联动跳闸频次较高。控制系统设置为当检测到-•路进线电源电压异常后在一定延吋内吋自动切除三级负荷，该类动作也较常见，期间产生的操作过电压会对0.4kV母线产生影响。在母线、重要设备安装电涌保护器可有效抑制操作过电压。0前地铁的0.4kV低压开关柜、环控电控柜、重要负荷的配电箱或控制箱内母排装设

8、奋电涌保护器。c.故障过电压低压供电系