地铁低压配电系统运行方式中的自投自复原理分析.doc

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1、地铁低压配电系统运行方式中的自投自复原理分析中铁十一局电务公司陈军2006年我公司承建了上海地铁6号线的全线接触网工程和16座牵降变的施工工程。16座牵降变电所，其低压配电系统负责提供车站动力照明各种设备的电源。每座牵降所低压都设有自投自复。下面我就我自己对其工作原理的理解分析如下：1.低压配电系统运行方式：      低压配电系统主接线为分段单母线，设有母线分段开关,附图1为进线和母线分段开关一次接线图。进线开关1QF、2QF和母线分段开关3QF之间设有联锁，严禁2个进线开关和母线分段开关同时合闸。进线和母线分段开关为就地、远

2、方（控制中心）两级手动控制，并具有“失压自投、过流闭锁、来电自复”和“合闸防跳”功能。进线开关和母线分段开关的状态，包括开关合、分闸状态和故障跳闸信号全部上传控制中心。下文中手动控制包括就地和远方控制开关合、分闸。      运行方式1：分别手动操作闭合两个进线开关，母线分段开关为断开状态。两路进线同时供电。此运行方式为正常运行方式。      运行方式2；手动闭合任一个进线开关和母线分段开关，另一个进线开关为断开状态。或在运行方式1时，手动操作任一进线开关跳闸，母线分段开关不自投，可手动操作母线分段开关合闸。由一路进线电源带变

3、电所全部一、二级负荷。三级负荷可根据变压器运行情况，选择全部自动切除、部分切除或不切除。      运行方式3：在发生非低压系统内部故障造成的进线电源失压后，进线开关延时自动跳开（延时时间需与上一级开关的自投时间配合），母线分段开关自动投入。当失压电源恢复，母线分段开关自动跳闸，进线开关自动恢复合闸，完成“失压自投、来电自复”的功能。由一路进线电源带变电所全部一、二级负荷。三级负荷可根据变压器运行情况，选择全部自动切除、部分切除或不切除。      运行方式4：当低压系统发生短路故障，造成任一进线开关跳闸，母线分段开关闭锁不自投

4、。实现“过流闭锁”功能。此时低压配电系统为单电源供电，并承担本段母线的全部负荷。一级负荷实施双电源末端切换，故障母线的二、三级负荷停止供电。●几点说明：      在变压器中压馈出开关合闸后，两路进线开关未闭合前，母线分段开关不能自动投入，但可手动操作合闸。      当低压母线系统短路故障，发生变压器中压馈出开关越级跳闸，使低压进线开关失压跳闸时，母线分段开关闭锁自投。在城铁工程中此闭锁关系没有设置。      当1#进线开关1QF失压跳闸，母线分段开关自投，由2#进线供电时，而该供电电源也发生失压，由于低压操作电源消失，且2

5、#进线开关2QF没有装设失压脱扣器，因此2QF开关不会跳闸。当2#进线电源先恢复，开关状态没有变化，仍为1QF开关断开，2QF开关和母线分段开关3QF闭合；当1#进线电源先恢复，母线分段开关断开，2QF开关失压断开，1QF开关自复合闸，母线分段开关再次自投。2.操作电源：      城铁车站设有牵引降压混合变电所或降压变电所，在牵引降压混合变电所中设有直流电源屏，为中压开关柜、直流750V开关柜设备提供直流操作电源。在降压变电所中，没有设直流电源屏。变电所低压开关柜设备的操作电源统一采用交流操作，操作电源的构成方式见附图2。  

6、    变电所低压配电系统采用PLC（ProgrammableLogiccontroller）装置实现对开关设备的控制、信息采集和通讯。低压配电系统采用交流操作电源时，相应PLC装置的电源也引自此操作电源。当两个低压进线电源同时失电时，交流操作电源也将失电，造成PLC装置无法进行通讯。牵引降压混合变电所的通讯控制器由直流操作电源屏通过逆变器供电，降压变电所设置UPS装置。通过了解中压系统开关设备、配电变压器的状态和低压配电系统通讯故障，判断出低压两个电源故障。      低压配电系统的操作电源也可采用直流操作电源，具有电源可靠、

7、故障判断简单等优点。缺点需增加设备投资。对于北京城铁工程，需要在降压变电所增加直流成套电源装置，按照设备招标的情况，需增加投资20余万。3.进线、母线分段开关操作控制分析：城铁工程低压控制要求：      进线、母线分段开关只能有两个开关同时为合闸状态。      进线、母线分段开关具备“合闸防跳”功能。      进线开关手动操作分闸，母线分段开关不自投。      无论开关为就地控制、远方控制，进线和母线分段开关均能实现“失压自投、过流闭锁、来电自复”的功能。      母线分段开关抽出后，进线开关能够合闸。      进线

8、开关操作控制分析：（以1QF开关为例）进线开关的控制原理图见附图3：●就地控制●开关合闸转换开关1SH在“就地”位      电压继电器1KV和2KV带电，其常开接点为闭合状态；“电源得电中间继电器”1KA也带电，其常开接点为闭合状态。      闭合按钮1SB