地鐵變電所各個(gè)設(shè)備的作用

1、地鐵變電所各個(gè)設(shè)備的作用作者: 日期:.1 5 0 0V直流開(kāi)關(guān)柜概述直流1 5 0 0V供電系統(tǒng)中，由1 500 V直流開(kāi)關(guān)柜、整流變壓器、整流器、排流柜等主要設(shè)備組成。1500V直流開(kāi)關(guān)柜為具有標(biāo)準(zhǔn)防護(hù)等級(jí)的金屬封閉結(jié)構(gòu)，包含正極柜（進(jìn)線柜）、饋線柜和負(fù)極柜。斷路器或電動(dòng)隔離開(kāi)關(guān)的操作設(shè)備和控制、測(cè)量、保護(hù)元件,以及母排、電源和輔助連接等二次元件。這些設(shè)備除完成當(dāng)?shù)乜刂?、測(cè)量保護(hù)功能所需的必要元件外，還裝設(shè)為實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)方監(jiān)控所必須的各種轉(zhuǎn)換開(kāi)關(guān)和數(shù)據(jù)傳輸、電光轉(zhuǎn)換所必須的元件，如協(xié)議轉(zhuǎn)換和光電轉(zhuǎn)換模塊等。 直流快速斷路器均提供直接瞬時(shí)過(guò)電流脫扣器和 間接快速脫扣器，裝于斷路器本體內(nèi)，由綜合測(cè)控

2、保護(hù)裝置或機(jī)械裝置操控。每個(gè)直流斷路器所有輔助接點(diǎn)均接到低壓室端子排上，且具有“運(yùn)行”“試驗(yàn)”、“移開(kāi)”三個(gè)明顯的位置和標(biāo)志。手車入柜后有 兩個(gè)機(jī)械定位：試驗(yàn)位和運(yùn)行位,兩個(gè)位置均能由 帶扭轉(zhuǎn)彈簧的機(jī)械鎖定/解鎖連桿可靠鎖定。1.1 5 0 0 V直流開(kāi)關(guān)柜（1）饋線柜饋線柜是安裝于1 50 0 7直流正極母線與接觸網(wǎng)上網(wǎng)隔離開(kāi)關(guān) 之間的設(shè)備,其內(nèi)配置1 5 00V正極母線、直流快速斷路器、分流器以及微機(jī)綜合保護(hù)控制裝置 S 1t rasPr o （該裝置為多CP結(jié)構(gòu)方式，實(shí)現(xiàn)保護(hù)、監(jiān)視、控制、測(cè)量、通信 等功能）,實(shí)現(xiàn)向牽引網(wǎng)直流饋電的控制和保護(hù)。（2 ）進(jìn)線柜（正極柜）進(jìn)線柜是用于連接 整

3、流器閥側(cè)正極與1 5 00V正極母線間的開(kāi)關(guān)設(shè)備,實(shí)現(xiàn)整流機(jī)組向1500V直流正極母線 饋電的控制。進(jìn)線柜采用 電動(dòng)隔離開(kāi)關(guān)，其合/分操作與35 KV整流變開(kāi)關(guān) 有硬接線的電氣聯(lián)鎖。還有一組PLC S7 -200，可對(duì)正極柜內(nèi)的電動(dòng)隔離開(kāi)關(guān)進(jìn)行控制，并實(shí)現(xiàn)各柜信號(hào)收集、電流采集及正極電動(dòng)隔離開(kāi)關(guān)的控制功能。（3 ）負(fù)極柜負(fù)極柜是連接于整流器閥側(cè)負(fù)極 與回流鋼軌之間的開(kāi)關(guān)設(shè)備，柜內(nèi)裝設(shè)手動(dòng)隔離開(kāi)關(guān),開(kāi)關(guān)柜前部設(shè)可鎖住的金屬門，上部有一個(gè)低壓元件室。負(fù)極柜內(nèi)還設(shè)置一套Simati C S 7- 3 00 P LC,用于框架故障保護(hù)、信息（隔離開(kāi)關(guān)位置等）采集和變電所綜合自動(dòng)化系統(tǒng)進(jìn)行通信，具有與當(dāng)

4、地 PC機(jī)和所內(nèi)綜合自動(dòng)化SC AM系統(tǒng)進(jìn)行通信的兩個(gè)獨(dú)立的標(biāo)準(zhǔn)通信接口。該設(shè)備安裝在負(fù)極柜 低壓小室中。2 .整流變壓器、整流器主要作用是將35Kv的交流電轉(zhuǎn)換成1 1 80v的交流電,與整流器結(jié)合在一起, 再將交流電轉(zhuǎn)換成1 5 0 0 v的直流電，用于列車的運(yùn)行。3. 排流柜是雜散電流腐蝕防護(hù)系統(tǒng)中的重要設(shè)備，主要是由硅二極管D1、可調(diào)節(jié)電阻 R1、固定限流電阻R 2、自動(dòng)排流部分、顯示部分和保護(hù)部分組成。利用硅二極 管的正向?qū)ǚ聪蚪刂沟奶匦?，?shí)現(xiàn)雜散電流的極性排流。直流接觸器C Z用于控制排流支路是否投入使用,R、?；芈酚糜谝种浦骰芈吠?斷時(shí)產(chǎn)生的尖峰脈沖。利用硅二極管的單向?qū)щ娦钥?/p>

5、以阻止從負(fù)母線到收集網(wǎng)的 逆向排流，快速熔斷器Fu用于出現(xiàn)短路負(fù)載時(shí)對(duì)排流柜及柜內(nèi)元器件的保護(hù)。電流傳感器MS于檢測(cè)排流回路中的排流電流量的大小，并通過(guò)排流柜控制 器控制IGBT通斷的占空比，以實(shí)現(xiàn)對(duì)排流電流大小的控制。當(dāng)I GB1關(guān)斷時(shí)，排 流回路串聯(lián)了電阻R 1和R2 ,電阻較大，排流電流較小。當(dāng)IGBT導(dǎo)通時(shí),僅串入阻 值較小的R 2,排流較大。R2用于限制排流的瞬時(shí)電流,以保護(hù)IGBT。電阻R 1和 IGBT勾成了排流支路的電阻調(diào)節(jié)電路，保證了設(shè)備既處于可靠安全的工作狀態(tài)， 又能夠根據(jù)設(shè)備的排流能力，盡可能地將更多的雜散電流通過(guò)負(fù)母線回收。排流柜控制器與雜散電流監(jiān)測(cè)系統(tǒng)之間可通過(guò)通信電

6、纜聯(lián)系，以實(shí)現(xiàn)與雜散電流監(jiān)測(cè)系統(tǒng)的信息互換。雜散電流監(jiān)測(cè)系統(tǒng)對(duì)結(jié)構(gòu)鋼筋進(jìn)行電位檢測(cè)，當(dāng)檢測(cè)CZnIIGBTR2R* gD1 R1被保護(hù)的金屬結(jié)構(gòu)的極化電位處于安全狀態(tài)時(shí)，雜散電流監(jiān)測(cè)系統(tǒng)向排流裝置發(fā) 出停止排流的命令。當(dāng)需要排流時(shí)，監(jiān)測(cè)系統(tǒng)確定排流量，并把排流量的數(shù)值傳給 排流柜控制器?？刂破鳈z測(cè)排流電流小于給定值時(shí)，控制I GBTI續(xù)導(dǎo)通；當(dāng)檢測(cè) 排流電流大于給定值時(shí)，控制I GBTI續(xù)關(guān)斷。正常情況下，IGBT的導(dǎo)通占空比 將排流電流量控制在規(guī)定的數(shù)值范圍內(nèi)。FU M二. 10Kv開(kāi)關(guān)柜概述設(shè)備有綜合保護(hù)裝置、消諧器、測(cè)控表計(jì)、繼電器、溫控器、加熱器、轉(zhuǎn)換 開(kāi)用來(lái)接受和分配電能的電氣設(shè)備，

7、配電裝置包括控制電器（斷路器、隔離開(kāi)關(guān)、 負(fù)荷開(kāi)關(guān)）、保護(hù)電器（熔斷器、避雷器等）、測(cè)量電器（電流互感器、電壓互感器、 零序電流互感器）以及母線和載流導(dǎo)體。按電壓等級(jí)分為：一次和二次設(shè)備，一次設(shè)備有斷路器、隔離開(kāi)關(guān)、負(fù)荷開(kāi)關(guān)、 電流互感器、電壓互感器、零序電流互感器、避雷器、接地開(kāi)關(guān)、帶電顯示器等; 二次設(shè)備有綜合保護(hù)裝置、消諧器、繼電器、溫控器、加熱器、轉(zhuǎn)換開(kāi)關(guān)和按鈕 等。1.斷路器用來(lái)接通和斷開(kāi)有載或無(wú)載線路及電氣設(shè)備，以及發(fā)生短路故障時(shí)，自動(dòng)切 斷故障或重新合閘，起到控制和保護(hù)兩種作用。參數(shù)有額定電壓、額定短路開(kāi)斷 電流、額定電流。2.接觸器分為交流接觸器和直流接觸器。交流接觸器 主要有

8、電磁機(jī)構(gòu)、觸頭系統(tǒng)、滅 弧裝置等組成，廣泛用作電力的開(kāi)斷和控制電路。它利用主接點(diǎn)來(lái)開(kāi)閉電路，用 輔助接點(diǎn)來(lái)執(zhí)行控制指令。主接點(diǎn)一般只有常開(kāi)接點(diǎn)，而輔助接點(diǎn)常有兩對(duì)具有 常開(kāi)和常閉功能的接點(diǎn)，小型的接觸器也經(jīng)常作為 中間繼電器配合主電路使用。 直流接觸器，一般用于控制直流電器設(shè)備，線圈中通以直流電，直流接觸器的動(dòng)作 原理和結(jié)構(gòu)基本上與交流接觸器是相同的。 但無(wú)法開(kāi)斷短路電流，必須加短路保 護(hù)，一般用高壓熔斷器。3.互感器分為電流互感器（CT）、電壓互感器（PT），主要與儀表配合測(cè)量線路上的電 流、電壓、功率、電能，與繼電器配合對(duì)線路及變配電設(shè)備進(jìn)行定量保護(hù)（例如 短路、過(guò)流、過(guò)壓、欠壓等故障保護(hù)

9、），流互二次不能開(kāi)路，壓互二次不能短路。 由于采用了互感器，使測(cè)量?jī)x表和繼電器均接在互感器的二次側(cè)與系統(tǒng)的高壓隔 離,從而保證了操作人員和設(shè)備的安全。電流互感器的二次側(cè)額定電流為 5A或1A,5 P2 0表示一次電流增大到20 倍時(shí),CT誤差不得超過(guò)5%流互的動(dòng)熱穩(wěn)定性（熱穩(wěn)定:CT在1S內(nèi)，承受短路 電流的熱作用而無(wú)機(jī)械損傷的一次電流有效值；動(dòng)穩(wěn)定：一次線路發(fā)生短路時(shí),CT 所能承受的無(wú)機(jī)機(jī)械損傷的最大電流峰值），一般動(dòng)穩(wěn)定電流為熱穩(wěn)定電流的2.5 倍。電壓互感器的二次側(cè)額定電壓為 100V, 般分為全絕緣（試驗(yàn)時(shí)，可進(jìn)行工 頻耐壓試驗(yàn)，包括相-相型和相-地型）和半絕緣（試驗(yàn)時(shí)，不能進(jìn)行工頻

10、耐壓試 驗(yàn)，但可進(jìn)行二次側(cè)的感應(yīng)耐壓，只有相-地型），在準(zhǔn)確級(jí)上分為測(cè)量級(jí)、計(jì) 量級(jí)和保護(hù)級(jí)三種,一般將0. 2級(jí)定位測(cè)量級(jí),0.5級(jí)定量計(jì)量級(jí),3 P、6P定位 保護(hù)級(jí)。對(duì)于3 5KV電壓互感器,額定絕緣水平4 0.5/ 9 5/185 KV,表示最高工 作電壓40. 5K V,工頻耐壓95KV ,雷電沖擊耐壓185KV注：零序流互一次接被保護(hù)線路的三相，正常情況下，一次上無(wú)電流，故二次也無(wú)感應(yīng)電流：當(dāng)線路發(fā)生單相接地故障時(shí)，一次流互上電流增大，故二次線 圈將感應(yīng)出電流，從而帶動(dòng)繼電器使保護(hù)裝置動(dòng)作。4. 避雷器是一種限制電氣設(shè)備絕緣上承受過(guò)電壓的保護(hù)電器。 可以限制雷擊過(guò)電壓、 操作過(guò)電壓

11、。用來(lái)限制電壓的幅值，并聯(lián)在保護(hù)電器和地之間，當(dāng)產(chǎn)生過(guò)電壓時(shí)， 過(guò)壓的作用使避雷器動(dòng)作而放電，使導(dǎo)體通過(guò)電阻或直接與大地相連，雷電流通 過(guò)避雷器流入大地，達(dá)到限制過(guò)電壓幅值的目的。交流避雷器（避雷器額定電壓（KV）/標(biāo)稱放電電流 下最大殘壓（KV）+標(biāo)稱放電 電流（KA）。5. 接地開(kāi)關(guān)電路檢修時(shí)，合上接地開(kāi)關(guān)，保證操作人員的人身安全。分為拉桿操作和錐 齒輪操作。6. 帶電顯示器、傳感器帶電顯示器由傳感器和顯示器組成。傳感器安裝于電纜室內(nèi)，與接地相連 作用是將帶電體的高電壓分壓，取出一部分低壓分給顯示器。顯示器的作用是顯 示高壓回路帶電狀況的作用，有提示性和強(qiáng)制閉鎖性兩種。該裝置不但可以指示

12、高壓回路帶電狀況，而且還可以與電磁鎖配合，強(qiáng)制閉鎖，從而實(shí)現(xiàn)帶電時(shí)無(wú)法關(guān) 合接地開(kāi)關(guān)、防止誤入帶電間隔，從而提高了配套產(chǎn)品的防誤性能。7. 位置指示器直觀的顯示斷路器、電壓互感器、隔離手車等設(shè)備的位置或狀態(tài)。8. 綜合繼電器保護(hù)裝置繼電保護(hù)裝置應(yīng),防止事故的擴(kuò)大；實(shí)現(xiàn)電力系統(tǒng)的自動(dòng)化 遙測(cè)、遙調(diào)和遙控。作為開(kāi)關(guān)柜的核心部件之一，主要任務(wù)有：監(jiān)視電力系統(tǒng)的正常運(yùn)行，當(dāng)系 統(tǒng)發(fā)生異常運(yùn)行時(shí)，繼電保護(hù)裝置能作出判斷并發(fā)出相應(yīng)的信號(hào)或報(bào)警；當(dāng)系統(tǒng)發(fā)生足以損害電氣設(shè)備或危及系統(tǒng)安全運(yùn)行的故障時(shí)， 能可靠的動(dòng)作，使故障斷路器分閘 和遠(yuǎn)動(dòng)化，例如自動(dòng)重合閘、遙信、9. 消諧器及小電流選線裝置1 0. 繼電器

13、是一種電控制器件。它具有控制系統(tǒng)（又稱輸入回路）和被控制系統(tǒng)（又稱 輸出回路）之間的互動(dòng)關(guān)系。通常應(yīng)用于自動(dòng)化的控制電路中， 它實(shí)際上是用小 電流去控制大電流運(yùn)作的一種“自動(dòng)開(kāi)關(guān)”。根據(jù)電壓、電流、溫度、速度或 時(shí)間等物理的變化來(lái)接通或切斷電路的電器。 故在電路中起著自動(dòng)調(diào)節(jié)、安全保 護(hù)、轉(zhuǎn)換電路等作用。11.溫控器、加熱器溫控器可以根據(jù)工作環(huán)境的溫度變化， 在開(kāi)關(guān)內(nèi)部發(fā)生物理形變，從而產(chǎn)生 某些特殊效應(yīng)，產(chǎn)生導(dǎo)通或者斷開(kāi)動(dòng)作的一系列自動(dòng)控制元件。 而加熱器與溫控 器結(jié)合使用，當(dāng)環(huán)境溫度過(guò)低時(shí)，可以加熱；當(dāng)環(huán)境溫度達(dá)到一定值時(shí)，它就停止 工作。三.400V供電系統(tǒng)主要設(shè)備有配電變壓器、400V

14、開(kāi)關(guān)柜、溫控器、加熱器、按鈕等。400V開(kāi)關(guān)柜有電源濾波柜、母聯(lián)柜、有源濾波柜、400 V抽屜。主要作用是實(shí)現(xiàn)對(duì)動(dòng)力、照明、消防系統(tǒng)等 38 0/2 2 0V設(shè)備進(jìn)行供電。有源濾波柜：由指令電流運(yùn)算電路和補(bǔ)償電流發(fā)生電路兩個(gè)主要部分組成。 指令電流運(yùn)算電路實(shí)時(shí)監(jiān)視線路中的電流，并將模擬電流信號(hào)轉(zhuǎn)換為數(shù)字信號(hào)， 送入高速數(shù)字信號(hào)處理器（D SP）對(duì)信號(hào)進(jìn)行處理，將諧波與基波分離，并以脈寬 調(diào)制（P WS）信號(hào)形式向補(bǔ)償電流發(fā)生電路送出驅(qū)動(dòng)脈沖，驅(qū)動(dòng)IG BT或IPM 功率模塊，生成與電網(wǎng)諧波電流幅值相等、極性相反的補(bǔ)償電流注入電網(wǎng)，對(duì)諧 波電流進(jìn)行補(bǔ)償或抵消，主動(dòng)消除電力諧波。四.其他設(shè)備其他設(shè)備有蓄電池屏、交流屏、直流屏、自動(dòng)化屏、再生能系統(tǒng)、上網(wǎng)柜等。1.再生能系統(tǒng)：由直流快速斷路器、電動(dòng)隔離開(kāi)關(guān)、斬波柜、電阻柜、逆變 器、逆變變壓器等組成。當(dāng)處于再生制動(dòng)狀態(tài)的列車回饋出去的電流不能