沙特麥加地鐵供電系統(tǒng)匯報1課件

供電系統(tǒng)匯報內(nèi)容系統(tǒng)構(gòu)成原則各所設(shè)備介紹供電系統(tǒng)方案供電系統(tǒng)運行方式保護(hù)系統(tǒng)基本條件供電系統(tǒng)原理單線圖1、當(dāng)一個主要設(shè)備故障時，如變壓器、電纜、母線及主變電站110kV進(jìn)線，不會影響到線路正常運行。2、當(dāng)一個牽引變電所故障退出運行時，不影響列車的正常運行。3、當(dāng)一個主變電站故障退出運行時，全線由相鄰另一主變電站承擔(dān)供電。系統(tǒng)構(gòu)成原則系統(tǒng)基本條件主變電站進(jìn)線額定電壓：

110kV主變電站出線額定電壓：

13.8kV額定低壓配電電壓：380//220V額定蓄電池電壓：110VDC頻率：60Hz±1Hz環(huán)境溫度：45℃max/15℃min系統(tǒng)基本條件供電系統(tǒng)方案本線采用集中供電方式，110kV/13.8kV兩級電壓制式，13.8kV中壓供電網(wǎng)絡(luò)，全線在車輛段和Mina設(shè)兩座110kV/13.8kV主變電站，牽引網(wǎng)電壓采用DC1500V，全線設(shè)11座牽引變電所，其中車輛段設(shè)置1座牽引變電所。供電系統(tǒng)方案1、主變電站

本工程在Mina和車輛段分別設(shè)置1座110kV/13.8kV主變電站，每一座主變電站引入兩路相互獨立的110kV電源，當(dāng)任一路電源停電時，由另一路電源給全所的全部負(fù)荷供電。每一座主變電站設(shè)置兩臺并聯(lián)平行工作的主變壓器，應(yīng)沙特電力公司要求，主變電站內(nèi)主變壓器容量均采用67MVA。供電系統(tǒng)方案2、降壓變電所根據(jù)各車站的低壓負(fù)荷資料，各車站及EEP、控制中心、車輛段分別設(shè)置2個降壓變電所。每個降壓變電所設(shè)置1臺降壓變壓器，并且在各車站及控制中心設(shè)置應(yīng)急備用的發(fā)電機(jī)，為工點重要負(fù)荷提供應(yīng)急備用電源。供電系統(tǒng)方案2、降壓變電所

工點降壓變壓器容量（kVA）發(fā)電機(jī)容量（kVA）工點降壓變壓器容量（kVA）發(fā)電機(jī)容量（kVA）Jamarat2×25001000Muz22×25001000Mina22×25001000Muz12×25001000Mina12×25001000EEP32×500/Muz32×25001000EEP22×500/供電系統(tǒng)方案2、降壓變電所

工點降壓變壓器容量（kVA）發(fā)電機(jī)容量（kVA）工點降壓變壓器容量（kVA）發(fā)電機(jī)容量（kVA）EEP12×500/LV12×1600/Arafat32×25001000LV22×25001250Arafat22×25001000LV32×2500/Arafat12×25001000LV43×2500/供電系統(tǒng)方案3、牽引變電所牽引變電所分布

牽引所JamaratMina2Mina1Muz3Muz2所間距（km）2.660.930.971.151.27牽引所Muz1EEP2Arafat3Arafat2Arafat1所間距（km）2.533.510.97.0.81/供電系統(tǒng)方案3、牽引變電所牽引變電所整流變壓器安裝容量

牽引所JamaratMina2Mina1Muz3Muz2整流變安裝容量（kVA）40004000400040004000牽引所Muz1EEP2Arafat3Arafat2Arafat1整流變安裝容量（kVA）40004000400040004000三、供電系統(tǒng)方案4、環(huán)網(wǎng)供電方案地鐵供電網(wǎng)絡(luò)采用AC13.8kV電壓等級。在車輛段和車站設(shè)置AC13.8kV/DC1500V的牽引變電所和AC13.8kV/0.4kV的降壓變電所。各變電所之間通過AC13.8kV電纜連接，構(gòu)成地鐵AC13.8kV供電網(wǎng)絡(luò)。詳見《供電原理單線圖》。三、供電系統(tǒng)方案4、環(huán)網(wǎng)供電方案牽引環(huán)網(wǎng)系統(tǒng)共分四個供電分區(qū)：第一分區(qū)：JmaratMina2Mina1第二分區(qū)：Muz3Muz2Muz1第三分區(qū)：EEP2Arafat3Arafat2Arafat1第四分區(qū)：車輛段供電系統(tǒng)方案4、環(huán)網(wǎng)供電方案在正常運行方式下，Mina主變電站向第一、二供電分區(qū)的牽引負(fù)荷供電。車輛段主變電站向第三、四供電分區(qū)的牽引負(fù)荷供電。供電系統(tǒng)方案4、環(huán)網(wǎng)供電方案低壓電力負(fù)荷以三個或四個車站為一個供電分區(qū)，在每個供電分區(qū)中，由其中一個車站直接從同一個主變電站的13.8kV兩段母線引入兩回專供電源，構(gòu)成環(huán)網(wǎng)供電結(jié)構(gòu)。在Muz1車站內(nèi)設(shè)置13.8kV環(huán)網(wǎng)聯(lián)絡(luò)開關(guān)，用于主變電站之間的相互支援。供電系統(tǒng)方案4、環(huán)網(wǎng)供電方案在正常運行方式下，Mina主變電站向第一、二供電分區(qū)的低壓電力負(fù)荷供電。車輛段主變電站向第三、四供電分區(qū)的低壓電力負(fù)荷供電。供電系統(tǒng)方案5、牽引網(wǎng)電壓水平及軌電位其中一個牽引變電所故障解列時，牽引網(wǎng)最低電壓水平為1157V。其中一個牽引變電所故障解列時，鋼軌最高電位為99V。供電系統(tǒng)方案1、正常運行方式每座主變電站的兩路110kV電源和兩臺主變壓器同時分列運行，向各自供電分區(qū)的車站變電所(牽引變電所和降壓變電所)供電。供電系統(tǒng)運行方式2、故障運行方式Mina或車輛段主變電站的一臺主變壓器故障退出運行時，另一臺主變壓器帶本主變電站供電區(qū)域的全部負(fù)荷。主變電站內(nèi)的一回110kV進(jìn)線電纜故障時，首先切除故障電源回路，然后合上該主變電站110kV側(cè)的橋斷路器，系統(tǒng)恢復(fù)運行。供電系統(tǒng)運行方式2、故障運行方式當(dāng)Mina主變電站解列并且13.8kV母線無故障的情況下，合上EEP2牽引變電所內(nèi)的13.8kV牽引環(huán)網(wǎng)分段開關(guān)和Muz1降壓變電所內(nèi)的13.8kV低壓電力環(huán)網(wǎng)分段開關(guān)，實現(xiàn)車輛段主變電站向本工程全部負(fù)荷供電。供電系統(tǒng)運行方式2、故障運行方式當(dāng)車輛段主變電站解列并且13.8kV母線無故障的情況下，合上EEP2牽引變電所內(nèi)的13.8kV牽引環(huán)網(wǎng)分段開關(guān)和Muz1降壓變電所內(nèi)的13.8kV低壓電力環(huán)網(wǎng)分段開關(guān)，實現(xiàn)Mina主變電站向本工程全部負(fù)荷供電。供電系統(tǒng)運行方式2、故障運行方式當(dāng)任意一座牽引變電所或降壓變電所的13.8kV進(jìn)線電纜故障時，首先切除該故障回路，然后合上所在分區(qū)環(huán)網(wǎng)閉合開關(guān)的13.8kV母聯(lián)斷路器，系統(tǒng)恢復(fù)運行。供電系統(tǒng)運行方式2、故障運行方式當(dāng)降壓變電所內(nèi)的一臺動力變壓器故障，合上變電所內(nèi)400V側(cè)的母聯(lián)斷路器，由另一臺動力變壓器承擔(dān)該降壓變電所所供設(shè)備負(fù)荷供電。當(dāng)車站兩個降壓變電所均故障退出，合上變電所內(nèi)400V側(cè)的發(fā)電機(jī)母聯(lián)斷路器，由發(fā)電機(jī)承擔(dān)車站部分重要負(fù)荷的供電。供電系統(tǒng)運行方式各所設(shè)備介紹主變電所110/13.8kV主變壓器、110kVGIS（氣體絕緣組合電器設(shè)備）、GIS控制保護(hù)柜、110kV綜合柜（測量、控制、保護(hù)）、13.8kV開關(guān)柜、13.8/0.38kV輔助變壓器、交流配電柜、整流充電柜、蓄電池柜、SCADA柜牽引變電所整流變壓器、整流器柜、1500V直流開關(guān)柜、負(fù)極柜、軌電位、13.8kV開關(guān)柜（8BK20）、13.8kVRMU、13.8/0.38kV輔助變壓器、交流配電柜、整流充電柜、蓄電池柜、SCADA柜輔助變電所13.8kVRMU、13.8/0.38kV輔助變壓器、交流配電盤、整流充電盤、蓄電池盤、SCADA柜、發(fā)電機(jī)各所設(shè)備介紹主變壓器110/13.8kV，三相，三繞組，YNyno(d5)，容量是67MVA，空載損耗33kW，空載電流0.1%.高壓側(cè)額定負(fù)載電流283/383A，低壓側(cè)額定負(fù)載電流2078/2810A.高壓繞組和套管絕緣等級均為230kV，低壓繞組和套管均為50kV，高壓繞組和套管雷電過電壓均為550kV，低壓繞組和套管均為125kV.油浸自冷有載調(diào)壓變壓器，允許的室外最高溫度為55℃，最高油溫110℃，戶外式自然風(fēng)冷。主變壓器各所設(shè)備介紹110kVGIS組成：三相：母排、間隔（module）、斷路器、隔離開關(guān)、三工位開關(guān)、接地開關(guān)、流互、壓互、電纜終端間隔、

避雷器（surgearrester）單相：transformertermination（銅排）、SF6/airconnectionmoduleSF6110kVGIS各所設(shè)備介紹110kVGIS參數(shù)：額定電壓115kV，母排額定電流1600A，饋線額定電流1250A，額定頻率60Hz.額定工頻對地和斷口耐壓值分別是275kV、315kV，對地和斷口雷電耐壓值分別是650kV、750kV，1秒鐘短時耐受電流40kA，短時耐受峰值電流80kA，工作溫度-5到40℃，設(shè)計六氟化硫氣壓6bar。110kVGIS各所設(shè)備介紹13.8kV開關(guān)柜：右圖為車輛段主所的13.8kV開關(guān)柜。型號是8BK20，即采用空氣絕緣的金屬鎧裝式開關(guān)柜設(shè)備，主所和牽引所的中壓柜均采用該型號。進(jìn)線柜、饋線柜、測量和接地柜、母聯(lián)提升柜、濾波柜。額定電壓13.8kV，額定電流1250A（主所進(jìn)線和母聯(lián)提升柜為3150A），額定頻率60Hz，1秒額定短時耐受電流25kA，額定雷電沖擊耐壓75kV，柜內(nèi)“五防”機(jī)械連鎖。13.8kV開關(guān)柜各所設(shè)備介紹主所控制室主所控制室設(shè)備：110kVGIS控制保護(hù)盤、110kV測量保護(hù)控制盤、交流盤、DC125V充電盤、蓄電池各所設(shè)備介紹主所控制室交流盤主所控制室蓄電池各所設(shè)備介紹13.8kVRMU型號為8DJH，即SF6氣體絕緣金屬鎧裝開關(guān)柜。額定電壓13.8kV額定電流630A額定頻率60Hz1秒額定短時耐受電流21kA柜內(nèi)“五防”機(jī)械連鎖。各所設(shè)備介紹輔助變壓器各輔助變壓器額定容量見右圖三相干式樹脂變壓器，空氣自冷，連接組別Dyn5，額定電壓13.8/0.38kV，額定頻率60Hz，

調(diào)壓范圍+2*2.5%/-2*2.5%kV，阻抗電壓6%，高壓側(cè)絕緣等級38kV，空載損耗2900W，負(fù)載損耗9000W，環(huán)境溫度45℃，溫升95K，室內(nèi)型。各所設(shè)備介紹整流變壓器三相干式樹脂變壓器，空氣自冷，額定容量4000kVA額定電壓13.8/1.18kV連接組別Dy5Dd0調(diào)壓范圍+2*2.5%/-2*2.5%kV阻抗電壓7%高壓側(cè)絕緣等級38kV

空載損耗12000W負(fù)載損耗17000W環(huán)境溫度45℃溫升95K，室內(nèi)型。6相，延遲角30度。各所設(shè)備介紹整流器柜額定電壓DC1500V，額定電流3150A，反向工作峰值4000V，額定輸入三相交流1300V，電壓額定頻率60Hz，環(huán)境溫度40℃。12脈波橋式整流。各所設(shè)備介紹額定電壓DC1500V主母排額定電流7500A額定電流4200A交流50Hz耐壓值8.3kV短路電流（250ms）50kA環(huán)境溫度40℃。DC1500V開關(guān)柜進(jìn)線柜、饋線柜、越區(qū)柜各所設(shè)備介紹鋼軌電位限制裝置最大系統(tǒng)耐壓DC3000V，額定電流800A，短路電流50kA（10ms），環(huán)境溫度40℃。各所設(shè)備介紹交流盤額定電壓230/400V，額定頻率60Hz。低壓交直流系統(tǒng)整流充電盤和蓄電池盤額定電壓DC110V，額定輸入電壓AC400V，額定頻率60Hz，輸出電壓偏差-15/+10，蓄電池可供電時間4小時。各所設(shè)備介紹柴油發(fā)電機(jī)額定容量1000kVA（OCC1250kVA），電壓380/220VAC，頻率60Hz，功率因素0.8，最大環(huán)境溫度45℃。各所設(shè)備介紹供電系統(tǒng)保護(hù)供電系統(tǒng)保護(hù)1、標(biāo)準(zhǔn)ANSI供電系統(tǒng)保護(hù)2、保護(hù)配置原則保護(hù)應(yīng)盡可能快地切除短路故障和恢復(fù)供電。繼電保護(hù)應(yīng)滿足可靠性、選擇性、靈敏性、速動性要求，并在此原則下，力求簡化保護(hù)配置。供電系統(tǒng)各級保護(hù)應(yīng)密切配合。自動裝置應(yīng)能滿足供電安全、可靠、靈活的運行要求，自動裝置和安全閉鎖是提高供電可靠性、確保系統(tǒng)安全運行的有效措施。變電所110kV、13.8kV及DC1500V系統(tǒng)的繼電保護(hù)裝置均采用微機(jī)型綜合保護(hù)測控單元，通過網(wǎng)絡(luò)接口接入SCADA，實現(xiàn)保護(hù)、測量、信息采集與控制、開關(guān)間的聯(lián)鎖與聯(lián)動、通信等功能，保護(hù)功能具有獨立性，不依賴于網(wǎng)絡(luò)。各單元的保護(hù)測控裝置直接安裝于被保護(hù)設(shè)備開關(guān)柜的低壓室內(nèi)。3、保護(hù)配置方案根據(jù)直流牽引供電系統(tǒng)、13.8kV交流供電系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)構(gòu)成和運行方式以及變電所設(shè)備配置情況，設(shè)計繼電保護(hù)與自動裝置的配置方案如下：供電系統(tǒng)保護(hù)3.1、總體保護(hù)執(zhí)行裝置見右表由右表可見：進(jìn)出線、變壓器的保護(hù)有2個保護(hù)裝置，一是大電流脫扣即斷路器本體保護(hù)，二是微機(jī)繼電保護(hù)裝置。另外整流器柜還有框架保護(hù)。供電系統(tǒng)保護(hù)3.2、主變電所主所進(jìn)線和饋線保護(hù)裝置：?高壓斷路器?中壓斷路器?交流系統(tǒng)的微機(jī)繼電保護(hù)裝置主所保護(hù)配置見下圖3.2和詳解表3.2供電系統(tǒng)保護(hù)50：不帶方向的定時限過流49：熱過負(fù)荷保護(hù)87T：變壓器差動保護(hù)26：瓦斯保護(hù)49T：變壓器熱過負(fù)荷71：油位檢測80：油流體檢測67：帶方向定時限過流保護(hù)67N：帶方向零序定時限過流保護(hù)87T：變壓器差動保護(hù)87BB：母排差動保護(hù)50：不帶方向定時限過流保護(hù)50N：不帶方向零序定時限過流保護(hù)87BB：母排差動保護(hù)67：帶方向定時限過流保護(hù)67N：帶方向零序定時限過流保護(hù)87BB：母排差動保護(hù)49T：變壓器熱過負(fù)荷保護(hù)67：帶方向定時限過流保護(hù)67N：帶方向零序定時限過流保護(hù)87BB：母排差動保護(hù)87L：線路差動保護(hù)圖3.2主所保護(hù)配置供電系統(tǒng)保護(hù)表3.2主所保護(hù)配置供電系統(tǒng)保護(hù)3.3、牽引變電所牽引所保護(hù)裝置：?中壓斷路器?交流系統(tǒng)微機(jī)繼電保護(hù)裝置?直流快速斷路器（饋線柜）?直流系統(tǒng)微機(jī)繼電保護(hù)裝置?框架保護(hù)牽引所保護(hù)配置見下圖3.3和表3.3-1、表3.3-287L：線路差動保護(hù)50：不帶方向定時限過流保護(hù)50N：不帶方向零序定時限過流保護(hù)49：熱過負(fù)荷保護(hù)49T：變壓器熱過負(fù)荷保護(hù)50G：框架保護(hù)58D：二極管熔斷器保護(hù)58T：二極管超溫保護(hù)50R：電流上升率保護(hù)di/dt

76：電流上升率保護(hù)ΔI94M：緊急跳閘保護(hù)（籃光系統(tǒng)）83：聯(lián)調(diào)保護(hù)50：不帶方向的定時限過流保護(hù)圖3.3牽引所保護(hù)配置表3.3-1牽引所保護(hù)配置表3.3-2牽引所保護(hù)配置供電系統(tǒng)保護(hù)3.4、輔助變電所輔助所保護(hù)裝置：?中壓斷路器?交流系統(tǒng)微機(jī)繼電保護(hù)裝置?高壓熔斷器輔助所保護(hù)配置見下圖3.4和表3.4圖3.4輔助所保護(hù)配置50：不帶方向定時限過流保護(hù)50N：不帶方向零序定時限過流保護(hù)49T：變壓器熱過負(fù)荷保護(hù)IKI-20：短路顯示器表3.4輔助變電所所保護(hù)配置IKI-20故障燈測試和復(fù)位按鈕報警燈短路顯示IKI-303.5.1、13.8kV開關(guān)柜SIPROTEC7SD610：進(jìn)線柜、出線柜SIPROTEC7SJ64：整流變壓器饋線柜SIPROTEC7SJ62：母聯(lián)柜注：SIPROTEC西門子綜合繼電保護(hù)裝置系列產(chǎn)品的名稱。SIPROTEC提供一系列電力系統(tǒng)和發(fā)電機(jī)保護(hù)產(chǎn)品，其具有的廣泛功能，它也能夠顯示測量值，實施間隔控制，并且擁有完整的間隔數(shù)據(jù)庫和各種規(guī)約的通訊借口。利用其獨特的可互聯(lián)操作軟件，該軟件可用于所有SIPROTEC繼電器。用戶可自行對其保護(hù)數(shù)據(jù)進(jìn)行分