供電系統(tǒng)知識培訓(xùn)

1、軌道交通供電系統(tǒng)知識培訓(xùn)軌道交通供電系統(tǒng)知識培訓(xùn)軌道交通供電系統(tǒng)概況軌道交通供電系統(tǒng)概況點表中的供電系統(tǒng)設(shè)備點表中的供電系統(tǒng)設(shè)備電力監(jiān)控系統(tǒng)電力監(jiān)控系統(tǒng)軌道交通供電系統(tǒng)概況軌道交通供電系統(tǒng)概況地鐵供電系統(tǒng)主要包括：主變、牽引變電所、降壓所、接觸網(wǎng)、400V系統(tǒng)等。 照明系統(tǒng)三級負(fù)荷牽引變電所降壓變電所主變電所城市電網(wǎng)軌道交通供電系統(tǒng)概況軌道交通供電系統(tǒng)概況兩種不同的供電方式：軌道交通供電系統(tǒng)概況軌道交通供電系統(tǒng)概況兩種不同的供電方式：點表中的供電系統(tǒng)設(shè)備點表中的供電系統(tǒng)設(shè)備斷路器、開關(guān)狀態(tài)斷路器、開關(guān)狀態(tài)電壓值、電流值、定值組電壓值、電流值、定值組繼電保護裝置繼電保護裝置整流機組整流機組斷路器

2、、開關(guān)狀態(tài)主要包括：AC35kV系統(tǒng)：斷路器分合閘、開關(guān)分合閘、彈簧未儲能、氣室壓力低等。DC1500V系統(tǒng)：斷路器分合閘、開關(guān)分合閘、手車工作位置、線圈電源故障等。400V系統(tǒng)：斷路器分合閘、開關(guān)分合閘等。注意：三工位開關(guān)和傳統(tǒng)隔離開關(guān)的區(qū)別。斷路器、開關(guān)狀態(tài)斷路器、開關(guān)狀態(tài)三工位開關(guān)：傳統(tǒng)的隔離開關(guān)，主刀是主刀，地刀是地刀，兩把刀之間就可能出現(xiàn)誤操作。三工位隔離開關(guān)用的是一把刀，一把刀的工作位置在某一時刻是唯一的，不是在主閘合閘位置，就是在隔離位置或接地位置。斷路器、開關(guān)狀態(tài)斷路器、開關(guān)狀態(tài)電壓值、電流值、定值組：AC35kV系統(tǒng)：電流、電壓、功率、定值組等。DC1500V系統(tǒng)：電流、電壓

3、、功率等交直流屏：電流、電壓、功率等定值組：指供電系統(tǒng)運行時，由于運行方式的變化，需要改變其定值，而在微機保護裝置中設(shè)置多個區(qū)域，存放幾項不同定值，而滿足系統(tǒng)設(shè)備的不同運行方式。零序電流：在三相四線電路中，三相電流的相量和等于零，即Ia+Ib+Ic=0。如果在三相四線中接入一個電流互感器，這時感應(yīng)電流為零。電壓值、電流值、定值組電壓值、電流值、定值組電壓值、電流值、定值組電壓值、電流值、定值組電壓電流互感器：互感器（instrument transformer）是按比例變換電壓或電流的設(shè)備。其功能主要是將高電壓或大電流按比例變換成標(biāo)準(zhǔn)低電壓（100V）或標(biāo)準(zhǔn)小電流（5A或10A均指額定值），以

4、便實現(xiàn)測量儀表、保護設(shè)備及自動控制設(shè)備的標(biāo)準(zhǔn)化、小型化。同時互感器還可用來隔開高電壓系統(tǒng)，以保證人身和設(shè)備的安全。按比例變換電壓或電流的設(shè)備。電壓值、電流值、定值組電壓值、電流值、定值組電壓值、電流值、定值組電壓值、電流值、定值組繼電保護裝置繼電保護裝置繼電保護裝置：AC35kV系統(tǒng)：過流保護、零序過流保護、差動保護等。DC1500V系統(tǒng)：熱保護、低壓保護、大電流脫扣、DDLDeltaI保護、雙邊聯(lián)跳保護等。過流保護：電網(wǎng)中發(fā)生相間短路故障時，電流會突然增大，電壓突然下降，過流保護就是按線路選擇性的要求，整定電流繼電器的動作電流的。當(dāng)線路中故障電流達(dá)到電流繼電器的動作值時，電流繼電器動作按保護

5、裝置選擇性的要求，有選擇性的切斷故障線路。零序保護：在大短路電流接地系統(tǒng)中發(fā)生接地故障后，就有零序電流、零序電壓和零序功率出現(xiàn)，利用這些電氣量構(gòu)成保護接地短路的繼電保護裝置統(tǒng)稱零序保護。繼電保護裝置繼電保護裝置差動保護：利用基爾霍夫電流定理工作的，當(dāng)斷路器正常工作或區(qū)外故障時，將其看作理想斷路器，則流入斷路器的電流和流出電流相等，差動繼電器不動作。當(dāng)斷路器內(nèi)部故障時，兩側(cè)（或三側(cè)）向故障點提供短路電流，差動保護感受到的二次電流大于差動保護定值，差動繼電器動作。繼電保護裝置繼電保護裝置直流繼電保護裝置直流繼電保護裝置大電流脫扣保護DLL保護熱保護框架泄漏保護聯(lián)跳保護低電壓保護跳閘1DC1500V

6、中的繼電保護：大電流脫口保護：直流斷路器本體自帶保護，用于快速切斷近端短路故障和正負(fù)極之間金屬性短路故障等大電流故障。大的短路電流會對線路和設(shè)備造成嚴(yán)重?fù)p壞，故一旦通過斷路器的電流值超過大電流脫扣保護的整定值，斷路器即無延遲跳閘，其固有動作時間僅為幾毫秒。該保護一般作為近段短路故障主保護，對于反向電流同樣起作用。直流繼電保護裝置直流繼電保護裝置DDL保護（電流上升率di/dt和電流增量I保護）該保護是地鐵1500V饋線保護的主保護，綜合利用了電流上升率及電流增量保護的動作特性，克服了電流上升率保護單獨使用時易受干擾發(fā)生誤動，以及電流增量保護單獨的使用時有時候會拒動的缺點。此保護由瞬時跳閘和延時

7、跳閘兩部分構(gòu)成，故障發(fā)生時，先達(dá)到動作條件的將發(fā)出命令跳開斷路器。瞬時跳閘主要是為了迅速切除牽引網(wǎng)中的短路電流較大的近端短路故障，延時跳閘是為了有效的將較小的短路電流與機車起動電流區(qū)分開來，并及時切除線路中的中遠(yuǎn)端短路故障。該保護需整定的參數(shù)為以下6個，即保護裝置起始門限E、保護裝置復(fù)位門限F、最大電流增量DImax，最大電流增量延時tDImax，最小電流增量DImin，最小電流增量延時T。直流繼電保護裝置直流繼電保護裝置保護裝置不斷地連續(xù)、檢測饋線電流If及其電流變化率di/dt，并將di/dt與設(shè)定值E和F比較，若di/dtE，則開始測量電流增量（DI）和時間（t）：當(dāng)DIDImax設(shè)定值

8、，則經(jīng)一段時間tDImax延時后DI保護出口并使開關(guān)跳閘；當(dāng)tT設(shè)定值，且DIDImin設(shè)定值，則di/dt保護動作并使開關(guān)跳閘。直流繼電保護裝置直流繼電保護裝置如果在檢測到DImax設(shè)定值或T前，di/dtF并保持tDImax時間，則測量值DI和t歸零。 直流繼電保護裝置直流繼電保護裝置直流繼電保護裝置直流繼電保護裝置熱保護：該保護作為電流上升率保護的輔助保護，用于保護地鐵供電系統(tǒng)中的較為薄弱設(shè)備。牽引供電網(wǎng)由于過載運行，產(chǎn)生的大電流會使系統(tǒng)溫度上升，某些薄弱設(shè)備的發(fā)熱量超過允許發(fā)熱量，從而導(dǎo)致其壽命縮短甚至損壞，尤其是接觸網(wǎng)在溫度持續(xù)長時間過高時會變軟。熱過負(fù)荷保護正是針對這種情況進(jìn)行保護

9、?？蚣苄孤┍Ｗo：框架泄漏保護單元由電流檢測元件和電壓檢測元件組成。正常工作情況下，電流檢測回路中沒有電流，當(dāng)變電所內(nèi)任一設(shè)備正極與機殼之間發(fā)生短路故障時，會產(chǎn)生電流經(jīng)過電流檢測元件，然后通過接地網(wǎng)流到走行軌。當(dāng)接地電流達(dá)到保護動作整定值的時候，保護跳閘。直流繼電保護裝置直流繼電保護裝置直流繼電保護裝置直流繼電保護裝置聯(lián)跳保護：雙邊聯(lián)跳保護即兩個向同一段接觸網(wǎng)供電的相鄰變電所的保護裝置之間的在發(fā)生短路故障時的相互跳閘保護。先檢測到故障的保護裝置跳閘的同時向同為該區(qū)段供電的相鄰變電所的保護裝置發(fā)出聯(lián)跳信號，使其跳閘。其作用是為了保證更加安全可靠的向、接觸網(wǎng)供電，在故障情況下，確保相鄰變電所能準(zhǔn)確可

10、靠的跳閘將故障切除，而設(shè)置的后備保護。如果d點發(fā)生了短路故障，由于故障點離變電所B較近，從而變電所B的保護裝置根據(jù)DDL保護或大電流脫扣保護做出跳閘動作，使饋線開關(guān)213斷開，由于故障點距變電所A較遠(yuǎn)，因此變電所A的保護裝置經(jīng)過延時后動作，使饋線開關(guān)211跳閘。使饋線開關(guān)213斷開，由于故障點距變電所A較遠(yuǎn)，因此變電所A的保護裝置經(jīng)過延時后動作，使饋線開關(guān)211跳閘。直流繼電保護裝置直流繼電保護裝置自動重合閘：直流牽引供電系統(tǒng)在發(fā)生短路故障時，保護裝置跳閘，當(dāng)短路故障排除以后，需要將斷路器合閘，重新投入使用。直流牽引網(wǎng)大多數(shù)故障都是瞬時性的，如雷擊、大風(fēng)造成的短路故障，一旦故障排除，供電系統(tǒng)應(yīng)

11、立即恢復(fù)正常供電。這種情況下，手動合閘顯然不能滿足要求，自動重合閘則可以很好的完成此工作。直流繼電保護裝置直流繼電保護裝置直流繼電保護裝置直流繼電保護裝置整流機組工作原理整流機組工作原理橋式整流電路橋式整流電路橋式整流電路工作原理橋式整流電路工作原理： e2為正半周時，對D1、D3加正向電壓，Dl、D3導(dǎo)通；對D2、D4加反向電壓，D2、D4截止。電路中構(gòu)成e2、D1、Rfz、D3通電回路，在RL上形成上正下負(fù)的半波整流電壓，e2為負(fù)半周時，對D2、D4加正向電壓，D2、D4導(dǎo)通；對D1、D3加反向電壓，D1、D3截止。電路中構(gòu)成e2、D2、Rfz、D4通電回路，同樣在RL上形成上正下負(fù)的另外

12、半波的整流電壓。整流機組工作原理整流機組工作原理電力監(jiān)控系統(tǒng)電力監(jiān)控系統(tǒng) 電力監(jiān)控組成 變電所電力監(jiān)控系統(tǒng) 控制中心電力調(diào)度系統(tǒng)電力監(jiān)控系統(tǒng)（簡稱SCADA系統(tǒng)）實現(xiàn)在控制中心對供電系統(tǒng)進(jìn)行集中管理和調(diào)度、實時數(shù)據(jù)采集和實時控制等功能。電力監(jiān)控系統(tǒng)由控制中心電力調(diào)度系統(tǒng)（含車輛段的復(fù)示系統(tǒng)）、變電所綜合自動化系統(tǒng)以及通道三部分組成?？刂浦行牡碾娏φ{(diào)度系統(tǒng)作為一個子系統(tǒng)納入綜合監(jiān)控系統(tǒng)（ISCS）。變電所綜合自動化系統(tǒng)則設(shè)置在全線的變電所綜合自動化系統(tǒng)當(dāng)中。電力監(jiān)控組成電力監(jiān)控組成變電所電力監(jiān)控系統(tǒng)與底層設(shè)備的通訊組網(wǎng)圖：祥見CAD圖：寧波二號線通訊組網(wǎng)圖。變電所電力監(jiān)控系統(tǒng)變電所電力監(jiān)控系統(tǒng)兩

13、個概念：故障濾波和程控故障錄波器作為電力系統(tǒng)的“黑匣子”，它所記錄的信息既是電網(wǎng)故障分析的重要依據(jù)，也是評判保護裝置動作行為的“裁判”。錄波器的主要任務(wù)是記錄電力系統(tǒng)大擾動如短路故障、系統(tǒng)振蕩、頻率電壓崩潰等發(fā)生前后有關(guān)電參量的變化過程和繼電保護與安全自動裝置的動作情況，通過對電參量變化、保護裝置動作、斷路器跳閘情況的分析，判斷保護或斷路器等設(shè)備的動作行為是否符合設(shè)計和電網(wǎng)運行要求，從而為分析系統(tǒng)事故提供科學(xué)依據(jù)。控制中心電力調(diào)度系統(tǒng)地鐵中的故障錄播：在保護動作、保護裝置自動閉鎖后，變電所綜合自動化系統(tǒng)可在所內(nèi)網(wǎng)絡(luò)負(fù)荷允許的情況下自動下載保護裝置內(nèi)的故障錄波數(shù)據(jù)至監(jiān)控工作站存儲器中，故障錄播文件名以車站名稱、開關(guān)編號和故障時間命名；并可接受綜合監(jiān)控系統(tǒng)的召喚，上傳控制中心或復(fù)視系統(tǒng)?？刂浦行碾娏φ{(diào)度系統(tǒng)模擬量采集卡1模擬量采集卡2模擬量采集卡3開關(guān)量采集卡1開關(guān)量采集卡2開關(guān)量采集卡3數(shù)據(jù)采集管理單元間隔層設(shè)備交換機PSCADA系統(tǒng)程控：即程序控制，按照一定順序和條件執(zhí)行的一系列遙控操作。程控種類分為：標(biāo)準(zhǔn)控制序列、自定義控制序列。標(biāo)準(zhǔn)控制序列：同一變電所或多個變電所的多個受控對象按照一定的安全聯(lián)鎖關(guān)系定義為一個順序操作序列，操作員通過順序控制畫面，選擇需要的順序控制序列，對各受控對象進(jìn)行操作。如：直流牽