地鐵車站低壓整定值匹配問題

1、廣州地鐵四號線車站低壓開關(guān)柜整定值匹配問題地鐵系統(tǒng)中每隔幾公里設(shè)置一個(gè)變電所，變電所配置有動力低壓 系統(tǒng)，主要用于給本站照明、動力負(fù)荷供電。動力系統(tǒng)供電方式是將 35kV電壓通過動力變饋線柜給動力變壓器供電，再經(jīng)過動力變壓降 壓為400V后給0.4kV進(jìn)線柜、饋線柜及下級一、二、三級負(fù)荷供電。0.4kV開關(guān)柜作為地鐵車站動力系統(tǒng)電能的主要配電設(shè)備，在地 鐵動力配電部分起著至關(guān)重要的作用，具根據(jù)負(fù)荷特性、設(shè)置長延時(shí) 保護(hù)、短延時(shí)保護(hù)、接地保護(hù)等。為了確保地鐵車站動力設(shè)備的運(yùn)行 安全，0.4kV開關(guān)設(shè)備與下級大負(fù)荷保護(hù)定值的匹配性設(shè)定成為了保 證車站動力系統(tǒng)可靠運(yùn)行的重要條件。一、設(shè)定值原則及保護(hù)

2、范圍對于0.4 kV進(jìn)線柜是與動力變壓器低壓母排連接，將0.4 kV電壓 傳輸?shù)金伨€柜，設(shè)置的保護(hù)有長延時(shí)保護(hù)、短延時(shí)保護(hù)等，具保護(hù)范 圍為下級電機(jī)等級負(fù)荷的短路故障等，整定值設(shè)置需躲過其啟動電流 最大值。2014年4月13日11:42,值班主任報(bào)車陂南站三類負(fù)荷 808開關(guān)跳閘，要求專業(yè)人員到車陂南站參加搶修。人員開啟1#泠水機(jī)組恢復(fù)車站供冷。次日0:20房環(huán)人員檢查設(shè)備，并嘗試啟動 2蛤水機(jī) 組，機(jī)組能正常啟動。原理分析如圖1是發(fā)生故障的808開關(guān)。型號為 ABB SACE PR122/P-L斷 路器。斷路器的保護(hù)有設(shè)有3段保護(hù)，分別是長延時(shí)保護(hù)，短延時(shí)保 護(hù)，速斷保護(hù)。其中長延時(shí)保護(hù)整定

3、值為 800A,動作時(shí)間6秒。短 延時(shí)保護(hù)整定值2400A,動作時(shí)間0.2秒，速斷保護(hù)4800A。圖一：808開關(guān)圖2是808開關(guān)的系統(tǒng)圖。由圖可知 808開關(guān)下接車陂南站2# 冷水機(jī)的相關(guān)設(shè)備。從供電人員處得到的消息指，808開關(guān)在11:26發(fā)生脫扣，保護(hù) 動作為長延時(shí)保護(hù)。速斷和短延時(shí)沒有跳閘。其中808開關(guān)在跳閘當(dāng) 時(shí)記錄的電流值為 A相520A, B相1672A, C相534A。初步判斷為B 相負(fù)載電流過大導(dǎo)致長延時(shí)保護(hù)動作脫扣。808ABB SACEPR122/P-LSI1 Lfl M Shsierp：LCitmiKXl 7!(126Udgtut pct WT06NPMIC 2 M薩

4、控柜椎履4MV-W2. 4. 7、 電動欽相環(huán)控柜抽屜38 CI-2W 環(huán)控柜抽 屜2 修 IWP - 2 冷卻水泵環(huán)控拒揀國1CWP-2冷潦水泵MasteipactNS530 般夫斯路器軟啟動器ABB PST250VWCC-22#冷水機(jī)圖2: 808開關(guān)系統(tǒng)圖保護(hù)特性由系統(tǒng)圖可知該ABBF關(guān)采用PR121/P呆護(hù)脫扣器，具保護(hù)特性如 下（圖三）：1）過載保護(hù)（L）反時(shí)限長延時(shí)的過載保護(hù)（L）的特性為I2t = k; 25個(gè)電流設(shè)定及8條曲線可供選擇，每條曲線均已標(biāo)明電流為3倍門限值電流時(shí)（1=3x的脫扣時(shí)間（I1為設(shè)定門限）。2）選擇性短路保護(hù)（S）選擇性短路保護(hù) S可設(shè)定兩種不同的曲線，其

5、中一條脫扣時(shí)間與電流無關(guān)（定日t限）（亦即t = k）,另一條為將允通能量定為常數(shù)的反 時(shí)限（亦即t = k /I2）曲線。15個(gè)電流設(shè)定值及8條曲線可供選擇, 可進(jìn)行精確設(shè)定，但每條曲線都是基于下列條件定義的：對（t = k）曲線，當(dāng)I I2時(shí)的脫扣時(shí)間。對（t = k/I2）曲線，當(dāng)I =10 x In （In =斷路器的額定電流）時(shí)的脫扣時(shí)間。3）短延時(shí)短路的保護(hù)功能（S）可將DIP開關(guān)置于“OFF即可使其功能關(guān)閉。瞬時(shí)短路保護(hù) 保護(hù)功能 提供15個(gè)門限值電流，同時(shí)亦可設(shè)定將本功能關(guān)閉（將DIP開關(guān)置于“ OFF位置）圖3: L-S-I保護(hù)功能如上圖所示，長延時(shí)保護(hù)首先保護(hù)時(shí)間可以在一定

6、范圍內(nèi)設(shè)定， 也就是說，在此設(shè)定時(shí)間內(nèi)，如果設(shè)備電流（一般情況下應(yīng)該是電流） 達(dá)到了動作值，該保護(hù)不會動作，一旦超過了這個(gè)時(shí)間范圍，設(shè)備的 電流仍然達(dá)到動作值，這時(shí)候，保護(hù)會馬上動作。如果電流在這個(gè)設(shè) 定的時(shí)間范圍內(nèi)降下來了，在時(shí)間到達(dá)的時(shí)候已經(jīng)降到達(dá)不到保護(hù)定 值了，這時(shí)候保護(hù)不會動作，設(shè)備會繼續(xù)運(yùn)行。根據(jù)繼電保護(hù)原則，出現(xiàn)故障時(shí)，應(yīng)當(dāng)下級保護(hù)先動作。上級保 護(hù)靈敏度應(yīng)小于下級靈敏度以減小故障影響范圍。但本次808開關(guān)故障中，L2& L25開關(guān)均未保護(hù)動作。只有808開關(guān)保護(hù)動作。查得開關(guān)保護(hù)動作設(shè)定值如下:開關(guān)號長延時(shí)短延時(shí)速斷電流（A）時(shí)間（S）電流（A）時(shí)間（S）電流（A）808800

7、624000.248008071800624000.24800L2572085760L2472085760L2615041814032L2350484032從上表可知，808開關(guān)靈敏度高于L25開關(guān)。因此當(dāng)出現(xiàn)大電流觸發(fā)808開關(guān)動作時(shí)，L25可能不動作。故障原因分析據(jù)分析可能造成808開關(guān)跳閘的原因有兩種：一種是808開關(guān)誤 作；一種是大電流造成開關(guān)跳閘。808開關(guān)測試14日凌晨，供電人員對808進(jìn)行倒閘試驗(yàn)。808開關(guān)合閘、分閘正常。用編程器模擬大電流沖擊，開關(guān)正常報(bào)警初步排除808開關(guān)誤動作可能。2)設(shè)備絕緣檢測(1)CWP-2冷凍水泵、CHWP-2冷卻水泵、CT-2冷卻塔均斷開接線，

8、測量線路及電機(jī)各相對地及相間電阻，均大于 200MQ。(2)電動蝶閥斷開負(fù)載，測量連接線線間電阻，均大于 200MQ。鑒于電動蝶閥電機(jī)功率較小，最大電流僅為3A,且其閥體過熱保護(hù)裝置沒有動作，排除電動蝶閥電機(jī)短路造成超高電流可能。(3)冷水機(jī)組壓縮機(jī)斷開三相接線，測量相間電阻，阻值為3M Q , 符合說明書要求。(4)搖出808開關(guān)，L25開關(guān)，斷開已知的設(shè)備，測開關(guān)間連線三 相對地絕緣阻值，阻值約 1.2MQ?，F(xiàn)場判斷二次回路檢測設(shè)備影響 測試結(jié)果，降低阻值。因?yàn)槿嘧柚迪嗤?，且目測線梢、母排無破損， 初步判斷可嘗試送電。綜上所述，初步排除設(shè)備對地短路或相間短路造成大電流導(dǎo)致808開關(guān)跳閘的

9、可能。3)開機(jī)測試重新設(shè)置保護(hù)整定值后，環(huán)電人員啟動 2#冷水機(jī)。冷水機(jī)在軟 啟動器控制下穩(wěn)定緩慢加載，電流無波動。冷水機(jī)開關(guān)L26顯示電流 從0A開始經(jīng)過650秒力口載，三相分別達(dá)到492A、500A、490A。房間 有冷感，判斷啟動成功。此時(shí)L25開關(guān)三相電流分別是 570A, 579A, 567A。因此，排除冷水機(jī)動組啟動電流過大可能性。為了縮小此類故障的影響范圍，同時(shí)方便進(jìn)一步判斷故障點(diǎn)，根據(jù)設(shè)計(jì)方的建議，對 807、808開關(guān)、L25 L24開關(guān)、L26 L23開關(guān) 進(jìn)行整定值變更。變更后，參數(shù)如下：開關(guān)號長延時(shí)短延時(shí)速斷電流（A）時(shí)間（S）電流（A）時(shí)間（S）電流（A）808800

10、1232000.264008078001232000.26400L257202-5760L247202-5760L2615042-4032L235042-4032理論上說，如果冷機(jī)電流過大導(dǎo)致跳閘的假設(shè)成立， 整定后不會 再出現(xiàn)只跳808開關(guān)，不跳下級開關(guān)的現(xiàn)象。經(jīng)證明整定值調(diào)整以后 未再次出現(xiàn)此故障。三、整改措施為進(jìn)一步保證0.4kV開關(guān)設(shè)備與下級大負(fù)荷保護(hù)定值的匹配性，結(jié)合設(shè)計(jì)原則及設(shè)備運(yùn)行情況確定了以下四號線0.4kV低壓開關(guān)保護(hù)定值的整定原則：1）長延時(shí)：動作電流Ir按照1.2倍工作電流整定，動作延時(shí) Tr 與母聯(lián)開關(guān)長延時(shí)保護(hù)動作時(shí)限配合整定。當(dāng)長延時(shí)動作特性與母聯(lián)開關(guān)長延時(shí)動作特性相同時(shí)，動作時(shí)限不大于母聯(lián)開關(guān)動作時(shí)限即可。2）短延時(shí)：動作電流Isd取為6倍正常工作負(fù)荷電流；對泵類 負(fù)荷較多的饋線回路可取為7倍正常負(fù)荷工作電流；對照明類負(fù)荷的 饋線回路取為4倍正常負(fù)荷工作電流。動作延時(shí) Tsd取為0.2s。3）速斷：動作電流Ii 一般取值為10倍12倍正常負(fù)荷工作電流或者額定工作電流。4）接地保護(hù)：當(dāng)IrA1600A,接地故障整定電流為0.3Ir,且不超過1200A時(shí)間為0.2S;當(dāng)IrWl600A,接地故障整定電流為 0.4Ir,時(shí)間為0.2S,不超過1200,動作時(shí)間為0.4s。接地保護(hù)僅在變電所至環(huán)控電控室的變電所饋線開關(guān)中設(shè)置。目前四號線已