《城市軌道交通變電所運行與維護》 課件 項目5任務(wù)4 降壓變電所和牽引降壓混合變電所電氣主接線的識圖分析與設(shè)備認知

項目5

變電所電氣主接線的識圖分析與設(shè)備認知

任務(wù)4降壓變電所和牽引降壓混合所電氣主接線識圖分析與設(shè)備認知

【任務(wù)描述】識讀典型的降壓變電所和牽引降壓混合變電所電氣主接線圖，分析其正常和非正常運行方式，對照電氣主接線圖，分組認識降壓變電所和牽引降壓混合變電所的主要一次設(shè)備。01降壓變電所功能及要求降壓變電所功能及要求城市軌道交通降壓變電所的功能：將三相交流35kV或10kV中壓經(jīng)動力變壓器變換為三相交流0.4kV低壓，為動力照明負荷供電。降壓變電所的供電對象是車站與線路區(qū)間的動力、照明負荷和通信信號設(shè)備等。降壓變電所可以與牽引變電所合并設(shè)置，形成牽引降壓混合變電所。但當某車站無牽引變電所，或者是降壓變電所與牽引變電所進線電壓等級不同時，則設(shè)置獨立的降壓變電所，大多數(shù)降壓變電所是單獨設(shè)置的。降壓變電所功能及要求城市軌道交通每個車站都應(yīng)設(shè)降壓變電所，位置應(yīng)盡量靠近負荷中心，以降低能耗。降壓變電所的設(shè)置方式通常有以下幾種：1）對于一般的地鐵車站，在低壓負荷較為集中的位置設(shè)置1座降壓變電所。2）在有換乘或折返的車站或動力照明負荷較大的車站，除了在車站一側(cè)設(shè)置1座降壓變電所A所外，在車站另一側(cè)設(shè)置1座降壓變電所B所，負責該側(cè)電氣設(shè)備的供電，但B所三相交流35kV或10kV進線電源引自A所，B所又稱為跟隨式降壓變電所。3）當?shù)罔F車站規(guī)模較大，在車站兩側(cè)的負荷都比較集中時，可以分別在車站的兩側(cè)建立降壓變電所A所和B所。降壓變電所功能及要求降壓變電所的供電對象包含一級、二級和三級負荷，通常要求降壓變電所從中壓環(huán)網(wǎng)引入兩路電源，設(shè)置兩臺動力變壓器，每臺變壓器應(yīng)滿足一、二級負荷所需的容量。正常情況下，由兩臺變壓器并列運行，同時給負荷供電。當一臺變壓器故障時，另一臺變壓器供重要的一、二級負荷。低壓側(cè)的動力、照明負荷配電系統(tǒng)電壓為交流380V或220V，常采用TN-S系統(tǒng)。02降壓變電所的電氣主接線識圖分析與設(shè)備認知1．設(shè)置1座降壓變電所電氣主接線識圖與設(shè)備認知（1）35kV中壓側(cè)接線及設(shè)備1）35kV中壓側(cè)接線降壓所35kV中壓側(cè)有四路，分別為301、302、303、304，其中301和302所在的回路為該降壓所的電源進線，兩路互為備用，另外兩路303和304饋出至相鄰變電所。顯然，中壓35kV側(cè)采用了單母線分段接線，利用斷路器300分段。正常運行時，兩路進線斷路器301和302同時閉合，303和304向相鄰變電所供電時閉合，母聯(lián)斷路器300斷開。中壓35kV的I段和II段母線上分別安裝電壓互感器和避雷器，電壓互感器用于監(jiān)測35kV母線電壓，避雷器用于防止雷擊引起的過電壓。1．設(shè)置1座降壓變電所電氣主接線識圖與設(shè)備認知2）35kV中壓側(cè)設(shè)備35kV中壓側(cè)有7個中壓交流開關(guān)柜，開關(guān)柜中主要設(shè)備是斷路器和三工位開關(guān)。其中301、302、303、304為中壓側(cè)進出線柜，負責與主變電所及相鄰牽引變電所、降壓變電所聯(lián)系的開關(guān)柜；341、342為中壓側(cè)饋線柜，是指變電所中壓母線連接至動力變壓器的開關(guān)柜；300為母聯(lián)柜，是指連接變電所35kVI段和II段母線的開關(guān)柜。1．設(shè)置1座降壓變電所電氣主接線識圖與設(shè)備認知（2）動力變壓器

降壓變電所的核心部件是動力變壓器，設(shè)置兩臺，如圖5-25中ST1和ST2，功能是將三相交流35kV電壓變換為三相交流0.4kV電壓為動力照明負荷供電。動力變壓器繞組聯(lián)接組別常采用Dyn11，一次側(cè)采用三角形接線，二次側(cè)采用星形接線且中性點接地，選用干式變壓器。1．設(shè)置1座降壓變電所電氣主接線識圖與設(shè)備認知（3）0.4kV低壓側(cè)接線及設(shè)備1）0.4kV低壓側(cè)接線

0.4kV低壓側(cè)采用了單母線分段接線，利用斷路器403分段。正常運行時，中壓側(cè)隔離開關(guān)3411、斷路器341經(jīng)ST1和手車式斷路器401向0.4kVI段母線供電，3421、342經(jīng)ST2和402向0.4kVII段母線供電，分段斷路器403斷開，兩臺動力變壓器和兩段母線同時并列運行，通過低壓饋線斷路器向動力照明負荷供電。當動力變壓器ST1故障退出運行時，0.4kV分段斷路器403母聯(lián)備自投裝置自動投入，由另一路進線電源通過342和ST2、402供0.4kVⅡ段母線，再經(jīng)403供0.4kVⅠ段母線，ST2承擔本降壓所范圍內(nèi)的全部一、二級負荷供電任務(wù)。1．設(shè)置1座降壓變電所電氣主接線識圖與設(shè)備認知2）0.4kV低壓側(cè)設(shè)備0.4kV低壓側(cè)設(shè)備主要是低壓交流開關(guān)柜，對應(yīng)圖5-25中401、402、403及六路低壓饋出線柜。其中401、402為低壓進線柜，用于連接動力變壓器與低壓0.4kV交流母線。403為低壓母聯(lián)柜，用于連接低壓0.4kVI段和II段交流母線。1．設(shè)置1座降壓變電所電氣主接線識圖與設(shè)備認知低壓進線柜和母聯(lián)柜核心部件是低壓斷路器，一般采用框架式斷路器。低壓饋線柜用于連接低壓0.4kV交流母線和動力照明負荷，饋線柜一般采用抽屜式開關(guān)柜，抽屜單元常采用塑殼式斷路器。2.跟隨式降壓變電所電氣主接線跟隨式降壓變電所電氣主接線圖如圖5-28所示，其三相交流35kV進線電源引自同一車站另一個降壓變電所的不同母線。跟隨式降壓變電所中壓側(cè)采用了線路-變壓器組接線，低壓側(cè)采用了單母線分段接線方式，設(shè)母線分段開關(guān)。3.設(shè)置2座降壓變電所的典型電氣主接線左側(cè)為A所，右側(cè)為B所，兩段35kV中壓母線分別引至A所和B所。為提高供電的可靠性，A所和B所分別設(shè)置兩臺動力變壓器并實施交叉供電，即A所通過本所35kVI段母線的饋線柜341和B所35kVII段母線饋線柜342向兩臺動力變壓器ST1、ST2供電，而B所通過A所35kVI段母線饋線柜343和本所35kVII段母線的饋線柜344向兩臺動力變壓器ST3、ST4供電。對于每一個降壓變電所而言，其結(jié)構(gòu)和運行方式與只設(shè)置一個降壓變電所類似。03牽引降壓混合變電所的電氣主接線識圖與設(shè)備認知牽引降壓混合變電所的電氣主接線識圖與設(shè)備認知當某車站既有牽引變電所又有降壓變電所且二者進線電壓等級相同時，一般合建為牽引降壓混合變電所。1．電氣主接線識圖（1）中壓35kV交流進線側(cè)中壓35kV側(cè)采用了單母線分段接線，正常運行時，母聯(lián)斷路器300斷開。（2）整流機組整流機組的功能是將三相交流35kV電壓變換為直流1500V為電力機車供電。1#和2#整流機組通過321和323同接于35kVI段母線并聯(lián)運行，構(gòu)成等效24脈波整流。（3）動力變壓器動力變壓器的功能是將三相交流35kV電壓變換為三相交流0.4kV電壓為動力照明負荷供電。兩臺動力變壓器ST1和ST2分別對稱地接于35kVI段和II段母線上并列運行。1．電氣主接線識圖（4）直流牽引側(cè)直流牽引側(cè)結(jié)構(gòu)和運行方式同獨立的牽引變電所，采用了單母線接線方式，直流側(cè)有四路饋出線，分別送至上下行線的接觸網(wǎng)，并設(shè)置縱向電動隔離開關(guān)2113和2124，使饋出線可互為備用，同時能夠?qū)崿F(xiàn)大雙邊供電。（