动车论坛交直流系统技术规格书大秦线.docx

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动车论坛交直流系统技术规格书大秦线

大秦线

2亿吨扩能电气化配套工程

交直流电源系统

太原铁路职培中心大同分中心

前言

为了确保大秦线新设备新技术的推广和使用，保证不间断供电，实现大秦运输任务远期4亿吨的顺利完成，提高铁路供电专业的素质，更好地为运输生产服务，特编写本教材。

本教材是根据大秦铁路两亿吨扩能电气化改造配套工程负荷隔离开关而编写的。

教材对该装置的原理、适用范围、环境条件、主要技术参数、性能、设备结构及使用作了详细的介绍。

适应于电气化铁道牵引供电专业人员的短期培训、继续教育以及相关专业的职工培训、岗前培训等。

本书由太原铁路培训中心大同分中心专业部张耀斌编写，编写过程中得到了茶圬供电段、湖东供电段专业技术人员的大力支持，在此表示感谢！

由于编者水平有限，时间也仓促，书中难免有不妥之处，望广大读者予以批评指正。

编者

2005.10

目录

1适用范围1

2环境条件1

3采用标准1

4交流电源装置2

4.1主要技术参数及性能2

4.2盘体结构3

5直流电源装置4

5.1主要技术参数及性能4

5.2设备结构10

1适用范围

本讲义适用于大秦线2亿吨扩能电气化配套工程新建牵引变电所的交直流系统。

2环境条件

2.1环境温度*

户外：

-40℃～+40℃

户内：

-20℃～+40℃

日温差15℃

2.2相对湿度

日平均值不大于95%；月平均值不大于90%（20±5℃）；

2.3海拔高度：

≤1000m

2.4最大风速：

34m/s

2.5覆冰厚度：

10mm

2.6地震烈度：

≤8度

2.7雷暴水平：

中雷区

3采用标准

所有设备设计、制造、检查、试验、验收及特性除了应满足本技术规格书的要求外，还应遵照适用的最新版IEC标准和中国国家标准（GB）及电力行业（DL）标准，以及国际单位制（SI）。

3.1GB7251-1998《低压成套开关设备和控制设备》

3.2IEC60439-3《低压开关设备和控制设备组合装置》

3.3GB1497-85《低压电器基本标准》

3.4JB/T8456-1996《低压直流成套开关设备》

3.5ZBK45017《电力系统用直流屏通用技术条件》

3.6DK/459-92《充电、浮充电装置技术标准》

3.7DL/T5044-95《火力发电厂、变电所直流系统设计技术规定》

3.8DL/T637-97《阀控式密封铅酸蓄电池订货技术条件》

3.9GB50171-92《电气装置安装工程盘、柜及二次回路接线施工及验收规范》

3.10GB50172－92《电气装置安装工程蓄电池施工及验收规范》

所有标准都应是最新版本，如标准间出现矛盾时，则按最新标准执行或按双方商定的标准执行。

4交流电源装置

4.1主要技术参数及性能

4.1.1系统参数：

交流输入电压：

三相380V±20%

额定频率：

50±0.5Hz

系统接地方式：

TN-S

4.1.2性能要求：

1）采用单母线分段，两回进线，一回由逆斯柯特变压器供给，电源取自55kV母线；另一回通过Y/Y0三相变压器获得，电源取自10kV外供电源。

交流盘设置智能自投装置，运行方式及自投装置的具体自投方案在设计联络时确定。

2）交流多路馈线输出AC380/220V。

相关信号通过直流盘的监控单元以网络方式接入变电所综合自动化系统。

3）与直流盘共用一套监控单元，应能够对所有进线、馈线、母联开关及所有故障信息进行监视，对进线电流、母线电压进行监测，所有数据应能够通过监控单元的通信接口上传。

用户保留对监控内容的修改扩充权利。

具体上传的监控、监测、信号内容待设计联络时确定。

4）耐压水平：

应能承受2kV、50Hz、一分钟的工频电压。

5）温升：

符合IEC947-1有关温升的规定。

（1）连接外部绝缘导线的端子不大于70K；

（2）母线固定连接处（铜-铜）不大于50K；

（3）操作手柄，金属的不大于15K，绝缘材料的不大于25K；

（4）可接触的外壳和覆板，金属的表面不大于30K，绝缘的表面不大于40K。

4.1.3交流进线回路：

由各所自用电变压器引入两回电源，作为交流自用电系统的进线电源。

进线开关、母联开关采用高分断自动空气断路器，并配置位置和故障信号元件。

4.1.4交流馈出回路：

配电采用母排方式，每路输出均配有高分断自动空气断路器，配置位置和故障信号元件。

主要馈出回路如下：

共24路单相或三相馈线负荷回路。

（TN-S接线）

详细回路名称及具体回路容量在设计联络时确定。

4.1.5信号：

信号包括故障信号和工作状态指示信号两类。

1）工作状态指示：

（1）一号电源投入

（2）二号电源投入

（3）各受馈电开关位置信号

2）故障信号：

包括各受、馈电断路器跳闸信号。

信号采用接点发送方式，每一故障信号应有至少三对各自独立的接点分别用于本盘故障显示和接入监控单元。

在盘上的故障信号显示，应能经复归后消除，复归方式可采取当地复归、远方复归（自动复归）两种方式。

在监控单元中应保存故障历史记录。

4.1.6测量表计：

1）两进线分别设置电流表、电压表并根据需要设有功电度表；

2）照明回路应单独设置有功电度表；

3）母线上设置电压表，可由转换开关转换测量各相电压；

4）所有表计应为广角度、嵌入式安装。

4.2盘体结构

4.2.1交流盘应由钢板及骨架组成，采用钢性好，有一定耐热能力的钢材，表面应进行严格的处理并采取防腐蚀措施。

钢板厚度不小于2mm。

盘内辅助钢板厚度不应小于1.5mm。

制成的面板及屏架应有足够的机械强度，以保证元件安装及操作时无摇晃，盘面板及盘架无变形。

盘的防护等价不低于IP40。

盘的开门方式、结构、盘体的喷漆及颜色由卖方推荐，在设计联络时确定。

盘的尺寸：

800mm（宽）X600mm（深）X2260mm（高）

4.2.2盘内配线截面应满足各回路载流量的要求。

可动部分应过渡柔软，并能承受挠曲而不致疲劳损伤，盘内编号应统一、清晰。

4.2.3盘上端子排的设计应考虑运行、检修、调试的方便，采用在铁路上有多年实际运行经验的抗震动免维护的高质量阻燃端子，可选用笼式弹簧夹持或回拉式侧面接线的端子。

端子应有明显的标识，并具备同时进行桥接和测试的功能。

一般端子、弱电端子之间应有所间隔。

适当考虑与设备位置对应，端子排导电部分为铜质。

端子的选用应满足回路载流量及所接电缆截面的需要。

盘内应预留适当数量的端子及端子安装位置。

端子排、空气开关等附件应优先选用国际知名品牌产品（例如：

德国品牌）。

4.2.4盘上装设接地螺栓，盘的活动金属构件及金属门，与盘体之间应用铜线牢固连接。

4.2.5盘内元器件安装及走线要求整齐可靠、布置合理，电气间绝缘应符合国家有关标准。

测量表计的安装应便于读数。

盘体结构要求通风良好。

4.2.6元器件的要求：

1）柜内安装的元器件均应采用进口或合资工厂的高品质元件，不得选用淘汰的、落后的元器件。

盘内端子排及空气开关等附件应采用进口知名品牌产品（如：

德国产品）。

2）导线、导线颜色、指示灯、按钮、行线槽、涂漆，均应符合国家或行业现行有关标准的规定。

其中导线应选用铜线，按室温40C时长期连续负荷工作制选用，导线截面积必须满足回路容量的要求，在投标文件中明确给出不同回路（信号回路、小电流控制回路、大电流控制回路、馈出线等回路）的导线选用截面及计算依据。

交流母线选用铜母线，截面积必须满足系统容量要求。

3）面板配置测量表计其量程应在测量范围内，测量最大值应在满量程85%以上。

指针仪表误差不大于1.5%，数字表应采用四位半表。

4）盘面布置

盘面布置应整齐、简洁、美观、合理。

安装高度应考虑运行操作的方便。

各受馈电开关的位置信号应与开关对应，以便于维护人员操作、检查。

具体布置在设计联络时确定。

5直流电源装置

5.1主要技术参数及性能

直流电源装置作为所内设备操作电源和控制电源，以及所内事故照明电源等。

5.1.1主要技术参数

1）交流输入：

•电压：

三相380V±20%

•频率：

50Hz±5%

•系统接地方式：

TN-S

2）直流额定输出：

DC110V5%。

3）交流额定输出：

AC220V5%。

4）其余额定输出：

不大于额定值5%

5）电压纹波系数:

≤0.5%

6）稳压、稳流精度:

≤0.5%

7）噪声≤50dB（屏前1米处）

8）综合效率≥90%

9）绝缘电阻：

在正常试验大气压下，绝缘电阻大于5（用500V兆欧表）。

10）耐压水平：

应能承受2kV、50Hz，一分钟的工频电压

11）温升：

符合IEC947-1有关温升的规定。

（1）连接外部绝缘导线的端子不大于70K

（2）母线固定连接处（铜-铜）不大于50K

（3）操作手柄，金属的不大于15K，绝缘材料的不大于25K

（4）可接触的外壳和覆板，金属的表面不大于30K，绝缘的表面不大于40K。

5.1.2各种电气设备回路电压:

1）控制回路:

DC110V

2）保护回路:

DC110V

3）信号回路:

DC110V

4）其他特殊要求的回路：

DC110V/AC220V，DC/DC电压待定

5.1.3馈线回路

直流盘配电盘设馈电回路24回，详细的回路名称、回路容量待设计联络时确定。

所内事故照明电源在交流照明回路失电后，自动投入。

卖方在投标时应根据要求提供直流系统设计图。

5.1.4性能要求

1）基本要求

直流系统由交流配电单元，智能高频开关充电模块，蓄电池组，DC/DC，直流母线自动（手动）调压装置，馈电单元，绝缘故障监测装置、智能监控单元等组成，所有设备分别安装在直流盘内。

由所内交流屏两段母线引入两路三相交流380V进线电源，两路进线电源互为备用，并设置进线电源自动投切装置。

正常供电时，充电单元对蓄电池组进行充电或浮充电，同时为全所的经常性直流负荷提供电源，由蓄电池向冲击负荷供电。

同时通过DC/DC转换器向需特殊电压等级的直流弱电设备供电。

交流失电后，由蓄电池向所内全部直流负荷包括经常性负荷、所内事故照明负荷、冲击负荷供电，并通过DC/DC转换器向弱电直流负荷供电。

在交直流切换过程中，DC/AC应为在线工作方式，不仅要保证输出精度，而且应连续不停电供电。

直流母线采用单母线分段型式。

2）具有交流进线缺相保护、防雷、过欠压保护功能。

3）蓄电池采用原装进口阀控式铅酸免维护蓄电池。

环境温度满足要求条件下，使用寿命不少于10年，内阻1.5mΩ。

蓄电池容量应保证所内经常性负荷、事故负荷2小时放电容量以及事故放电末期最大冲击负荷容量的要求。

放电末期不能低于90%额定电压，充电10小时后应能充到100%AH容量，否则考虑可靠系数。

4）具有在线测定电池电压、内阻、容量功能，实现在线电池自动活化放电功能。

5）充电电源选用智能型高频开关电源充电模块，采用（N+1）热冗余方式并联组合供电，一个模块故障不应影响系统正常运行。

充电模块数按备用容量不小于全部容量的30%考虑。

每个充电模块最小不低于10A。

充电机的容量应满足系统运行要求。

（1）充电模块应具有以下功能

✧良好的可互换性

✧可带电插拔

✧限流充电和限流输出功能

✧根据温度变化对电池容量补偿

✧防止蓄电池过充的功能

✧短路、过流等完善保护和报警措施

✧交流输入端应有雷电防护措施

✧电源模块间输出电流最大不平衡度5%

✧充电模块统一经通信口由内部监控单元监控，监控单元由所内综合自动化系统进行集中管理。

✧充电模块采用分散监控方式，每个模