城市轨道交通供电系统工程调试大纲.docx
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城市轨道交通供电系统工程调试大纲
城市轨道交通供电系统工程
调试工法
以上海轨道交通六号线为范例
编制杨树松
中铁十一局集团电务工程有限公司测试中心
1编制依据（3
2调试范围（4
3试验方法（6
3.1绝缘电阻试验（6
3.1.1试验方法（6
3.1.2注意事项及结果判断（7
3.2交流耐压试验（8
3.2.1试验方法（9
3.2.2注意事项（9
3.2.3试验结果的判断（9
3.3直流耐压（10
3.3.1试验方法（10
3.3.2注意事项（11
3.3.3试验结果判断（12
3.4变比、极性与组别试验（14
3.5直流电阻试验（15
3.5.1直流电阻测试标准（15
3.5.2直流单、双臂电桥使用方法通则（15
3.6高压断路器特性试验（16
3.6.1导电回路直流电阻试验（17
3.6.2分合闸时间特性试验（17
3.6.3试验中的注意事项（18
3.6.4操作机构性能试验（18
3.6.5操作试验（19
3.7互感器特性试验（19
3.7.1极性试验（20
3.7.2误差试验（20
3.7.3电流互感器励磁特性曲线试验（21
3.7.4电压互感器空载试验（23
4试验项目（24
4.1变电所设备单体试验（24
4.1.1整流变压器、动力变压器试验（24
4.1.2AC35kV开关柜试验（24
4.1.31500V直流开关柜试验（27
4.1.4整流器柜试验（28
4.1.5负极柜试验（29
4.1.6轨电位限制装臵试验（30
4.1.7避雷器试验（30
4.1.8交流电源盘试验（30
4.1.9直流电源盘试验（31
4.1.10AC35kV电力电缆试验（含环网电缆（31
4.1.111500V直流电缆试验（32
4.1.12差动保护光通道测试（32
4.2变电所内联调（34
4.2.1变电所综合自动化系统调试（34
4.2.3变电所35kV母联开关自投条件检查及功能试验（38
4.2.4框架保护联跳试验（40
4.2.5整流机组35kV断路器、正极隔离开关间联锁条件检查（42
整流机组交、直流断路器联跳及两套机组联跳试验（42
4.2.6牵引降压混合所与接触网隔离开关联调（43
4.3.1所间线路差动保护联调:
（43
4.3.2相邻牵引所间及越区时直流联跳保护及闭锁关系调试（45
5城市轨道交通施工、送电需要注意的几个问题:
（46
6直流短路试验:
（48
7变电所的启动试运行及送电开通（48
8附件:
受电启动方案（50
1编制依据
1.1上海市轨道交通六号线供电系统工程招标文件。
1.2上海市轨道交通六号线供电系统工程设计文件.
1.3上海市轨道交通六号线供电系统工程设计图纸。
1.4招标文件补充说明。
1.5GB50150-2006《电气装臵安装工程电气设备交接试验标准》1.6DL474.（1-6-92《现场绝缘试验实施导则》
1.7DL/T555-94《气体绝缘金属封闭电器现场耐压试验导则》
1.8DL/T618-96《气体绝缘金属封闭开关设备现场交接试验规程》
2调试范围
上海市轨道交通六号线北起高桥镇的港城路,向南至浦东济阳路,线路全长33.52km,其中港城路站至五莲路站为高架段,长12.20km。
五莲路站与博兴路站间设敞开段,长0.18km。
博兴路站至线路终点站济阳路站为地下段,长约21.14km。
全线共设28座车站,其中高架车站为9座,地下车站为19座。
6号线设港城路车辆段和三林停车场。
供电系统采用集中110/35kV两级电压供电方式,全线共设臵巨峰路主变电所和张扬路主变电所2座主站,牵引变电所12座,降压变电所32座,在世纪大道设35kV高压开关站,接受张扬路主所分配的电能,以形成环行供电。
各车站、车辆段、停车场及控制中心内的变电所设臵如下表:
我方施工范围包括港城车辆段至济阳路全线的接触网、环网电缆施工以及港城路车辆段及由港城路至民生路（不包括民生路
各车站牵引、降压、跟随变电所,合计6座牵引降压混合变电所、9座独立降压变电所和1座跟随所。
供电系统计划于2007年12月31日全线开通。
本工程调试范围包括6座牵引降压混合变电所、9座独立降压变电所和1座跟随所设备单体调试（包括AC35kV电力电缆、1500V直流电缆、AC35kV西门子GIS整体柜、交直流屏、控制信号屏、整流变压器、动力变压器、低压400V开关柜、直流柜、整流器柜、接触网设备单体调试、AC35kV电力电缆（含环网电缆、1500V直流电缆差动保护光通道等项目的测试,以及供电系统联调、变电所综合自动化调试、杂散电流防护及接地系统调试、直流短路试验、调试、钢轨电位限制装臵调试、供电系统与相关系统的联调等。
3试验方法
3.1绝缘电阻试验
3.1.1试验方法
1断开被试物的电源,将被试物接地放电,放电时间不得小于1分钟;电容量较大的被试物放电时间不得小于2分钟。
2拆除被试物一切对外连线,并用干燥清洁的软布,擦去被试物表面的污垢。
3将兆欧表放在水平位臵,检查兆欧表的性能,在额定转速下120r/min（现在多采用数字式兆欧表,指针应指向“∞”（数字式兆欧表显示1,然后将兆欧表的火线“L”与地线“E”短时搭接一下,指针应指零。
4将被试物接地线接于兆欧表的“E”柱上,被试物引出线接于“L”柱上。
如果被试物表面有可能产生较大泄露电流时,应加屏蔽,屏蔽线接于兆欧表的“G”柱上。
5以恒定转速转动手柄,兆欧表指针逐渐上升（数字式兆欧表按测量键,待1分钟后,记录其绝缘电阻值。
做吸收比试验时,还应读取15秒时绝缘电阻值。
6断开“L”柱接线,停止转动兆欧表,为了能在计时开始时即给被试物加上全部电压,以及为了防止测试结束时被试物电荷反馈损坏兆欧表,“L”柱引出线应加装一个绝缘良好的刀闸开关,以便随时开合。
7、试验完毕或重复试验时必须将被试物对地充分放电。
8、记录环境温度、被试物温度和气候情况。
3.1.2注意事项及结果判断
1注意事项
兆欧表“L”柱与“E”柱引线不要靠在一起;如引线须经其它支持物和被测连接时,该支持物必须绝缘良好,否则影响测量的准确性。
兆欧表手摇转速应尽量均匀,保持额定值,一般不得低于额定转速的80%。
绝缘电阻试验一般在被试物周围空气温度不低于5ºC时进行。
绝缘电阻值受温度的影响而变化,为了正确地比较和判断,需将不同温度下测量的绝缘电阻值换算到同一温度下进行比较,即RT2=KRT1式中
RT2——换算到温度为T2时的绝缘电阻值（MΩ;
RT1——温度为T1时的绝缘电阻值（MΩ;
K——温度换算系数。
一般将不同温度下测出的绝缘电阻值均换算至20ºC时进行比较。
2试验结果判断
①、新装电力变压器,如果测试的绝缘电阻值低于表中所列数值,判明绝缘受潮或有局部缺陷。
②、电力变压器的吸收比,电压等级在110KV及以上的变压器要求不低于1.3,35~60KV级的则要求不低于1.2,10KV及以下等级的不
做具体规定。
对于进口的35~110KV等级的电力变压器,由于材质及工艺的不同,吸收比往往低于以上要求,但其绝缘电阻值较高,故吸收比可不做为判断绝缘状况的依据。
③、高压断路器的绝缘电阻试验,实际上测试的是支持瓷套的绝缘电阻值,故一般数值较高。
断路器在合闸和分闸两种状态下分别测量套管引出线对外壳的绝缘电阻,可判断绝缘提升杆受潮情况,如果两次测试值接近,则说明绝缘良好;如提升杆受潮,则分闸时所测数值比合闸时高数倍。
④、测量电力电缆的绝缘电阻,应注意避免表面泄漏所引起的测量误差。
由于电力电缆长度不同,绝缘电阻值也不相同。
在对电力电缆进行直流耐压试验前后均应测试绝缘电阻,两次测量应无明显变化。
3.2交流耐压试验
交流耐压试验为重要试验项目,试验中应特别注意人身安全,因此,进行此项试验时,应至少有三人参加,一人为升压操作人,一人为安全临护人,一人为防护员。
3.2.1试验方法
1首先确定被试物是否已完成了其它特性试验及绝缘试验,具备了耐
压试验的条件。
2对被试物进行试验前的准备工作,如擦拭被试物、拆除各种临时线
路和障碍物等。
3将被试物的外壳和被试线圈可靠的接地。
4使用兆欧表测试被试物的绝缘电阻值,绝缘电阻值应符合规定。
5按试验接线图接线。
在通电之前,应由安全临防护人检查无误。
6正式试验前,应对设备进行一次空载试验,当电压生至额定试验电
压或稍高一些时,试验设备应无异状。
然后将电压调回零位,断开电源。
3.2.2注意事项
1交流耐压试验一般应在环境条件较好时进行。
2试验变压器所用的测量仪表应校对准确。
3升压速度应按试验变压器使用要求进行,但在额定试验电压40%以
下时,可以自由掌握。
4耐压试验后,应随即测量被试物的绝缘电阻值,此值应与耐压前测
量值无大差别。
3.2.3试验结果的判断
交流耐压试验的结果判断,主要是看被试设备是否承受住了外施高压。
在试验过程中,试验人员要根据仪表的批示,有无放电声音,以及声音的种类来及时判断被试设备的绝缘缺陷及部位,以减少被试
设备被击穿损坏的损失。
1在试验过程中,电流表的指示突然猛增,随即试验变压器的过电流继电器动作,切断电源,这种现象一般为被试物击穿的象征。
2在试验过程中,随着电压的升高而发出放电声音,应即停电,并根据声音的部位及声音的种类来判断原因。
在进行母线连同支持绝缘子的交流耐压试验时,则往往会发出尖锐的放电声,一般是母线等处对地距离不够,或是支持绝缘子有裂纹,再有就是穿墙套管根部接地不良等原因。
3对试验变压器的过电流继电器的整定值,应经常进行检查。
此整定值可按试验变压器额定容量整定。
当被试物容量超出试验变压器额定容量时,电流指示会上升较快,而电压则停在某值不动,此时应即停止升压,以免时间过长而损坏试验变压器。
表:
高压电气设备绝缘的工频耐压试验电压标准
3.3直流耐压
3.3.1试验方法
试验工作宜由两人进行,一人负责操作高压发生器,一人负责监护并记录试验结果。
试验接线图见图
1检查直流高压发生器的调压器是否在零位,微安表应在最大量程上。
2对高压发生器进行空载试验,记录空载时高压发生器本身的泄漏电流值。
退回调压器旋钮,断开电源,发生器高压对地放电。
3将发生器与被试物正式连接。
合上电源,徐徐上升,如需要泄漏电流曲线时,则在各级电压值下停顿1min,记录泄漏电流值。
升至额定试验电压后,按要求持续一定时间,并记录下泄漏电流值,然后迅速、均匀地退回调压器旋钮,切断电源,并用放电棒对被试物接地放电。
4当需要进行改接线作业时,接地线要始终接在高压生器高压出线端,以保证人身安全。
改接线完毕再次试验时,必须注意将接地线从高压出线端移开。
5将记录下的泄漏电流值减去发生器空载时的泄漏电流值,即为被试电气设备的泄漏电流值。
3.3.2注意事项
1能够分项试验的设备,必须分相试验,以便将各相试验的结果进行比较。
2连接被试物的导线,应尽量缩短,并要绝缘良好,距地要有足
够的距离,以减少杂散电流的影响。
3被试物表面情况（如受潮、脏污等对泄漏电流有很大影响,因此试验前应擦拭干净。
4温度对试验结果的影响是很显著的,为了便于比较,可将不同温度下测试出的结果均换算到同一温度值时进行比较。
换算公式为:
I75=Iteα（75-t
式中t--试验时被试物的温度;
It--温度t时测得的泄漏电流值;
I75--75℃时泄漏电流值;
α--0.05~0.06/℃;
e--自然对数的底,其值为2.718。
5试验宜放在被试物温度为30-80℃时进行。
一般被试电气设备均在这一温度范围内运行,同时在这个范围内,由于绝缘缺陷而引起的泄漏电流变化明显,试验容易得到正确的结果。
3.3.3试验结果判断
1电力变压器泄漏电流值在交接试验标准中未作具体规定。
如有出厂测试数据,可与之比较且不应有较大变化,如无出厂测试数据,可参照预防性试验标准中的有关规定执行。
如果实际测量值较出厂测量值或参考值大出较多,则应对变压器本体、变压器套管等进行试验和检查。
2电力电缆要进行直流耐压和泄漏电流两种试验。
直流耐压试验
主要检查电缆是否有机械损伤、接头及终端头的制作工艺水平等,直接表现为电击穿,泄漏电流值增至很大。
泄漏电流试验主要是检查电缆绝缘有无劣化,是否受潮等。
电力电缆的泄漏电流值在交接试验标准中无具体规定,根据电力电缆绝缘状态判断其能否投入运行,应以直流耐压试验为准,泄漏电流值只作为判断绝缘状况的参考。
但当泄漏电流有以下情况之一时,则检查电缆是否存在缺陷,即
①泄漏电流值随加压时间而增大;
②泄漏电流周期性摆动;
③泄漏电流值与试验电压不成比例地急剧上升;
④多芯电缆相与相之间的泄漏电流差值很大,即不平衡系数大于2。
4氧化锌避雷器的泄漏电流值是指,先测试避雷器在直流电流为1mA时的直流电压值,75℅该电压下的直流电流值即为该避雷器的泄漏电流值。
5泄漏电流试验影响结果判断的最主要因素是杂散电流。
为了减少影响,在试验中应采取一些必要措施,如高压引线与接地部分的距离尽量加大,高压引线采用直径大的绝缘线,采用高压侧电流测量的方式,微安表至被试物采用屏蔽导线连接等。
表:
塑料绝缘电缆直流耐压试验电压标准
交流耐压试验应符合下列规定:
1、橡塑电缆优先采用20~300Hz交流耐压试验。
20~300Hz交流耐压试验电压和时间见下表:
2、不具备上述试验条件或有特殊规定时,可采用施加正常系统相对地电压24h方法代替交流耐压。
3.4变比、极性与组别试验
变比试验亦称变压比测量,就是在变压器的一侧绕组施加一个电压,然后用仪表或仪器测量另一侧绕组的电压值,并通过计算来确定该变压器是否符合设计所要求的电压变换的结果。
变比试验可以检查绕组匝数是否正确,匝间是否有短路现象,以及绕组接头的连接及分接开关的位臵是否正确等。
测得的变比误差一般要求不应大于±2℅,同时要符合分接开关位臵变化的规律,对于大型电力变压器,如牵引变压器,则变比误差不大于±0.5℅。
变比试验一般均采用自动变比速测仪。
对新型结线的变压器可采
用双电压表法。
单相变压器要进行极性试验,三相变压器要进行接线组别试验,就是检查变压器高压侧线圈的相位关系是否符合设计要求。
极性与组别试验可采用直流法、相量图法及相位表法。
3.5直流电阻试验
直流电阻试验可以检查分接开关接触是否可靠,引线与套管等载流部分的接触是否良好,三相电阻是否平衡等。
测量直流电阻应在变压器各分接头的所有位臵上进行。
3.5.1直流电阻测试标准
11600KVA以上的变压器,各相线圈的直流电阻,相互间差别应不大于三相平均值的2℅;无中性点引出时的线间差别应不大于三相平均值的1℅。
21600KVA及以下的变压器相间差别应不大于三相平均值的4℅,线间差别应不大于三相平均值的2℅。
3三相变压器的直流电阻,由于结构等原因超过相应标准规定时（如斯科特变压器,可与产品出厂试验值比较,相应变化应不大于2℅。
测试直流电阻使用的仪器是直流单双臂电桥和速测仪。
3.5.2直流单、双臂电桥使用方法通则
1按要求将电池装入电池盒内,此时电桥就能正常使用。
2使用双臂电桥时,按四端连接在电桥相应的C1、P1、C2、P2的接线柱上,AB之间为被测电阻。
3接通检流计放大器电源,等稳定后,调节检流计指针在零位。
4灵敏度旋钮放在最低位臵。
5估计被测电阻值大小,选择适当倍率位臵。
然后按下G钮,再按下B钮,逐步放大灵敏度并至最大位臵,同时调节步进读数盘和滑线读数盘,使检流计指针指在零位,测试完毕。
6电桥使用完毕后,应将B钮与G钮按先G后B的顺序断开。
3.6高压断路器特性试验
高压断路器对牵引供电系统起着控制、保护及安全隔离的作用。
它应满足牵引供电系统对其的基本要求;其有可靠地分合性能;其有足够的开断容量;能长期通过额定负载电流;能承受短路电流的电动力效应和热效应的作用;能快速地开短路故障等。
根据以上要求,高压断路器在安装完毕后,除应检查其绝缘性能外,还应做以下特性试验:
1导电回路直流电阻试验;
2分合间时间特性试验;
3操作机构性能试验;
4操作试验。
3.6.1导电回路直流电阻试验
断路器的导电回路在正常运行时流过额定电流,产生的热量应在产品技术条件规定的允许限度之内。
当由于断路器触头接触不良而导致触头接触电阻增大以及整个导电回路电阻增大时,可引起接触不良部位局部发热,温度升高,尤其当断路器通过较大的短路电流时,有可能使触头烧毁而使断路器拒动,造成事故。
因此断路器在安装调整工作结束后,应进行每项导电回路直流电阻的测试。
断路器导电回路的直流电阻值应符合制造成厂的有关标准。
1试验方法:
电桥法使用设备简单、试验操作方法方便,施工现场一般都采用这种测试方法。
直流双臂电桥,测试范围和精度可以满足断路器导电回路直流电阻测试的需要,使用时按电桥说明书操作即可。
2导电回路直流电阻测试仪。
按仪器使用说明书操作。
3.6.2分合闸时间特性试验
断路器的分合闸时间关系到能否迅速切除供电系统故障和迅速恢复供电,特别是分闸时间直接影响断路器的灭弧性能,故分合闸时间特性试验是断路器的主要试验项目之一。
分合闸时间特性试验应在断路器安装及调整工作全部结束,并有可靠的操作电压时进行。
试验的主要内容为,测试断路器的合闸时间及固有分闸时间;对三相断路器应同时检查三相动作时间差（同期性检查。
3.6.3试验中的注意事项
1断路器的分合闸时间,随操作电压的高低而变化,因此在试验时,均应在断路器额定电压下进行。
2分合闸时间均应测量三次,取三次的平均值作为测量结果。
3分合闸时间不符合要求时,要对断路器进行必要的调整,调整一般先从机械部分着手。
调整以不要使断路器内部结构发生变化为宜。
对于高速断路器,固有分闸时间很快,只有几个毫秒,使用电秒表测量则不能保证测量精度,为此,可采用电子毫秒计或电磁示波器测量,也可采用专用的断路器测速仪,这种测速仪可满足高速断路器动作时间测量范围及精度要求,试验接线简单。
低、中速断路分合时间特殊性性试验亦可采用此仪器,使用时,应按该仪器的说明书进行操作。
3.6.4操作机构性能试验
操作机构是高压断路器的重要组成部分。
它的作用就是保证断路器能够可靠又准确的分闸和合闸。
操作机构的试验,主要内容为检查分合闸电磁铁线圈的最低动作电压值。
1绝缘状况检查
使用1000V兆欧表,测试分合闸线圈对机构外壳的绝缘电阻值,其值不应低于1ΜΩ。
2分合闸电磁铁的最低动作电压测试
分合闸电磁铁线圈最低动作电压测试,可检验操作机构能否保证断路器可靠开断;动作电压过高,断路器有可能拒动;动作电压亦不
能过低,否则如因控制回路绝缘不良或有接地时,易引起断路器误动。
3.6.5操作试验
断路器的操作试验包括调整性操作试验及远方操作试验。
调整性操作试验是指断路器在安装及调整过程中,配合测试及调整工作分阶段进行的操作。
这些操作的特点是断路器主体安装工作完毕,二次配线及一些附属工作尚未完成,一般均以当地操作为主。
调整性操作试验要慎重和确保安全。
远方操作试验,则是指当控制电缆及操作电源均安装完毕,断路器各项试验内容均试验合格后,利用控制盘上操作把手进行的断路器操作试验。
远方操作试验应在规定的电（气压下进行。
试验时,要对断路器的防跳跃功能、闭锁功能、联动功能进行检查,并检查分合闸位臵显示是否正确。
进行远方操作试验时,必须设专人在断路器旁观察其动作情况,出现异常要立即采取措施。
如断路器分合闸线圈是按瞬时工作设计的,其热容量很小,当发现切换回路未能切换而使分合闸线圈长期带电时,要立即切断控制及合闸电源。
控制室内操作人员与断路器旁监视人员间应有可靠的联络手段,如采用无线话机等。
3.7互感器特性试验
电流、电压互感器,是完成各种电气量测量以及向继电保护装臵输入电流电压电量而必不可少的电气设备。
互感器的试验内容主要分绝缘特性试验和电气特性试验两部分。
电气特性试验的主要项目有:
极性试验;误差试验;电压互感器空载特性试验和电流互感器励磁特性试验。
3.7.1极性试验
无论电压或电流互感器,用在电气量测量及继电保护回路中,均有极性要求。
试验方法:
可使用极性试验器,详见变压器极性试验。
3.7.2误差试验
互感器误差试验是为了校核互感器的变比误差是否符合出厂时确定的准确级次,以保证互感器用于电量测量时的准确性及用于继电保护装臵的角、比差试验及电压互感器的比差试验。
1电流互感器的角、比差试验
采用被试电流互感器与标准互感器比较的方法。
电流互感器检定接线图
B----升流器;BLH----标准电流互感器;
JLH----被检电流互感器;
Z----被检电流互感器次极回路负载阻抗。
电流互感器试验电流及角、比差标准
2电压互感器误差试验
电压互感器误差试验,采用标准互感器与被试互感器相比较,用互感器校验仪读取误差值。
但由于标准电压互感器体积较大,不易携带,故牵引变电所试验电压互感器均采用变比电桥测试误差。
3.7.3电流互感器励磁特性曲线试验
用于牵引变压器差动保护中的电流互感器,根据差动保护的要求,应测试电流互感器的励磁特性曲线。
电流互感器励磁特性曲线试验接线图
励磁特性曲线是在电流互感器一次侧开路时,表明二次侧励磁电流与所加电压间相互关系的曲线,该曲线可明显表示出电流互感器铁心饱和程度,还可以通过其计算出10℅误差曲线。
励磁特性曲线电流选点表
试验用主要仪器有:
单相调压器（3~5KVA1台;电流互感器（0~50/5A1块;电流表（0~5A1块;平均值电压表1块;开关板、连接线若干。
试验步骤如下:
1.按图接线。
2.调压器由零逐渐升压,按电流读取点读取电压值。
3.读取电压值绘制曲线。
4.试验时通入电压或电流的限值,以不超过制造厂技术条件为准。
5.试验电源应有足够的容量。
且电压不应波动,否则应用稳压器稳压。
3.7.4电压互感器空载试验
空载试验,是将互感器低压侧开路,在互感器高压侧通入额定电压并测试高压侧空载电流的试验。
由于施工现场条件限制,故一般多采用高压侧开路,在低压侧施加电压和测试电流的方法。
电压互感器空载试验接线图
由于牵引变电所中使用的电压互感器多为单相结构,空载试验使用仪器仪表较少,方法简单。
试验用仪器仪表有:
单相调压器（2~5KVA1台;电压表（0~300V1台;电流表（0~5A1块;开关板、连接导线若干。
试验按下述步骤进行:
1按图接线。
2调压器由零逐渐升压至额定值、读取电流值。
3当有需要时,可继续升压至于1.3备额定值,并持续3min,观察电流应无较大摆动或急剧上升现象。
4将电压退回零位、断开电源,试验结束。
5测试空载电流值可与制造厂出厂测量值比较,应无太大差别。
4试验项目
4.1变电所设备单体试验
设备安装就位,所内具有稳定可靠试验电源,且现场环境达到试验要求后即可开展调试工作。
针对不同设备,使用专用试验仪器,按规定的试验方法对设备的电气参数、电气性能、机械性能等进行调试,应符合有关标准或满足厂家技术要求。
主要设备的调试标准及方法和主要项目如下:
4.1.1整流变压器、动力变压器试验
4.1.2AC35kV开关柜试验
4.1.31500V直流开关柜试验
4.1.4整流器柜试验
4.1.4.1元器件
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