1宁波轨道交通1号线二期工程接触网短路试验方案终版.docx
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1宁波轨道交通1号线二期工程接触网短路试验方案终版
宁波市轨道交通1号线二期工程
供电系统安装施工项目
接触网短路试验方案
编制:
审核:
批准:
中铁电气化局集团有限公司(城铁)
宁波市轨道交通1号线二期工程供电系统安装施工项目部
二〇一五年八月
宁波市轨道交通1号线二期供电系统
接触网短路试验方案
一、试验目的
(1)验证直流牵引供电系统保护装置的准确性。
(2)验证直流开关及保护装置整定值的准确性。
(3)正常工况下,验证直流牵引供电系统运行的可靠性和直流牵引回路的完整性。
二、编制依据
(1)地下铁道工程施工及验收规范(GB50299-1999)2003版。
(2)宁波市轨道交通1号线二期供电系统工程建设的总体部署和工作安排。
(3)宁波市轨道交通1号线二期工程施工设计图纸。
(4)宁波市轨道交通1号线二期供电系统施工合同及继电保护整定通知单。
(5)设计院计算的各短路点的短路电流。
(6)各设备供货商提供的技术规格书。
三、试验组织安排
宁波市轨道交通1号线二期直流供电系统的短路试验是对整个供电系统的一次严峻考验,所以短路试验要严格按照规定的程序执行。
为使短路试验安全、有序、有效地进行,特成立试验领导组、现场试验组、后勤应急组三个组,明确各组的职责和分工,把任务分解到参加本次试验的每个人,保证在严密的组织、领导下,高效、安全地完成本次试验。
参加本次短路试验的单位有:
序号
单位性质
单位名称
1
业主
宁波市轨道交通集团有限公司
2
业主
宁波市轨道交通集团有限公司运营分公司
3
施工单位
中铁电气化局集团有限公司
4
设计单位
北京城建设计发展集团股份有限公司
5
监理单位
中铁二院(成都)咨询监理有限责任公司
6
35kVGIS供货商
沈阳高压成套开关股份有限公司
7
DC1500V开关柜供货商
广州白云电器设备股份有限公司
8
整流变供货商
顺特电气设备有限公司
9
整流器供货商
顺特电气设备有限公司
10
隔离开关供货商
德雷希尔(西安)电气有限公司
11
SCADA供货商
南京南瑞集团公司
12
集成服务
中铁二院工程集团有限责任公司
1试验领导组
试验领导组负责组织、领导、指挥本次短路试验活动,由下列人员组成:
序号
职位
姓名
分工
单位性质
1
组长
王军平
领导、指挥本次短路试验
下达开始、结束试验命令
业主(建设)
2
副组长
杨树松
协助组长
业主(建设)
3
副组长
协助组长
业主(运营)
4
成员
谷运杰
协助组长
后勤、应急指挥
组织本单位参加试验的人员
施工
5
成员
邱晓梅
协助组长
监督保护定值校核
监督试验过程
校核试验结果
设计
6
成员
孙跃进
协助组长
监理试验过程
监理
7
成员
王磊
协助组长
协调厂家进行试验数据采集、记录
组织本单位及设备供货商参加试验的人员
集成服务
2现场试验组
2.1所内试验小组
负责所内设备的状态检查;设备保护定值校核;试验数据记录仪器和跳闸回路的架设;试验数据采集、记录;模拟直流保护动作;测量短路主回路电阻;短路合闸操作;恢复设备到正常工作状态等工作。
序号
职位
姓名
分工
单位性质
1
组长
李峰超
修改、校核保护定值
测量短路主回路电阻
汇总其它现场试验小组工作状态
施工
2
成员
谭福军
协助组长
安装控制回路
施工
3
成员
范伟超
协助组长
检测开关状态
施工
成员
李委
协助组长
安装控制回路
施工
4
成员
黄河
现场影像、照片资料拍摄
施工
5
成员
阎红波
协助组长
确保现场安全监护工作
6
成员
张杰
检查35kVGIS设备状态
协助检验、修改保护定值
35kVGIS供货商
7
成员
朱志文
检查1500V直流开关柜设备状态
检查、修改保护定值
毫伏放大器加毫伏电压使之动作
模拟试验等
DC1500V供货商
8
成员
关庆坤
检查1500V直流开关柜设备状态
取消重合闸、线路测试功能
DC1500V供货商
9
成员
高云鹏
现场技术支持
SCADA供货商
10
成员
邱国喜
现场技术支持
整流变供货商
11
成员
李国杰
现场技术支持
整流器供货商
12
成员
吴工
现场技术支持
交直流供货商
13
成员
邱晓梅
协助组长
监督保护定值校核
监督试验过程
校核试验结果
设计
14
成员
孙跃进
协助组长
监理试验过程
监理
15
成员
王磊
协助组长
协调厂家进行试验数据采集、记录
组织本单位及设备供货商参加试验的人员
集成服务
16
成员
吴佐蒙
试验数据采集仪器接线
试验数据采集仪器设定、操作
集成服务
2.2短路点作业组
序号
职位
姓名
分工
单位性质
1
组长
梁海淼
短路点作业指挥
作业安全负责
施工
2
成员
刘松
腕臂、汇流排、钢轨接地线连接作业
钢轨抛光
施工
3
成员
汪磊
腕臂、汇流排、钢轨接地线连接作业
钢轨抛光
施工
4
成员
赵建平
腕臂、汇流排、钢轨接地线连接作业
钢轨抛光
施工
5
成员
任海豹
作业安全监护
施工
6
成员
刘松
见证
现场影像、照片资料摄取
施工
7
成员
作业监理
监理
8
成员
见证
业主(运营)
9
成员
见证
业主(运营)
2.3轨电位观察组
序号
职位
姓名
分工
单位性质
1
组长
卢伟伟
邱隘站牵混所轨电位观察
施工
2
成员
王广园
五乡站牵混所轨电位观察
施工
3
成员
姚勇勇
宝幢站牵混所轨电位观察
施工
4
成员
王盛
宝邬区间牵混所轨电位观察
施工
5
成员
周雷
邬隘站牵混所轨电位观察
施工
6
成员
冀春伟
大碶站牵混所轨电位观察
施工
7
成员
梁建平
松花江路站牵混所轨电位观察
施工
8
成员
史恒
中河路站牵混所轨电位观察
施工
9
成员
李朋
长江路站降压所轨电位观察
施工
10
成员
赵卫朋
霞浦路站牵混所轨电位观察
施工
2.4后勤应急组
序号
职位
姓名
分工
单位性质
1
组长
李坤伟
后勤、应急指挥
组织本单位参加试验的人员
施工
2
成员
宋俊龙
协助组长
搬运桌椅、设备、布置现场电源线
放置安全防护栏、准备消防器材
施工
3
成员
蔡明新
协助组长
搬运桌椅、设备、布置现场电源线等。
放置安全防护栏、准备消防器材
施工
4
成员
曹尚志
协助组长
搬运桌椅、设备、布置现场电源线等。
放置安全防护栏、准备消防器材
施工
2.5协调组织及配合
短路试验工作在试验小组领导下,由设备集成服务部协调组织相关设备供货商(35kVGIS、DC1500V开关柜、整流变、整流器、综自屏)参加,作为试验技术支持。
由中铁电化局负责实施试验(负责短路点的连接和现场试验防护工作,在变电所进行试验),直流开关柜、35kVGIS厂家负责示数据采集,由北京城建设计发展集团股份有限公司负责分析工作。
试验记录由宁波市轨道交通集团有限公司、北京城建设计发展集团股份有限公司、设备集成服务商、中铁电化局、中铁二院(成都)咨询监理有限责任公司指定人员签字生效。
最终直流短路试验总结报告由中铁电气化局集团有限公司及、设计、设备集成服务商共同负责编写。
后勤保障工作由中铁电化局负责。
3测试设备及机具(不限于此)
序号
项目
数量
负责单位
备注
1
指挥车
3台
设备集成服务部、监理、中铁电化局各一台
2
接触网作业车
1台
中铁电化局
清障
3
接地连接线及电连接线
3套
中铁电化局
150mm2电缆(2根),长度由施工单位根据现场情况确定,含过渡线、引线、线夹等
4
继电保护测试仪
1套
中铁电化局
联跳35kV开关柜相关回路
5
直流电阻测试仪
1台
中铁电化局
测量电动隔离开关接触电阻,及接地点接触电阻.
6
绝缘电阻测试仪
1台
中铁电化局
必要时使用
7
电工工具
满足使用
中铁电化局
若干套(含豪伏发生器、电池盒、万用表、螺丝刀等)
8
示波器
1台
中铁电化局
现场录波使用
9
力矩扳手
4把
中铁电化局
10
无线对讲机
6对
中铁电化局
现场联络
11
直流验电器
2根
中铁电化局
验电
12
安全防护用品:
安全帽、绝缘靴、绝缘手套等
满足使用
中铁电化局
根据防护安全需要,种类要齐全,并所有绝缘安全用具要经检验合格。
13
应急照明设备
3套
中铁电化局
14
灭火器
应急
中铁电化局
所内用
15
安全防护标志
满足使用
中铁电化局
现场设置
16
办公桌
1张
中铁电化局
所内放置测试仪器
17
配电箱
2个
中铁电化局
示波器及工控机电源为试验仪器设备提供电源
18
U盘
1只
中铁电化局
储存录波等试验数据
19
便携式计算机
1台
广州白云电器设备股份有限公司
含测试软件
20
电力复合脂
1盒
中铁电化局
设备线夹和钢轨连接使用
21
临时接地线
2根
中铁电化局
作业组封闭区间,人身防护用
22
电动磨光机
1台
中铁电化局
钢轨除锈用
4安全防护措施
4.1人员安全
(1)牵引变电所操作及接触网作业等严格执行停送电工作票作业制度,严格按照作业制度流程步骤进行停送电试验操作;
(2)封闭试验区段,严禁在试验区段有行人通过和任何工程作业,严禁各种轨行车辆进入。
试验地段围观人员、行人等应劝离驱散;
(3)由专人负责检查接触网线路上挂的临时照明及所有临时接地线等悬挂物必须全部撤除(见附表2);
(4)试验前2小时,除配合试验施工人员外,所有施工人员都不准上网作业;
(5)接触网线路检查之前,应先验明试验区段无电;
(6)接触网作业车平台上不准有非作业人员。
接地短接线连接工作完毕后,作业车辆应离短路点处至少保持30米以上距离(转移至非试验区段上);
(7)短路点两侧各30米内不允许任何人在试验过程中进入此区域,并由施工单位设置防护标志;
(8)试验过程中,除必要的参加试验人员和特邀专家外,其余人员应远离试验区域;
(9)牵引变电所内做好人员防护工作,严禁无关人员进入带电区域;
(10)宝幢站直流开关柜室及短路点需配备足量灭火器材等消防器材;
(11)短路试验时,试验人员应在后台机进行操作,确保安全。
4.2接触网短路点的技术安全措施
4.2.1接触网与钢轨的短接
由于短路试验属于破坏性试验,为避免在试验时对接触网系统本身造成直接伤害,配合试验时在接地点上安装一组临时接地线连接装置,接法如下:
在接地点汇流排上安装2个电连接线夹,间距300mm,将长度为350mm的150mm2硬铜绞线弯成U型,通过接线端子与汇流排电连接线夹相连,形成一个U型临时接地挂环。
柔性段采取在腕臂上安装接地线。
远端及越区短路试验过程中采用2根长度为5m的150mm2电缆,极端短路试验过程采用4根长度为5m的150mm2电缆。
接地线与汇流排连接端,通过U型临时接地挂环进行连接,U型临时接地挂环与接地线通过D3型电连接线夹连接。
接地线与腕臂连接端,通过在腕臂上安装一只定位环,定位环与接地线通过铜接线端子连接。
接地线与钢轨连接端,要提前压接好接线鼻,通过接线鼻紧固在与钢轨连接的接地线夹上。
接地线夹与钢轨连接处,应打磨除锈,并涂电力脂,以便降低接触电阻,可靠连接。
各部分螺栓须用力矩扳手按照要求的力矩进行紧固(要求见附表1),紧固后,记录下力矩量(见附表2)。
连接示意图如下:
图1:
接触网对钢轨短路接线示意图
4.2.2接地线及短接线接、拆顺序
接:
先接钢轨上接地线夹,后接上部连线;
拆:
先撤除上部连线,后拆钢轨上接地线夹。
5短路试验的基本条件
应具有经审批的短路试验文件。
设计应提供相关设备的定值通知单。
接触网工程应当已经调试、检查完毕,所有电连接线已经完成,并检查确认(见附表2)。
试验区段各分段绝缘器绝缘性能经过测试,并有测试记录(见附表2)。
牵引所已经正常运行,接触网已具备受电条件。
回流及均流应施工完成并经过检查。
牵引所与短路点的通讯联络畅通,并经过事先通话,必要时准备应急措施。
6短路试验
本次短路试验拟进行三项短路状况:
越区供电接触网对钢轨短路、远端供电接触网对钢轨短路、近端短路。
为防止短路电流损坏排流柜,试验时断开各牵引所的排流柜各支路负荷开关。
试验时投入钢轨电位限制装置。
6.1短路点选择
根据宁波市轨道交通1号线二期工程目前工程状况,本次短路试验选择在宝幢站至邬隘站区段进行,依据宁波市轨道交通1号线二期工程供电系统图,宝幢站至邬隘站区段共有宝幢站、宝邬区间牵混所、邬隘站3个牵引降压所,有关情况如下:
牵引降压所名称
宝幢站
宝邬区间牵混所
邬隘站
车站中心里程标
K29+661
K32+141
K35+970
牵引变电所间距(km)
2.480
3.829
整流机组容量(kW)
2×3000
2×3000
2×3000
从短路试验的角度,要考虑直流牵引系统的如下因素:
(1)变电所的整流机组容量;
(2)直流1500V供电臂的长度;
(3)直流保护的配合:
大电流脱扣、△I+di/dt等。
根据短路试验的目的,以及实施本试验便利条件等因素,选择宝幢站牵引所为试验所,宝幢站、邬隘站附近的轨行区为短路点。
6.2短路试验种类
6.2.1越区供电短路试验
从越区供电考虑,试验段有3个牵混所,所以越区供电直流短路试验选择为宝幢站至邬隘站。
宝幢站至邬隘站的站间中心距离约6309m(按车站中心线计算),采用接触网对钢轨短路进行短路试验:
由宝幢站牵引变电所越区向宝幢站至邬隘站区段的接触网供电,宝邬区间牵混所不向接触网供电。
试验开关为宝幢站牵引变电所213直流断路器,短路点在邬隘站左线CC24锚段处。
短路试验示意图下:
图2接触网对钢轨短路示意图(越区远端,公里标k35+837)
6.2.2
远端短路试验
由宝幢站牵引变电所向宝幢站至宝邬区间牵混所区段的接触网供电,供电臂站间里程为3234m(以站中心点计算)。
试验开关为宝幢站牵引变电所213直流断路器,短路点在宝邬区间牵混所左线(育王岭隧道东口)G032锚段汇流排处。
短路试验示意图如下:
图3接触网对钢轨短路示意图(K35+085)
6.2.3
近端短路试验
由宝幢站牵引变电所向宝幢站至宝邬区间牵混所区段的接触网供电,供电臂站间里程为2480m(以站中心点计算)。
试验开关为宝幢站牵引变电所214直流断路器,短路点在宝幢站牵混所右线CC16锚段腕臂处。
短路试验示意图如下:
图4接触网对钢轨短路示意图(k30+118)
6.2.4
试验数据采集接线示意图
图5试验数据采集接线示意图
注:
(1)将试验直流开关柜保护装置:
线路测试取消;自动重合闸取消。
(2)便携式计算机以在线方式与保护装置通信,但在修改保护装置设置前,应确定便携式计算机处于离线工作状态。
6.2.5控制回路示意图
图6控制回路示意图
6.2.6短路试验分析表
6.2.6.1越区接触网对钢轨短路试验
1、短路试验前保护整定:
保护名称
设计整定值
设计整定时间[ms]
备注
大电流脱扣
10000
/
电流速断(Imax)
Imax[A]
8520
/
电流增量
(ΔI)
DI动作电流
4000
/
di启动电流
40
/
tDI动作时间
40
/
Tdi监测复位时间
/
2
电流变化率
1di/dt
G
tG
2、短路时保护动作情况
对应的馈线开关动作,设计理论计算短路电流为4600A,电流上升率di/dt+ΔI增量动作,未达到速断保护及大电流脱扣保护定值,故速断保护及大电流脱扣保护不动作。
6.2.6.2远端接触网对钢轨短路试验
1、短路试验前保护整定:
保护名称
设计整定值
设计整定时间[ms]
备注
大电流脱扣
10000
/
电流速断(Imax)
Imax[A]
8500
2
电流增量
(ΔI)
DI动作电流
4000
/
di启动电流
40
/
tDI动作时间
40
/
Tdi监测复位时间
/
2
电流变化率
1di/dt
2、短路时保护动作情况
对应的馈线开关动作,设计理论计算短路电流为14600A,大电流脱扣及速断保护动作,电流上升率di/dt+ΔI增量启动;实际可能存在如下情况短路过程电流变化较快,电流上升率di/dt+ΔI增量动作,开关跳闸,短路电流未达到理论计算值,而未启动大电流脱扣及速断保护。
6.2.6.3近端接触网对钢轨短路试验
1、短路试验前保护整定:
保护名称
设计整定值
设计整定时间[ms]
备注
大电流脱扣
10000
/
电流速断(Imax)
Imax[A]
8500
2
电流增量
(ΔI)
DI动作电流
4000
/
di启动电流
40
/
tDI动作时间
40
/
Tdi监测复位时间
/
2
电流变化率
1di/dt
2、短路时保护动作情况
对应的馈线开关动作,理论预期计算短路电流为36000A,实际短路试验过程中,短路电流未达到峰值,大电流脱扣及速断保护已动作,电流上升率di/dt+ΔI增量启动;实际可能存在如下情况短路过程电流变化较快,电流上升率di/dt+ΔI增量动作,开关跳闸,短路电流未达到理论计算值,而未启动大电流脱扣及速断保护;放大器最大量程可调节为20000A。
7短路试验程序
7.1小组准备工作注意事项
(1)邱隘站至霞浦路站各变电所及左右线区间,均已封闭;
(2)检查确认试验区段及变电所系统的完整性和可靠性;
(3)相关的接触网停电;接触网电动隔离开关在断开位置;
(4)短路试验前须检查短接线的连接情况,确认连接可靠;
(5)为安全起见,将试验直流开关柜保护装置:
线路测试取消;重合闸取消。
试验人员应在继电保护仪进行操作,确保安全。
为防止直流开关不能可靠分闸,试验人员采用继保延时回路跳高压开关柜;
(6)核对短路试验区段的保护定值及动作时间配合的正确性;
(7)检查相关电动隔离开关触头闭合情况,必要时使用仪器测量触头接触电阻;
(8)正式短路试验开始前,先进行模拟短路试验,保护正常动作后,再准备正式进行短路试验。
模拟短路试验内容如下:
1)验证施工单位试验人员将直流开关柜保护装置:
线路测试取消;低电压保护取消,重合闸取消;
2)施工单位试验人员确认在执行直流开关合闸操作后,为防止直流开关不能可靠分闸,模拟直流开关柜合闸,继保测试仪触发高压柜跳闸。
7.2时间安排
(1)试验前一天,在宝幢站站召开短路前准备会并进行模拟演练,再次明确人员分工,检查各项准备工作是否完成;
(2)试验当天,先开始宝幢站至邬隘站区段的越区远端短路试验,越区远端短路试验完成后,进行宝幢站-邬隘站远端接触网对钢轨左线短路试验,最后进行宝幢站右线近端短路试验;
(3)短路试验时间按一天完成考虑,定于2015年9月20日上午9:
00开始。
7.3现场人员安排
7.3.1接触网短路点
现场指挥:
梁海淼
监护:
施海涛
技术负责:
刘晓波
验电:
汪磊、赵建平
接地、短路连接:
汪磊、赵建平
安全防护:
尹华锋
记录:
刘晓波
7.3.2邱隘站-霞浦路站越区远端试验
(1)邱隘站牵混所
钢轨电位限制装置操作、记录:
卢伟伟
(2)五乡站牵混所
钢轨电位限制装置操作、记录:
王广园
(3)宝幢路站牵混所
现场指挥:
谭福军
试验接线及操作:
李健、魏星
监护:
李健
安全:
尹华峰
记录:
范伟超
摄像:
黄河
钢轨电位限制装置操作、记录:
姚勇勇
技术负责人:
施海涛
(4)宝邬区间牵混所
钢轨电位限制装置操作、记录:
王盛
(5)邬隘站牵混所
钢轨电位限制装置操作、记录:
周雷
(6)大碶站站牵混所
钢轨电位限制装置操作、记录:
冀春伟
(7)松花江路站牵混所
钢轨电位限制装置操作、记录:
梁建平
(8)中河路站牵混所
钢轨电位限制装置操作、记录:
史恒
(9)长江路站降压所:
钢轨电位限制装置操作、记录:
李朋
(10)霞浦路站牵混所
钢轨电位限制装置操作、记录:
赵卫朋
7.3.3宝幢站中端短路试验
人员同上
7.4宝幢站-邬隘站站越区供电短路试验程序
7.4.1越区供电试验前的检查准备工作
7.4.1.1宝幢站站牵引所
(1)确认各组人员已经到位;
(2)确认直流断路器201、211、213(左线)、202、212、214(右线)已断开,并拉出小车至试验位置;
(3)确认隔离开关2111、2131、2113(左线)2121、2141、2124(右线)已断开;
(4)确认直流断路器213的参数设置完成;
(5)确认时间继电器触发回路接线完毕;
(6)确认35kVGIS馈线柜321、323开关自动跳闸控制回路已安全连接;
(7)确认钢轨电位限制装置处于正常工作状态;
(8)确认排流柜各支路负荷开关处于断开状态;
(9)进行接线并确认短路试验接线正确;
(10)所有直流保护均按设计要求设置,整定值符合设计要求;
(11)已设置安全防护隔离标志。
7.4.1.2邱隘站牵混所、五乡站牵混所
(1)确认钢轨电位限制装置处于正常工作状态;
(2)确认排流柜各支路负荷开关处于断开状态。
7.4.1.3大碶站至霞浦路站
确认钢轨电位限制装置处于正常工作状态。
7.4.1.4宝邬区间牵混所
(1)确认直流进线断路器201、202已断开、,并拉出小车至试验位置;
(2)确认211、213(左线)、212、214(右线)已断开,并拉出小车至试验位置;
(3)确认2111、2131、2113(左线)、2121、2141、2124(右线)在断开位置;
(4)确认钢轨电位限制装置处于正常工作状态;
(5)确认排流柜各支路负荷开关处于断开状态。
7.4.1.5邬隘站站牵引所
(1)确认直流断路器201、211、213(左线)、202、212、214(右线)已断开,并拉出小车至试验位置;
(2)确认隔离开关2111、2131、2113(左线)、2121、2141、2124(右线)在断开位置;
(3)确认钢轨电位限制装置处于正常工作状态;
(4)确认排流柜各支路负荷开关处于断开状态;
(5)确认各所及试验区
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