关于环网供电技术在地铁供电中的应用研究 刘庆华
关于环网供电技术在地铁供电中的应用研究刘庆华
发表时间：2018-07-16T11:43:02.980Z 来源：《基层建设》2018年第16期作者：刘庆华
[导读] 摘要：随着社会的不断发展，地铁建设越来越受到重视。
佛山市铁路投资建设集团有限公司广东佛山 528000
摘要：随着社会的不断发展，地铁建设越来越受到重视。在地铁建设中环网供电技术体现了非常大的优势，能够有效的确保地铁的安全运行，其在很大程度上缓解了交通堵塞的情况。但是就目前的情况来看，环网供电技术还存在某些问题，因此在实际应用中需要严格的按照相关准则，不断优化环网供电技术，从而能够更好的保障地铁的安全运行。本文介绍了环网供电概述，分析了环网供电技术在地铁供电中的应用。
关键词：环网供电技术；地铁供电；应用
为了提高供电过程的灵活性以及故障处理安全便捷性，工作人员在线路的每个区段都会设置一个断路器，当发生故障时，断路器会把母线分成两段，然后就把这两个接口接在线路保护器的两端，从而把故障线路从主线路中隔离出去，保证其他部分的正常供电运行。这种环形电网可分为开环供电运行和闭环运行，而地铁供电主要采用闭环运行，因为闭环供电具有不间断供电的特性，这就很好地保障了地铁的稳定运行。
一、环网供电概述
目前的情况来看，地铁环网供电的接线方式主要有：“手拉手”环网、“网格式”环网、电缆单环网、电缆双环网等。而目前基本上不会使用“手拉手”环网、“网格式”环网。伤害地铁一号线牵引网络主要是独立式，其是采用了电缆单环网，因为消防系统的电源的特殊需求，因此使用动力照明网络是不符合要求的，对此现在的地铁网供电也都不使用这种方法。如今在我国地铁交通中比较多的是电缆双环网，其是电缆单环网的组合，主要是利用了二回电缆线路，其最大的优势是能够有效的解决单环网供电方式中所造成的一系列问题，例如停电，正常情况下变压器会带百分之五十的负荷，同时也接在了两个电源系统中。对于这种接线的方式主要是供电非常灵活，同时也非常的可靠，能够有效的保障用户的安全用电。对于双环网线路如果其中一个电缆线路出现故障或者需要进行检修的时候，低压母联合上能够确保后续的正常用电。
二、地铁供电方式设计现状
地铁列车能量是地铁供电系统的提供者，也是地铁系统内部其他机电设备电能的主要来源，在地铁系统中扮演着非常重要的角色。地铁供电系统在城市的电网取得了电能，然后将这些电能送到地铁各座的车站。
1、集中供电方式。集中供电方式是根据用电容量和地铁线路长短建设地铁专用的主变电所，再由该主变电所向地铁中压环网系统供电的一种供电方式。（l）优点①供电可靠性高，受外界影响较小。②主变电所采用有载调压变压器，可设置专用供电回路，供电质量好。
③调度管理自由度高，在优良的调度管理体系下，能极大的发挥地铁供电系统的优质、高效、可靠供电。④检修工作相对比较独立方便。
⑤涉及城市供电系统的工程量较小，相对较容易实现。（2）缺点①投资较大。②对地铁供电系统调度管理要求较高。
2、分散供电方式。分散供电方式只的是在地铁沿线直接从城市电网引入多路电源，由区域变电所直接对地铁降压所及牵引混合变电所供电的一种供电方式。（l）优点①投资小。②便于城市电网统一规划和管理。（2）缺点①供电系统受外界因素影响较多。②与城市电网接口多，调度协调和运营管理环节多，故障状态可选择的供电方式调整手段有限。③整流机组产生的高次谐波对城市电网影响较大。
3、混合供电方式。混合供电方式既为集中供电方式和分散供电方式相结合的形式。在现阶段还存在两种不同的结合形式：①集中供电方式和分散式供电方式并列结合的形式。即一条地铁线路中，部分环网系统采用集中供电方式，另外部分中压环网系统采用分散供电方式。②以集中供电方式的地铁供电线中压线路变电所作为另一变电所的区域变电所取电点，建立分散供电方式系统。
三、环网供电技术在地铁供电系统中的应用
地铁是城市电网重要的用户，属于一级负荷。地铁供电系统主变电所、牵引变电所、降压变电所，都是要获得两路的电源。目前，我国地铁都是采用双环网形式所构成的供电系统。环网供电方式具有安全可靠以及投资少的特点，供电设备简洁、高效，操作起来比较容易，变压器性能也比较稳定，将这些优势运用到地铁供电系统中，便可以有力保证地铁工程的安全运行。
1、环网接线。电网供电必须满足“N-1安全原则”，通过调整电网接线方式和设备运行率T来达到电网安全准则的标准。应用单环网接线方式出现用电故障时需要很长时间的人工倒闸维修操作才能恢复正常供电，所以供电的稳定性很差，不能很好地满足用户需求。双环网接线方式利用双线双环或者双线单环的供电方法为负荷提供两个独立的电源，用一端进行工作，另一端作为备用电源以防线路出现故障。双线双环的结网方式又被称为“手拉手联络”环网，这种接线方式将原来供电线路的平行树干模式转换成联系比较密切的双线双环网络，利用一个联络开关连接起来自不同变电站或同一变电站的不同母线的两条馈线。供电系统正常时，所有的联络开关都保持打开状态，当一个区域的电网出现故障时，通过合并联络开关将故障线路的负荷转移到相邻的馈线上继续供电作业，符合N-1安全原则。多分段多联络接线方式是利用分段开关将地铁供电线路划分为不同供电片区，同时利用合并联络开关保持各个片区之间的联系。即使线路出现故障，只将故障控制在某一单元内，不影响其他分段区域的正常供电，供电可靠性能提升。N供一备接线方式是从N条线路组成的环形网中抽取其中一条作为空载备用线路，其他线路进行正常的输电作业，输电过程中任何一条线路出现故障，都可将其承载负荷转移到备用线路上维持输电作业，不影响线路维修并保证用户正常用电。这种供电模式非常可靠，而且线路利用率高，适合于用电负荷比较大的城市地铁建设。
2、地铁中压交流环网系统。地铁中压交流环网系统可以采用牵引式与动力照明相对独立的网络形式来进行，也可以采用牵引与动力照明混合的方式。对于牵引与动力照明比较独立的网络，牵引供电网络与动力照明网络电压等级可以是相同的，也可以是不同的。供电系统中压网络要按照列车的运行远期来进行能力的设计，对于互为备用线路，一路在退出运行的时候，另一路要承担起一、二级的负荷供电，线路末端电压损失不能超过5%。一个运行可靠、调度灵活的环网供电系统，一般要满足以下的设计原则以及技术条件：供电系统要满足经济、接线简单以及运行相对灵活的要求。供电系统容量按远期高峰小时负荷的设计，根据路网规划设计要预留出一定的裕度。供电系统按照一级的负荷进行设计，即平时由两路互为备用独立电源来进行供电，以免出现不间断的供电。环网设备容量要满足远期最大的高峰小时负荷要求，并且当一个主变电所出现故障的时候，另一个主变电所能承担全线牵引负荷以及全线动力的照明一、二级负荷供电。电缆载流量也要满足最大高峰小时的负荷要求，同时当主变电所可以正常进行运行的时候，环网中一条电缆在出现了故障的时候，要保证城市轨道交通可以正常地进行运行。此时可以不用考虑主变电所和环网电缆在同时出现故障的现象，但是，对于主变电所与一个牵引变电所同
环网供电技术地铁供电中的应用 程敏
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电力系统环网详细讲解教学文案
第3章简单电力系统的潮流计算3.4 环网潮流计算 3.4.1 环网中的初步功率分布 令流经Z 12的电流为，流经Z 23 的电流为，流经Z 31 的电流为 则根据KVL(Kirchhoff Voltage Law)可以列出： 如果节点2、3与负荷对应的电流分别为、，则： 假设全网各节点均为U N ∠0°，则： 令流经Z 12 的功率为，可以得到：
可以理解为用力矩法求梁的反作用力： 这两个公式可以推广到2节点、4节点……。 在求得S a 和S b1 后，便可求得环网中各段的功率，即不包括线路功率损耗的功率 分布，这称为环网中的初步功率分布。 如果支路功率由两个方向实际流入一个节点，则该节点称为功率分点，可以标为
有时有功功率分点和无功功率分点不一致，可以分别表示为、。 3.4.2 环网的实际功率分布和电压降落 从功率分点将环网解开成两个开式网，然后分别对两个开式网计算功率分布和电压降落。 如果有功功率分点和无功功率分点不一致，则多以无功功率分点解开环网成为两个开式网。 =115kV， [例3-5]如图系统，U 1
Z 12=13.2+j17.16Ω，Z 23=9.9+j12.87Ω=Z 31， (1) 试求功率分布。 (2) 不计电压降落横分量，2、3点电压各为多少？ 解: (1)求功率分布 可见，功率分点为2点。在功率分点2点将网络拆分成两个开式网：
(2) 当U 1=115kV 时， [例3-6]两台型号不同的变压器并列运行，两台变压器的变比均为35/11kV ，变压器的额定容量及归算到35kV 侧的阻抗分别为：S TN1=10MVA ，Z T1=0.8+j9Ω； S TN2=20MVA ，Z T1=0.4+j6Ω。低压侧负荷为，不计变压器 功率损耗，试求： (1) 通过各变压器的功率； (2) 有没有变压器过负荷？
探析SCADA系统在地铁供电方面的应用价值
探析SCADA系统在地铁供电方面的应用价值 发表时间：2019-06-03T11:38:22.400Z 来源：《电力设备》2019年第3期作者：卢小彪 [导读] 摘要：SCADA 系统（Supervisory Control And Data Acquisition，综合监控和数据采集系统，又称为远动系统）贯穿于麦加轻轨铁路项目供配电系统的监视和控制部分，是提高供电可靠性及供电质量的重要保证，是提高电力调度水平和效率，实现电力调度自动化与现代化的重要依据，是保障地铁供电安全的关键环节之一。 （济南轨道交通集团第一运营有限公司山东济南 250000） 摘要：SCADA 系统（Supervisory Control And Data Acquisition，综合监控和数据采集系统，又称为远动系统）贯穿于麦加轻轨铁路项目供配电系统的监视和控制部分，是提高供电可靠性及供电质量的重要保证，是提高电力调度水平和效率，实现电力调度自动化与现代化的重要依据，是保障地铁供电安全的关键环节之一。 关键词：SCADA 系统；地铁供电；应用价值 1 SCADA 系统介绍 地铁供配电系统担负着向地铁各系统提供动力能源的任务。按照功能它可分为高压电源系统、牵引供电系统和动力照明供电系统。高压电源系统负责将城市电网高压电变为地铁牵引供电系统和动力照明系统所需要的电压，由主变电站组成；牵引供电系统负责轨道电动车辆运行的电能，由牵引所和接触网组成；动力照明供电系统提供车站和区间各类照明、扶梯、风机、水泵等动力机械设备电源和通信、信号、自动控制等设备的电源，由降压所组成。一般，我们习惯于按照变电站降压等级分类，即主变电站（BSS）、牵引所（TSS）、降压所（SSS）。SCADA 系统（Supervisory Control And Data Acquisition，综合监控和数据采集系统，又称为远动系统）贯穿于麦加轻轨铁路项目供配电系统的监视和控制部分，是提高供电可靠性及供电质量的重要保证，是提高电力调度水平和效率，实现电力调度自动化与现代化的重要依据，是保障地铁供电安全的关键环节之一。 2 SCADA 系统在地铁供电系统的应用价值 2.1 提高电力调度效率 在地铁运营过程中，若没有 SCADA 系统，则在电力调度工作中需要采用人工电话调度方式，而这种方式工作效率极低，送电时间一般在 85min 以上，对其他停送电作业效率造成了严重的阻碍。而采用 SCADA 系统后，可以利用 SCADA 系统自带远程遥控功能，实现全线路停送电卡片遥控，从而在25min 内实现停送电，有效提高了电力调度效率。 2.2 提高地铁运行经济效益 以某地地铁 1 号线为例，其内部供电系统具有 2 座110kV 主变电所，32 个车站变电所，2 个车辆段变电所及 2 个停车场变电所，共计38 个变电所。若该地地铁电力体系中没有 SCADA 系统，则变电所运行中必须配置值班人员，以每个值班点配置值班人员 6 人计算，共需值班人员 228 人，以每年年薪 8×10 4 元计算，每年可节省人力资源开支 1.824×10 7 元。 2.3 提高故障处理效率 在城市轨道交通供电体系中，SCADA 系统是非常重要的组成模块，对整体城市轨道交通的稳定运行有非常重要的作用。在地铁非正常运营阶段，电力调度人员可利用 SCADA 系统远程遥控功能，迅速调整地铁运行方式，保证电力资源正常供应，避免地铁供电长时间中断导致的地铁列车晚点。 3 SCADA 系统在地铁供电方面的应用模式 3.1 系统概况 某城市地铁于 2010 年开始引入电力 SCADA 系统，在2015 年完成了整体控制中心及 10 个 RTU 安装及验证工作，同时进行了 SCADA 系统试运行。基于该区域地铁用户的特殊性，相较于我国其他电网，该地铁中应用的 SCADA 系统在系统构造及功能方面具有诸多差异。 3.2 系统组成 该地铁供电体系中 SCADA 系统主要包括遥感通信、远程遥控、遥测数据分析、报警等模块。其中，遥感通信在地铁中主要分为位置遥感通信、维护遥感通信 2 个方面，针对不同信息的特点，可采取对应的信息处理措施。在位置遥感通信中，可通过模拟盘、遥控检查校核，获得各类开关状态的返讯，而维护遥感通信主要是针对地铁电力输送端口不同电气设备维护继电器动作进行返讯，以便保证系统检测信息的及时发出。 远程遥控主要是指变电站无人操作运作形式。在实际运行中，遥控功能主要为单步操作、紧急停电、顺序操作等不同的形式。其中，单步操作主要为电力输送枢纽任意开关的独立闭合或开启控制。顺序操作主要依据适当的排列组合形式，将1 个或 2 个以上的变电枢纽开关进行闭合、开启控制，紧急停电操作主要指供电故障发生后，由行车调度人员直接发出的断电操作控制信号。 相较于我国内部大型电网，地铁遥测数据较简单，主要为电压、电流 2 种模拟量信息的输入。利用数字式电度表经电平转换后，可向RTU 直接输入脉冲量。在 SCADA 系统内部遥测数据处理，主要在专门的方案图或场站图内，实时展示对应模拟量数值。同时通过模拟量越限报警限度的设置，可为终端模拟量预警提供有效的意见。 SCADA 系统中，报警体系主要为 CROMOS 报警，主要针对 RTU 现场相关报警信息及 SCADA 系统内软硬件故障信息，或通信网络故障风险，通过不同等级故障划分，利用域报警或行报警的方式，自动定义报警处理需求。 3.3 系统功能 在地铁供电方面，SCADA 系统主要功能为时钟同步控制、电力调度、电力监控等。其中，在时钟同步控制方面，SCADA 系统调度自动化主要站点可利用 2 个或多个 GPS 接收装置，引入高精密度时钟，在系统内部通过 NTP 实现调度自动化主要站点 SCADA 系统关联设备时钟同步。在某一事件发生后，地铁电力输送站点自动化系统会自动上传相关事件SOE 记录，并利用四线专线通道以 1250b/s 的波特率进行信息传输。在电力网络稳定运行的情况下，变电站自动化助战每帧报文长度约为 250 个字符，而在相关事件发生后，SCADA 系统可在2.0s 内接收到该事件 SOE 记录；而在地铁运行故障时，可以通过 10s 内输送大量短信息，可有效保证整体站点内部时钟系统时间同步。 电力监控主要是利用双以太网进行组态系统设置，由编程或操作人员以手动控制的形式进行服务器、前置通信机主备通道的自由切换。若在地铁电力系统运行中，出现某一网卡异常或台机推出，SCADA 系统可以依据前期状态监控自动调用备用设备或备用网卡，保证系统稳定运行。在具体应用中，SCADA 系统主要以 RS485 总线方式与监控终端相连，而就地监控模块则是采用 PLC 与变送器结合的形式，
供配电 环网柜基本知识
什么是环网柜 为提高供电可靠性，使用户可以从两个方向获得电源，通常将供电网连接成环形。这种供电方式简称为环网供电。在工矿企业、住宅小区、港口和高层建筑等交流10KV配电系统中，因负载容不大，其高压回路通常采用负荷开关或真空接触器控制，并配有高压熔断器保护。该系统通常采用环形网供电，所使用高压开关柜一般习惯上称为环网柜。环网柜除了向本配电所供电外，其高压母线还要通过环形供电网的穿越电流（即经本配电所母线向相邻配电所供电的电流），因此环网柜的高压母线截面要根据本配电所的负荷电流于环网穿越电流之和选择，以保证运行中高压母线不过负荷运行。目前环形柜产品种类很多，如HK-10、MKH-10、8DH-10、XGN-15和SM6系列。 环网柜是一组高压开关设备装在钢板金属柜体内或做成拼装间隔式环网供电单元的电气设备，其核心部分采用负荷开关和熔断器，具有结构简单、体积小、价格低、可提高供电参数和性能以及供电安全等优点。它被广泛使用于城市住宅小区、高层建筑、大型公共建筑、工厂企业等负荷中心的配电站以及箱式变电站中。 环网柜一般分为空气绝缘和SF6绝缘两种，用于分合负荷电流，开断短路电流及变压器空载电流，一定距离架空线路、电缆线路的充电电流，起控制和保护作用，是环网供电和终端供电的重要开关设备。柜体中，配空气绝缘的负荷开关主要有产气式、压气式、真空式，配SF6绝缘的负荷开关为SF6式，由于SF6气体封闭在壳体内，它形成的隔断断口不可见。环网柜中的负荷开关，一般要求三工位，即切断负荷，隔离电路、可行靠接地。产气式、压气式和SF6式负荷开关易实现三工位，而真空灭弧室只能开断，不能隔离，所以一般真空负荷环网开关柜在负荷开关前再加上一个隔离开关，以形成隔离断口。 环网与环网柜 环网是指环形配电网，即供电干线形成一个闭合的环形，供电电源向这个环形干线供电，从干线上再一路一路地通过高压开关向外配电。这样的好处是，每一个配电支路既可以同它的左侧干线取电源，又可以由它右侧干线取电源。当左侧干线出了故障，它就从右侧干线继续得到供电，而当右侧干线出了故障，它就从左侧干线继续得到供电，这样以来，尽管总电源是单路供电的，但从每一个配电支路来说却得到类似于双路供电的实惠，从而提高了供电的可靠性。 所谓“环网柜”就是每个配电支路设一台开关柜（出线开关柜），这台开关柜的母线同时就是环形干线的一部分。就是说，环形干线是由每台出线柜的母线连接起来共同组成的。每台出线柜就叫“环网柜”。实际上单独拿出一台环网柜是看不出“环网”的含义的。 这些环网柜的都不大，因而环网柜的高压开关一般不采用结构复杂的断路器而采取结构简单的带高压熔断器的高压负荷开关。也就是说，环网柜中的高压开关一般是负荷开关。环网柜用负荷开关操作正常电流，而用熔断器切除短路电流，这两者结合起来取代了断路器。当然这只能局限在一定容量内。 这样的开关柜也完全可以用到非环网结构的配电系统中，于是随着这种开关柜的广泛应用，“环网柜”就跳出了环网配电的范畴而泛指以负荷开关为主开关的高压开关柜了。
电力系统环网详细讲解
第3章简单电力系统的潮流计算 3.4 环网潮流计算 3.4.1 环网中的初步功率分布 令流经Z12的电流为，流经Z23的电流为，流经Z31的电流为则根据KVL(Kirchhoff Voltage Law)可以列出： 如果节点2、3与负荷对应的电流分别为、，则： 假设全网各节点均为U N∠0°，则： 令流经Z12的功率为，可以得到：
可以理解为用力矩法求梁的反作用力： 这两个公式可以推广到2节点、4节点……。 在求得S a和S b1后，便可求得环网中各段的功率，即不包括线路功率损耗的功率分布，这称为环网中的初步功率分布。 如果支路功率由两个方向实际流入一个节点，则该节点称为功率分点，可以标为
有时有功功率分点和无功功率分点不一致，可以分别表示为、。 3.4.2 环网的实际功率分布和电压降落 从功率分点将环网解开成两个开式网，然后分别对两个开式网计算功率分布和电压降落。 如果有功功率分点和无功功率分点不一致，则多以无功功率分点解开环网成为两个开式网。 [例3-5]如图系统，U1=115kV，
Z12=13.2+j17.16Ω，Z23=9.9+j12.87Ω=Z31， (1) 试求功率分布。 (2) 不计电压降落横分量，2、3点电压各为多少？ 解: (1)求功率分布 可见，功率分点为2点。在功率分点2点将网络拆分成两个开式网：
(2) 当U1=115kV时， [例3-6]两台型号不同的变压器并列运行，两台变压器的变比均为35/11kV，变压器的额定容量及归算到35kV侧的阻抗分别为：S TN1=10MVA，Z T1=0.8+j9Ω； S TN2=20MVA，Z T1=0.4+j6Ω。低压侧负荷为，不计变压器功率损耗，试求： (1) 通过各变压器的功率； (2) 有没有变压器过负荷？ 解：作出等值电路。
关于环网供电技术在地铁供电中的应用研究
关于环网供电技术在地铁供电中的应用研究 发表时间：2018-06-12T10:15:23.893Z 来源：《电力设备》2018年第3期作者：李斌[导读] 摘要：伴随着社会的不断发展及城市化的持续深入，地铁在城市发展中扮演的角色愈加重要。 (广州地铁集团有限公司广东省 510000 身份证号码：43040419850123XXXX) 摘要：伴随着社会的不断发展及城市化的持续深入，地铁在城市发展中扮演的角色愈加重要。地铁建设和运营中，环网供电技术展现出较大优势，有效确保了列车的安全运行，缓解交通堵塞情况的发生。就实际情况来看，环网供电技术的应用还存在一定的问题，需要进行不断优化，以更好保障列车运行安全。基于此，文章就地铁供电中环网供电技术的应用加以阐述。 关键词：地铁；供电系统；环网供电；技术应用伴随着整体经济的快速发展，电力系统水平的各类问题逐步渗透到电力系统的规划中去，根据实际的设计、运行、管理等各项内容，准确的分析电力企业实际的综合化管理和分析深入方法，准确的判断供电可靠价值的生产管理水平，分析其实际的比重量。地铁供电系统中采用环网供电方式，通过现网配置符合的调整，然后再进行分配，确保环网接线如何实际多路电源的负荷转供需求，逐步缩短各类小故障问题，增强供电的可靠水平。一、环网供电概述 就目前的情况来看，地铁环网供电的接线方式主要有以下几种，即：“手拉手”环网、“网格式”环网、电缆单环网、电缆双环网等。而目前基本上不会使用“手拉手”环网、“网格式”环网，如今在我国地铁交通中比较多的是电缆双环网，其是电缆单环网的组合，主要是利用了二回电缆线路，其最大的优势是能够有效的解决单环网供电方式中所造成的一系列问题。地铁站的中压环线的供电方式还是主要以地铁站的中压环线。可分为单环网以及双环网两种。单环网的充电站主接线应为单母线不分段，双环网的充电站主接线应为单母线分段系统。单环网形式：电源引入点车站主接线采用单母线分段形式，每段母线引入一回10 kV进线，其他各站均采用单母线不分段形式，全线充电站通过10 kV开关柜串接形成“手拉手”的单环网供电方式。由于电源引入点的车站采用单母线分段的接线形式，引入两路独立的电源，可以满足牵引负荷用电来自两路独立电源的要求。双环网形式：充电站均采用单母线分段接线方式，通过10 kV开关柜连接形成双环网供电方式。正常情况下，母联开关处于断开状态，两回进线分别为两段母线供电。当一回进线故障，闭合母联开关，由另一回进行供电。车站中压供电网络，既要能满足系统运行要求的各种技术指标，使供电系统安全、可靠地运行，又要能节约工程投资和以后的运营管理费用。由单环网和双环网的接线形式可知，双环网形式供电可靠性很高，单环网形式可靠性相对较低，但能满足供电要求。单环网形式每座充电站只一回进线和一回出线，接线简单，设备数量少;双环网形式每座充电站有两回进线和两回出线，并设置有母联开关，接线复杂，设备比单环网多，且电缆数量比单环网多，区间电缆的敷设难度大，设备占地面积比单环网大。从工程投资上说，双环网形式投资造价较高。 二、常见的地铁供电方式 就目前的情况来看，地铁供电方式主要有以下几种：1）集中式的供电方式。地铁线长度太长，电容量受到了一定的限制，因此会选择在地铁的内站监理供电站，其主要的作用是承受中压环形电网的供电。对于这个供电站其具有一定的优势，主要是供电的过程中不会受到外界影响，可靠性非常强。同时其有专门的载调压变压器，能够确保供电的质量。在调度的管理过程中自由度非常高，当能够进行很好的调度管理的时候能够在最大程度发挥其性能。对于供电方式的检修过程也非常简单，能够很好的开展该项工作。会需要很大的资金成本，供电系统统筹要求非常高。2）分散式的供电方式。地铁沿线所引入的电源多，对于区域内的变电所在地铁车站中主要使用的方式是直接降压，对于这种方式具有很多优点，主要是：成本少，同时能够有效的进行城市电网规划管理。但是在应用的过程中也存在很多问题，主要是会连接很多的城市电网，因此会在很大程度上增加管理难度，在这个过程中如果出现了故障，很难采取有效的措施进行控制。不仅如此，整流机也会在工作的过程中直接影响到城市的电网的运行。3)混合式供电方式。该种方式最大的特点是有效的结合了集中式和分散式，属于一种新的供电方式。目前其有2个表现形式，即：①集中式和分散式是处于并联状态，进行地铁环线供电的时候会分别采用这两种形式，集中式供电和分散式供电。②地铁站的中压环线的供电方式还是主要以地铁站的中压环线为主要，集中供电站会分解为多个取电点，这样也能够形成一个完整的工作体系。 三、环网供电的实施原则 在线路的设计过程中需要确保电压等级，同时也要遵循一定的原则，即：1）充分的满足安全可靠的供电要求。2）变电所会存在2个独立的电源。3）关于设备的容量需要满足相关要求。4）符合在分配的时候需要满足相应的要求。5）在电源的接入过程中需要靠近供电分期。5）确保满足相关的经济指标。6）达到相关继电保护要求。7）接线的过程中要简单。8）确保牵引变电所、降压变电所的主接线处于一致的状态。9）对于管理方必须要严格的按照相关要求进行。10）对于设备的选型需要满足相关要求。 四、环网供电技术在地铁供电中的应用（一）环网接线 在地铁供电的过程中需要遵循一定的原则，即“N一1安全原则”。电网在运行的过程中主要是有效的进行电网接线和设备的调节来确保运行的安全，目前环网的接线主要是采用单环网和双环网，单环网接线性能不好，一般在遇到故障的时候会需要大量的时间和成本进行解决，对于地铁的正常运行产生很大的影响，因此基本不采用该种方法。对于双网络电网接线其主要是2个独立电源进行供电，在运行的过程中如果一个电源出现故障的时候其能够自动的切换到另一个电源，这样地铁的电网也能够继续正常使用，能够更好的确保地铁的安全运行。双网络接线主要的原理是利用了开关把出现故障的线路进行隔离，其不会影响到其他的供电线路，确保整个线路能够正常运行，同时在运行过程中还有备用的线路，其能够更好的确保整个线路的可靠性，保障电网的性能。（二）地铁中压交流环网系统中压环网系统需要严格的按照相关指标进行设计，例如地铁中的备用电路，如果一个线路退出工作的时候，另外一个线路能够承担其中的负荷，同时也能够进一步降低电压损失率，有效的确保电网的正常运行。环网系统在应用的过程中需要满足相关要求，即：1）供电系统需要确保经济性能，并且要确保简单，保障安全性能。2）对于电容量的设计需要达到相关符合的要求。3）地铁电网系统需要按照一级负荷的要求进行设计，同时保证整个过程由2个独立电源进行供电。4)供电系统中的设备容量和电缆载流量需要达到负荷的要求，如果其中一个变电所出现故障的时候，另外一个设备能够自动进行使用，这样能够有效的确保地铁的安全运行。 五、环网运行中可能存在的问题
环网柜技术规范
环网柜技术规范．
环网柜 技术规范书
二〇一二年二月十三日 总1 则2 1.1 本设备技术规范书仅限于户外10kV户外共箱式交流高压环网柜。它提出了该设备的功能设计、结构、性能、安装和试验等方面的技术要
求。 1.2 本设备技术规范书提出的是最低限度的技术要求，并未对一切技术细节作出规定，也未充分引述有关标准和规范的条文，卖方应提供符合或优于本规范书和工业标准的优质产品。
1.3 本设备技术规范书所使用的标准如遇与卖方所执行的标准不一致时,按较高标准执行。 1.4 本设备技术规范书经买、卖双方确认后作为订货合同的技术附件，与合同正文具有同等的法律效力。 1.5 本设备技术规范书未尽事宜,由买卖双方协商确定。 1.6 买方所指定产品厂家的元器件质量由卖方负责。 2 引用标准 户外环网柜各项技术指标应完全满足或更优于下列有关标准： 2.1 符合国际电工委员会IEC694、298、420、265、129、56、529标准。 2.2 符合有关国家标准。 GBll022-89 《高压开关设备通用技术条件》 GB1984-2003 《交流高压断路器》 GB/T16927.1-1997《高电压试验技术》 GB3906-1991 《3-35KV金属封闭开关设备》 GB763-1990 《交流高压电器在长期工作时的发热》 3 DL/T402-1999 《交流高压断路器订货技术条件》 DL/T593-1996 《高压开关设备的共用订货技术导则》
GB1208-1997 《电流互感器》GB1207-1997 《电压互感器》GB4208-1993 《外壳防护等级》
基于GOOSE服务的数字电流保护在地铁的应用
基于GOOSE服务的数字电流保护在地铁的应用 摘要：介绍在长沙地铁3号线供电系统的构成。介绍即有线路基于串行通信方 式的数字电流保护的不足，对地铁3号线采用基于GOOSE服务的数字电流保护方案。简述基于GOOSE服务的数字电流保护的网络构成及保护动作分析。 关键词：地铁，GOOSE，数字电流保护 地铁供电系统主要由主变电所、牵引变电所、变配电系统组成，通过地铁供电系统为电 动列车及其他子系统提供安全可靠的电源，若地铁供电系统不能正常可靠运行，就会严重威 胁地铁的安全可靠运行，并危及乘客生命财产安全和社会稳定。因此，地铁供电系统安全、 可靠运行是地铁安全、可靠运行的重要保证。 1、长沙地铁3号线供电系统构成 长沙地铁3号线线路全长36.415km，全线均为地下车站，共设车站25座，1座停车场及1座车辆段，平均站间距1.49km。供电系统采用110/35kV的集中供电方式，在星沙大道站 附近新建星沙大道主变电所，并利用1号线新中变主变电所向本线供电。每座主变电所均从 城市电网系统引入两路独立的110kV电源，互为备用。一般每个车站设一座35/0.4kV降压变 电所，对于用电负荷较大的车站、车辆段可根据具体情况增加跟随式降压变电所。35kV供电 系统采用集中供电方式向地铁各个变电所供电。3号线全线共分为4个供电分区，每个供电 分区直接从主变电站引入两路35kV电源，其他变电所则从相邻变电所引入两路35kV电源。 为了在某一座主变电站退出运行时能够保证地铁供电系统正常供电运行，在烈士公园东站变 电所设置环网联络开关，此环网联络开关在正常运行时处于分断状态。 由于长沙地铁3号线采用大环网供电方式，早期光纤差动保护加过流后备保护的方案已 经不能满足供电系统的可靠性要求，而长沙地铁即有线路采用的基于串行通信方式的数字电 流保护存在接入保护装置数量和装置I/O口数量限制、硬接线固有延时长、不能进行通道检 测等缺点，根据以上论述，长沙地铁３号线采用基于GOOSE网络的数字电流保护方案。 2、基于GOOSE服务的数字电流保护网络构架介绍 长沙地铁3号线采用IEC61850协议为基础规约，将过程层通信与站控层通信分开设置， 提高系统可靠性。站控层通信通过屏蔽双绞线接入站内串口服务器，串口服务器提供两路光 纤以太网接口，接至通信控制器。过程层通信采用双GOOSE网络结构，每台继电保护装置分别接入两台GOOSE网络交换机，站间网络交换机通过光纤连接在一起，将同一供电分区所有保护装置连接起来，实现各个保护装置的联跳及闭锁信息、开关量信息、联跳信息等在GOOSE网络内相互交换。当出现故障时，电流后备保护装置通过信号比选、逻辑判断，快速 判别线路故障区段，并且有选择地快速地切除故障线路。 长沙地铁3号线保护系统组网方案如图1所示： 图1 该方案采用双GOOSE网络冗余方式提高网络安全性能，当隧道内光纤损坏或交换机故障，通过冗余GOOSE网络自动切换到另一条GOOSE网络通道。并增加GOOSE断链检测，建立快 速应对机制（闭锁与开放），当两路GOOSE网络都发生通信故障，数字通信电流保护自动退出，不影响传统保护功能。GOOSE通信故障的检出时间最大为0.5秒。 3、基于GOOSE服务的数字电流保护动作分析 根据长沙地铁3号线供电系统的特点，35kV环网供电系统故障主要发生在区间环网电缆、馈线和母线( 即图2中K1，K2，K3故障点) ，以下分别对各故障点的保护动作行为进行具体 分析。 图2 3.1、区间环网电缆故障( K1) 3.1.1当环网光纤差动保护（主保护）正常情况时， K1处发生故障时，由差动保护装置 跳开线路两端进、出线断路器302和304，切除故障。
SM环网柜技术参数样本
SM6系列开关柜产品概述： SM6是可扩展模块组合式，金属密封开关柜系列产品。适用于工矿企业二 次变电站24KV 以下额定频率50HZ 的用户和配电站。可选用开关装置包括：负荷开关，FluarcSF1 SFset 或Evolis 断路器，Rollarc400或400D 接触器，隔离开关。本产品安全可靠应用组合方式多样满足客户不同的系统要求便于安装和操作故广泛应用中低压变电站，工矿配电站。 产品定义： S M 6 功能电气码额定电流额定电压短时耐受电流S M 6系 列 功能电气码： 1：IM, IMC, IMB, IMP:负荷开关进线，出线或连接柜 2：QM, QMC:熔断器+负荷开关柜 3：CRM:带熔断器的接触器柜 4：DM1-A, DM1-D, DM1-S:隔离开关+6FS 断路器柜 5：DMV:隔离开关+真空断路器柜 6：CM, CM2:电流互感器柜 7：GBC-A, GBC-B:电流电压计量柜 8：NSM-C:双电源进线柜 9：GBM:母线升高柜 10：GAM2:进线电缆连接柜 11：TM 站用变柜 使用环境： A 环境温度：上限+40℃，下限-5℃ B 海拔高度：不高于1000m, 如高于1000m 需降容使用。 C 日光直射：不允许日光直射 D 环境污染：无严重的灰尘，烟雾，腐蚀物质污染和易燃气体，蒸汽或盐雾
E 湿度：在24小时内的平均相对湿度不高于95％ 在1个月内的平均相对湿度不高于90％ 在24小时内的平均蒸汽压不超过2.2KPa 在1个月内的平均蒸汽压不超过1.8KPa 技术参数： 执行标准： 中国GB标准GB3906，GB/T 11022，GB 308 中国DL标准DL/T404，DL/593 国际标准IEC 62271-200，62271-1，62271-105，62271-100，62271-102，60255，60265 UTE标准NFC 13.100, 13.200，64.130，64.160 EDF标准HN64-S-41，64-S-43
供配电环网柜基本知识
供配电环网柜基本知识 Standardization of sany group #QS8QHH-HHGX8Q8-GNHHJ8-HHMHGN#
什么是环网柜 为提高供电可靠性，使用户可以从两个方向获得电源，通常将供电网连接成环形。这种供电方式简称为环网供电。在工矿企业、住宅小区、港口和高层建筑等交流10KV配电系统中，因负载容不大，其高压回路通常采用负荷开关或真空接触器控制，并配有高压熔断器保护。该系统通常采用环形网供电，所使用高压开关柜一般习惯上称为环网柜。环网柜除了向本配电所供电外，其高压母线还要通过环形供电网的穿越电流（即经本配电所母线向相邻配电所供电的电流），因此环网柜的高压母线截面要根据本配电所的负荷电流于环网穿越电流之和选择，以保证运行中高压母线不过负荷运行。目前环形柜产品种类很多，如HK-10、MKH-10、8DH-10、XGN-15和SM6系列。 环网柜是一组高压开关设备装在钢板金属柜体内或做成拼装间隔式环网供电单元的电气设备，其核心部分采用负荷开关和熔断器，具有结构简单、体积小、价格低、可提高供电参数和性能以及供电安全等优点。它被广泛使用于城市住宅小区、高层建筑、大型公共建筑、工厂企业等负荷中心的配电站以及箱式变电站中。 环网柜一般分为空气绝缘和SF6绝缘两种，用于分合负荷电流，开断短路电流及变压器空载电流，一定距离架空线路、电缆线路的充电电流，起控制和保护作用，是环网供电和终端供电的重要开关设备。柜体中，配空气绝缘的负荷开关主要有产气式、压气式、真空式，配SF6绝缘的负荷开关为SF6式，由于SF6气体封闭在壳体内，它形成的隔断断口不可见。环网柜中的负荷开关，一般要求三工位，即切断负荷，隔离电路、可行靠接地。产气式、压气式和SF6式负荷开关易实现三工位，而真空灭弧室只能开断，不能隔离，所以一般真空负荷环网开关柜在负荷开关前再加上一个隔离开关，以形成隔离断口。 环网与环网柜 环网是指环形配电网，即供电干线形成一个闭合的环形，供电电源向这个环形干线供电，从干线上再一路一路地通过高压开关向外配电。这样的好处是，每一个配电支路既可以同它的左侧干线取电源，又可以由它右侧干线取电源。当左侧干线出了故障，它就从右侧干线继续得到供电，而当右侧干线出了故障，它就从左侧干线继续得到供电，这样以来，尽管总电源是单路供电的，但从每一个配电支路来说却得到类似于双路供电的实惠，从而提高了供电的可靠性。 所谓“环网柜”就是每个配电支路设一台开关柜（出线开关柜），这台开关柜的母线同时就是环形干线的一部分。就是说，环形干线是由每台出线柜的母线连接起来共同组成的。每台出线柜就叫“环网柜”。实际上单独拿出一台环网柜是看不出“环网”的含义的。 这些环网柜的都不大，因而环网柜的高压开关一般不采用结构复杂的断路器而采取结构简单的带高压熔断器的高压负荷开关。也就是说，环网柜中的高压开关一般是负荷开关。环网柜用负荷开关操作正常电流，而用熔断器切除短路电流，这两者结合起来取代了断路器。当然这只能局限在一定容量内。 这样的开关柜也完全可以用到非环网结构的配电系统中，于是随着这种开关柜的广泛应用，“环网柜”就跳出了环网配电的范畴而泛指以负荷开关为主开关的高压开关柜了。
地铁车站集成环控系统教学内容
地铁环境与设备监控系统 地铁环境与设备监控系统是为给乘客创造安全、舒适、可靠的乘车环境设施，对地铁车站、区间的空调、通风、给排水、照明、车站动力、自动扶梯等设备的运行状态进行自动化管理，使设备按预设状态自动运行，节省能源，方便管理，使设备发挥最佳效益。 地铁设备监控系统设控制中心和车站两级管理，控制中心为主控级，车站为分控级。控制结构为控制中心、车站、就地三级控制。车站管理级的监控设备设置于车站控制室，控制中心管理级的监控设备设置于控制中心的中央控制室。 1设备监控系统构成 中心级系统工作站一般设置在控制中心，后备工作站和维修工作站一般设置在车辆段。全线车站通过骨干网络将车站信息传输到控制中心。 控制中心工作站和服务器作为中心级监控管理系统设备，负责采集全线各车站的设备状态信息和当前的环境参数，列车堵塞在区间时，向相邻车站发布堵塞模式指令，火灾时可向火灾相邻车站发布火灾模式指令；平时可对全线车站各种模式进行可编程操作和模式下载操作。维修中心工作站作为控制中心服务器的远程维修终端，承担全线设备的维护管理。 后备中心工作站作为控制中心工作站的远程备用终端，当控制中心工作站“失效”时，可维持对全线各车站最基本的操作功能。 2中央级控制中心基本功能 1、数据采集功能 应答方式：先由中央级下达数据调用指令及车站节点地址和数据类型，与车站节点地址吻合的车站系统予以响应，将本站数据信息选择性上传。中央级下发控制指令，进行状态显示，程序下载等应用时，采用应答方式获取数据。 实时方式：事件一旦发生，则相关数据立即进行传送。实时数据具有高的数据传送优先级，是必须保证传送的数据。 定时方式：根据预设的时间表，在预定的时间实现数据传送。这种方式用于对于实时性要求不高的数据。 2、显示功能 1）车站设备综合显示：通过显示地铁线路概貌图，反映出各车站的地理位置并宏观显示车站和隧道的主要设备工作状态（主要指环控设备）。在概貌图上，用颜色变化及声光区分车站环控设备的运行状态，用颜色交替闪烁方式、声光报警显示车站级环控设备的故障情况，以引起操作人员的注意。 2）工艺图显示：主要是显示环控系统图，可直观地了解环控系统工作状态，并可以进行环控系统的控制。 3）分画面显示：可动态显示某车站环控设备（可分区域、分系统显示）、动力照明、自动扶梯设备等的运行状态和故障状态。 4）趋势图显示：通过趋势图可以观察各车站环境温度、湿度等参数的变化规律，为管理人员提供全线车站的环境指标，以确定调控方案。趋势图包括实时趋势图和历史趋势图。 5）控制方式显示：显示中央级和各车站级的控制方式。如果某车站控制方式切换到中央级，该车站接受中央级的控制指令。否则车站级将自行控制本站环控设备和车站其它设备。 6）运行模式显示：通过运行模式显示画面，可预选、增加、修改环控运行模式，包括事故
数字电流保护在地铁中的应用
数字电流保护在地铁中的应用 发表时间：2015-12-03T15:21:48.190Z 来源：《基层建设》2015年17期供稿作者：岳宏波[导读] 南京地铁运营有限责任公司随着我国地铁建设规模的不断提升，我国城市地铁原有35kV保护方案所具有的局限性也越来越明显. 南京地铁运营有限责任公司 210000 摘要：近年来，我国的地铁建设得到了较大程度的发展。而在这种硬件快速发展的情况下，我国原有地铁供电保护方案相对来说则存在着一定的不足，并对实际地铁运行产生了一定的影响。在本文中，将就数字电流保护在地铁中的应用进行一定的研究与分析。关键词：数字电流保护；地铁；应用1引言 随着我国地铁建设规模的不断提升，我国城市地铁原有35kV保护方案所具有的局限性也越来越明显，在现今地铁运行中的很多情况下都得不到良好的应用，并因此对地铁运行产生了一定的影响。在此情况下，数字电流保护技术出现在了人们的视野中，其在通信网络、硬件设计以及保护逻辑方面都根据地铁实际运行要求进行了一定的更改与优化，对于地铁运行的安全性具有着较大的安全意义。2保护组网技术 目前，变电站技术已经在我国现今的电力系统中得到了较多的运用，并因其所具有的可靠性以及先进性而获得了较好的运用效果。其中，面向通用对象的变电站事件（简称GOOSE）则为电站过程层中的一类通信技术，能够对对电站跳闸信号以及间隔闭锁信号进行传递与实现，对于原有的物理接线具有着较好的替代意义。在信号的断链检测方面，其是以重发为基础，当事件发生之后，该报文则进入到了一个频率较快的重发阶段，并在重发过程中其频率逐渐增大，直到进入到一个相对稳态的重发周期。如果系统装置在2倍重发时间内还没有收到该类型报文，则会判断GOOSE网出现了断链现象。而正是由于其所具有的这种较强自检能力，则使其在我国地铁电流保护中具有了较为积极的运用意义。在我国地铁行业中，对于该类技术还没有形成较为广泛的运用，也没有在行业内部形成一套较为统一的应用标准。根据我国《智能变电站继电保护技术规范》要求，GOOSE以及站控层网络应当以独立的方式进行配置，虽然我国目前地铁供电系统为35kV，但是其依然具有较高的可靠要求，对此，就需要我们在对数字电流保护系统进行设置时应当根据110kV标准对其进行设置。具体结构如下所示： 图1 GOOSE组网方案在该系统中，GOOSE网络同地铁监控系统以及数据采集系统相互独立，并以100M/S冗余双网拓扑结构进行设置。在每一个地铁电站中，都对2台GOOSE交换机进行了设置，并通过跨站级联的方式实现GOOSE网络在变电所中的良好贯通。而在每一台保护装置中，都单独提供了相对独立的两个接口接入到网络之中，在以GOOSE为机制的基础上对分区内连闭锁信息的传递进行了良好的实现。3电流保护逻辑 对于数字电流保护逻辑来说，其主要由跳闸逻辑以及信号逻辑这两部分组成。通过两者之间的结合，该电流保护则能够对地铁电力系统的环网电缆以及母线电缆提供准确、具有选择性的快速化保护。在该系统中，当断路器处于合闸情况时，如果故障相电流大于闭锁定值，在经过一定延时之后，装置则会通过GOOSE的应用对故障相闭锁信号进行传输，并使其根据1.2倍最大负荷电流整定。而如果数字电流保护定值小于故障相电流，且在定值时间内在对GOOSE信号进行传输的同时也接到了左右两侧装置所发送的故障闭锁信号，系统则判断出现了区外故障；反之则会判定其出现了区内故障，并实现跳闸操作。 为了能够更好的说明该保护实现方式，我们特举出一个简单的例子，具体配置情况如上图所示：当图中K1出现故障之后，6DL所具有的故障电流则会超出电流保护定值，此时电流保护装置自动启动。而6DL左侧的2DL所具有的电流也将大于电流闭锁定值，并会通过GOOSE网络再次向6DL传输闭锁信号。当其接收到闭锁信号之后，系统则可以初步判定发生故障的位置不在2DL以及6DL之间。由于地铁是单电源供电方式，当K1发生故障时，6DL右侧相邻的7DL，l0DL和13DL电流均为极小值，因此6DL不会接收到由它们任意一个发送的右侧GOOSE闭锁信号。根据图1所示的逻辑，6DL保护装置判定K1点故障在其右侧保护区内，从而经过整定延时保护快速动作切除故障。环网K2点故障为2DL右侧区内故障。左侧相邻断路器为1DL，5DL，11DL，右侧相邻断路器为6DL。其所具有的具体保护动作逻辑与K1点故障时6DL的逻辑相同。