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泰永長征軌道交通解決方案

軌道交通地鐵低壓配電系統為除牽引負荷外的所有運營所需的機電設備提供低壓電源。低壓配電系統按功能一般分為降壓變電所低壓部分和環控電控部分。降壓變電所低壓部分主要是為車站內信號、綜合監控、自動售檢票、電扶梯等供電。環控電控低壓部分主要是為通風空調設備(包括各類風機、風閥、冷卻塔、冷水機組等)供電。在軌道交通行業,供電的可靠性尤其突出。一旦停電,設備無法安全運行,將導致城市交通的癱瘓。因此。軌道交通應高度重視低壓配電系統供電的可靠性、控制的有效性、運營維護的便利性。


客戶的需求


安全:杜絕或避免人身的死亡或傷害事故的發生。

高效:確保設備在規定年限內正常、高效、有序運行。

環保:確保對沿線環境不產生不良影響,如噪音,有害氣體、諧波、電磁干擾等。

降低成本:減少建設成本及運營成本。

可持續發展:延長系統整體使用年限,減少系統整體的維護資金。


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1、環控柜配電系統

泰永長征軌道交通解決方案

環控系統一次接線圖

軌道交通行業的環控柜配電系統,其功能是向地鐵車站內環空系統用電設備供電,保證環空系統各種用電設備安全、連續正常受電運行,常見的環控柜配電設備屬低壓開關柜,為封閉式戶內成套設備,通常由進線柜、饋線柜、點擊控制柜、軟起動柜、變頻柜、智能控制柜組成。(系統接線圖見以上圖)

雙電源切換裝置推薦選用TBBQ3-W抽出帶旁路型系列

根據《地鐵設計規范》GB50157-2013,環控柜負載中的防排煙風機及各類防火排煙閥、主排水泵、雨水泵等大部分符合為以及符合,對可靠安全連續供電要求較高。TBBQ3-W系列專用PC級抽出帶旁路雙電源轉換開關,具有抽出式旁路結構,確保檢修維護不斷電,適用于環控柜等對連續供電要求較高的場合。

軌道交通行業相關以及符合連續供電的規范要求如下:

《供電系統設計規范》GB50052-2009第3.0.2條:“一級符合的供電電源應符合下列規定:一級負荷應由雙重電源供電,當一電源發生故障時,另一電源不應同時受到損壞?!?

《地鐵設計規范》GB50157-2013第3.0.2條:“一級負荷必須采用雙電源雙回線路供電?!?

系統進線保護斷路器及饋出支路保護斷路器配置,推薦使用MA60系列框架斷路器,或MB60系列塑殼斷路器作為保護電器。

表1 TBBQ3-W抽出帶旁路雙電源轉換開關選型

額定電流 100~400 630~1600 4000 4000
電壽命/次 6000 2500 3000 2000
機械壽命/次 10000 10000 30000 10000
使用類別 AC-33iA AC-33iA AC-33iA AC-33iA
本體轉換時間/ms 80 140 220≤ 220
額定短時耐受電流Icw/KA 12.5 32 50 50

2、EPS應急系統

泰永長征軌道交通解決方案

EPS應急系統簡圖

應急電源在廣義供配電系統上是指正常供電電源中斷時,可以向用戶的重要負載進行短時供電的獨立應急電源裝置。目前國內地鐵的EPS主要用于逃生照明,消防應急。

斷路器推薦選用MB1系列,雙電源轉換開關推薦選用TBBQ3系列:

應急照明系統進線保護裝置、支路負載保護斷路器推薦采用分斷能力6KA的MB1微型斷路器,產品性價比高。

雙電源切換裝置推薦采用TBBQ3系列產品,當ATS的控制系統檢測到一路電源故障后,會自動地立即切換到另一路輸入供電,提供了輸入電源的冗余,增加了供電系統的可靠性。

地鐵行業消防應急照明系統切換相關規范:

《消防應急照明和疏散指示系統》GB17945-2010第6.3.1.1條:“……高危險區域使用的應急轉換時間不應大于0.25S”。

表2 TBBQ3雙電源轉換開關選型

額定電流 16~100 125~250 320~400 630~1600 2000~3200 4000~5000
電氣壽命 6000
機械壽命 10000
使用類別 AC-33iA / AC-33B AC-33iA
本體轉換時間/ms 75 75 80 140 200 220
額定短時耐受電流Icw /kA 5 10 12.5 32 50 50
N極重疊轉換型 - - -

3、動力三箱系統

泰永長征數據中心解決方案

雙電源轉換開關推薦選用TBBQ6系列、斷路器推薦選用MB60、MB2系列:

地鐵三箱包含雙電源箱、動力配電箱(含防暴配電箱等)、照明配電箱(含只能照明配電箱、一般照明配電箱、安全照明配電箱、防暴照明配電箱)、檢修插座箱、控制箱等,因含有風機等負載設備,對雙電源開關的性能參數要求較高,推薦選用TBBQ6系列產品,使用類別可達AC-33A,塑殼斷路器推薦選用MB60熱磁脫扣斷路器,產品性價比高。三箱內低功率負載保護斷路器推薦采用分斷能力10kA的MB2微型斷路器。

表3 TBBQ6雙電源轉換開關選型

額定電流 16~80 100~160 200~300 320~630
電氣壽命 6000
機械壽命 10000
使用類別 AC-33A
本體轉換時間/ms 75 75 80 100
額定短時耐受電流Icw/kA 5 10 12.5 32

表4 動力三箱塑殼斷路器脫扣器選型

應用場合 脫扣器類型及特點 MB60-250 MB60-630
配電回路 熱磁式(二段保護,熱磁可調) 長延時(0.7-0.8-0.8-1.0)In
瞬時(5-6-7-8--9-10)In
電子式(三段——電流不平衡—+熱記憶) 長延時(0.4~1)In
短延時(2~10)In
瞬時12In
電動機回路 電磁式 瞬時12In
電子式(三段+堵轉+低載+相序) -

4、UPS電源系統

泰永長征軌道交通解決方案
地鐵站集中式UPS電源系統簡圖

地鐵UPS電源系統主要用于軌道交通的通信機房系統,信號系統,綜合監控系統,辦公系統,售票系統等??紤]通信設備對電源質量高要求性,系統雙路市電的切換推薦使用TBBQ6-N系列雙電源轉換開關。

推薦選用TBBQ6-N或TBBQ3-N中性線重疊轉換系列

TBBQ6-N系列雙電源轉換開關專為數據機房控制“零地電壓”而研發的雙電源轉換開關,該產品具有N線“先合后斷”的重疊轉換功能,能夠有效避免因電源切換造成的三相不平衡問題;在切換過程中保證N極不會出現騰空現象,有效抑制中性線電位漂移,防止“零地電壓”瞬變對設備造成危害?!傲愕仉妷骸边^高會造成IT設備的故障或損害。根據《電子信息系統機房設計規范》GB50174-2008要求,數據機房的“零地電壓”要控制在2V之內。

相關控制“零地電壓”的規范要求如下:

《電子信息系統機房設計規范》GB50174-2008第8.1.9條規定:“電子信息設備的配電應采用專用配電箱(柜),專用配電箱(柜)應靠近用電設備安裝?!?

《電子信息系統機房設計規范》GB50174-2008第8.1.10條規定:“……當輸出端中性線與PE線之間的電位差不能滿足設備使用要求時,宜配備隔離變壓器?!?

UPS電源系統,進線保護裝置推薦使用MB60系列微型斷路器,或MB1微型斷路器。

支路負載保護斷路器推薦采用分斷能力6KA的MB1微型斷路器。

表5 TBBQ6-N雙電源轉換開關選型表:

額定電流 16~80 100~160 200~300 320~630
電氣壽命 6000
機械壽命 10000
使用類別 AC-33A
本體轉換時間/ms 75 75 80 100
額定短時耐受電流Icw/kA 5 10 12.5 32
N極重疊轉換型

5、站用交直流系統

變電站交流系統又稱站用電系統,是保證變電站安全可靠地輸送電能的一個必不可少的環節。站用電主要為了變電站內的一、二次設備提供電源。地鐵站站用交直流系統在變電站所失電的情況下,仍能保證控制信號、保護、自動裝置等電源及事故處理工作。地鐵變電站站用交直流設備主要有交流屏、充電屏、饋線屏、電池屏4部分組成。系統主要有交流和直流系統兩部分,對應方案見下圖。

泰永長征軌道交通解決方案
站用交流系統簡圖:

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站用直流系統簡圖:

推薦選用TBBQ3系列:

為保證地鐵變電站所在失電情況下,地鐵變電站仍能進正常操作及檢修運行。交流和直流電電源屏的電通常來自兩段低壓母線,通過雙電源切換裝置給系統供電。系統雙電源切換裝置推薦使用TBBQ3系列專用PC級產品。

地鐵變電站為保證站用交直流系統供電可靠性的相關規范:

《地鐵設計規范》GB50157-2013第14.2.16條規定:“變電所的交、直流操作電源屏的電源,應接自變電所的兩段低壓母線?!?

交流系統進線保護斷路器推薦使用MB60系列塑殼斷路器。直流饋出支路MB2DC系列微型斷路器。

6、低壓配電系統

低壓配電系統主要設備為配網低壓柜,又叫開關屏或是低壓配電屏,它將低壓電路所需的開關設備、測量儀表、保護裝置和輔助設備等,按照一定的接線方案安裝在金屬柜內構成的一種組合式電氣設備,用以進行控制、保護、計量、分配和監視等等.配網低壓柜通常由進線柜、出線柜、無功補償柜、聯絡柜組成。圖1為配電系統中最常見的低壓配電系統。系統方案采用兩進線一母線(單母線分斷),此配電系統結構簡單,用電可靠性高。

推薦選用MA60系列:

進線及聯絡斷路器配置,系統進線保護斷路器推薦使用MA60系列框架斷路器,區域連鎖功能確保(三選二方案)完全選擇性保護。

饋出支路保護電器配置,推薦使用MA60系列框架斷路器,或MB60系列塑殼斷路器作為保護電器。

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常用低壓配電系統圖

表6 MA60系列框架斷路器與變壓器選型配合表:

變壓器容量/kVA 額定電流/A 阻抗電壓/U% 短路電流/kA 斷路器+智能控制器
315 455 4 11.4 MA60-1600/630H
400 577 4 14.4 MA60-1600/630H
500 722 4 18.1 MA60-1600/800H
630 909 4 22.7 MA60-1600/1000H
800 1155 6 19.3 MA60-1600/1250H
1000 1443 6 24.1 MA60-1600/1600H
1250 1804 6 30.1 MA60-1600/2000H
1600 2309 6 38.5 MA60-1600/2500H
2000 2887 6 48.1 MA60-1600/2900H
2500 3608 6 60.1 MA60-1600/4000H
3150 4547 6 75.8 MA60-1600/5000H

上表計算依據:上級電網的短路功率設定為500MKA;變壓器為10Kv/0.4kV。當短路電流的計算結果發生改變時MA60斷路器要從65kA、100kA、120kA中選取適合的分斷能力指標。

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