地铁站400V/35kV供电系统成套解决方案

高速发展的轨道交通行业

随着中国经济的持续发展,中国的工业化水平、城镇化水平、生态环境和人民生活等将全面提升,跨区域经济交流与合作将进一步加强。为满足不断增长的客运需求,交通基础设施和运输装备规模就需要有一个较快的发展。因此,轨道交通到了高速 发展的关键时期.

客户关注

配电安全性:轨道交通运载能力大,所以提高安全系数是轨道交通发展的重中之重。

降低电网污染:机车运行会对电网造成污染。如何提高电能的利用率,节约电能成本,同样被运营商所关注。

环保可持续:绿色可持续能源应用,可降低运营维护成本,保护环境。

轨道交通建设提供系列产品与解决方案

作为电力和自动化领域的厂商,将轨道交通列为重要业务领域之一,为客户提供高质量的、环保的产品与服务。将不断创新的技术与全新的设计理念相结合,不断推出性能更先进、系列更齐全,且符合轨道交通配电行业需求的高品质产品。与此同时,也推出一系列的优化方案,以满足日益増长的市场需求。在低压领域的产品与解决方案,涵盖了车站、车辆段、变配电所等各种应用,为绿色交通系统的建设提供了可靠的保证。

400V低压配电方案

轨道交通系统的运营涉及成千上万乘客的安全,因而必须不断地研究和提高整个系统的安全性和可靠性。积累多年以来的经脸硕果,凭借其一应俱全的高性能产品,和在轨道交通行业上的广泛应用,满足了各种将殊环境的需求。

低压配电方案,包含配电、电动机保护、无功补偿、谐波治理、防雷等各个部分,全面解决车站等轨道交通建筑可能遇到的电气问题,整个方案通过整体优化设计,选择具有领先技术的元器件,合理整合馈出回路,不仅可以合理减少0.4kV低压开关柜的数量,減少投资与运营总体费用,而且提髙了配电系统安全性、可靠性,保障轨道交通系统正常运营。

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主要400V配电设备

品牌低压开关柜融合国际知名公司(西门子、施耐德)最先进的开关和自动化技术生产的国际最新的低压开关设备,其主要的优点:

1、柜体采用标准型材制作,柜体强度好。

2、占地面积,设计方案灵活。

3、结构设计紧凑,较小的空间能容纳较多的功能元件。

4、单元互换灵活,减少设备断电时间。

5、整体配电线路分级对用电系统进行保护,做好的保护系统的连续性和可靠性。

技术参数

项 目

单位

数 据


主电路额定电压

V

AC400


辅助电路额定电压

V

AC230


主电路额定绝缘电压

V

1000


额定频率 

Hz

50


主母线额定峰值耐受电流(0.1s)

kA

250


垂直母线额定峰值耐受电流(0.1s)

kA

176


防护等级

 

IP40


工频试验电压(1min)

主电路

V

2500

辅助电路

V

2000


额定冲击耐受电压 Uimp

V

8000


过电压等级

 


污秽等级

 

3


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35kV电气系统

35 kV开关柜是地铁供电系统中最重要的设备之一,对整个地铁系统的安全可靠具有决定性的作用,一旦出现问题可能使整个地铁系统陷于瘫痪。35 kV开关柜按照绝缘方式分为空气绝缘开关柜(AIS)和气体绝缘开关柜(GIS)

AIS是全部电气元器件均处在空气中,以空气作为绝缘介质的开关柜。受空气绝缘性能的限制,在35 kV的额定电压下,开关柜的相间绝缘距离约为300 mm,使得开关柜的体积比较大,即使采用了一些固体绝缘技术和母线包封技术,开关柜的宽度也不能小于1 200 mm,柜内的一些带电裸露部分依然容易发生放电现象。在城市轨道交通工程中,由于空间所限,空气比较潮湿,易于受小动物侵害,AIS类开关柜的内部故障率较高。

GIS是主要一次设备(断路器、隔离开关、母线、电流互感器等)安装于以SF6气体作为绝缘介质的密封箱体内的开关柜。SF6气体是一种大分子量的惰性气体,性能稳定、难于电离,热绝缘系数小,经过拉弧击穿后能够自行恢复原介质的绝缘强度,气体无毒无腐蚀性,对人员和设备安全。SF6气体绝缘性能远高于空气,开关柜的相间绝缘距离大为缩小,兼之固体绝缘技术的采用,使得开关柜的体积大幅减小,开关柜的宽度减小至600 mm时还能保持可靠的绝缘强度。制造GIS采用了机械制造、钣金、焊接、密封、查漏等多方面的先进技术,其生产商均为国际知名的优秀企业,具有较强的科研、开发、设计、生产、售后服务能力。GIS生产商均掌握了均匀电场的设计方法,开关柜内采用C型或D型母线,尽量使柜内电场均匀,能够最大限度地减少放电现象的发生。开关柜气室采用先进焊接技术,满足IP65的防护等级,在开关柜间采用固体绝缘和插接技术,即使在开关柜拼接时也不会降低气室的密封水平。开关柜内的名牌断路器也是设备可靠性的一个重要保证。

GIS开关柜的特点

采用低压力气体作介质绝缘

依靠低压力的SF6等气体作绝缘介质,可以充分发挥气体介质绝缘性能的优点。SF6气体是一种大分子量的惰性气体,性能稳定、难于电离,绝热系数小,经过拉弧击穿后能够自行恢复原介质绝缘强度,气体无毒无腐蚀性,对人员和设备安全,SF6气体绝缘性能为空气的2~3倍,并且随着电压等级的升高,优势更加明显。

采用真空断路器

GIS所配开关以真空断路器为主,真空灭弧室具有开断能力强、电寿命长、可靠性高、灭弧室部分免维护等特点,真空断路器在开断过程中不会产生很高的压力,因而爆炸的危险性较小,开断短路电流时也不会有很大的噪声。目前在普通空气绝缘开关柜中也大都采用真空断路器。

可实现小型化

由于采用了气体绝缘介质以及合理的绝缘结构,使高压元件尺寸得以缩小;在箱形容器内布置高压元件,排列方便、集装程度高,使设备得以小型化。GIS比空气绝缘开关柜(简称AIS)占地面积减小了约1/3,体积减小了约1/2;35kV等级GIS的占地面积、体积减小得更加显著。

可靠性较高

因气体压力低,密封问题已不突出,气密性可达30年不用补气。因高压带电导体要么密封于低压力的SF6等绝缘气体中,要么用具有接地屏蔽的固体绝缘件封闭,故GIS的最大优点是不受外界环境,如凝露、污秽、海拔高度、化学物质、小动物等的影响,无锈蚀、氧化程度很低,可靠性较高。

三相共箱方箱型结构占主流

GIS的结构包括分相型、三相共箱圆筒形、三相共箱方箱型3种。由于新的制造技术、焊接技术和材料的出现,GIS密封箱体在制造过程中可以利用现代先进的板材下料、折弯、焊接设备以及氦气检漏技术,使密封箱体的精度、刚度、强度提高,漏气率降低。密封箱体制造技术的提高给GIS向方箱型发展提供了条件。现在新开发的产品大多为三相共箱方箱型。

三种母线结构共存

GIS的母线结构包括气体绝缘母线、插接式固体绝缘母线2种。气体绝缘母线现场安装时需要打开密封盖板进行母线的联接,然后进行抽真空、充气SF6;插接式固体绝缘母线现场安装时不需要打开密封盖板,用插接件将母线单相地连接起来,母线是干式的。气体绝缘母线,现场连接复杂,但对制造和现场安装精度的要求较低;插接式固体绝缘母线,便于现场的母线连接,但对制造和现场安装的精度要求较高。

结构模块化

GIS采用积木方式,模块化设计,使结构简化、统一、灵活,各气室之间互不影响,通过密封箱体上预留的插座孔插接避雷器、电压互感器、电缆终端以及进行密封箱体间的插接。根据需要,可很方便地通过预留的电缆插座来增加进出线电缆的数量,也可以很方便地向柜体两边扩展。

全屏蔽电缆终端进出线

GIS采用电缆作为电源的引入、引出。插接式电缆终端可配用不同截面的电缆。

免维护

因在柜内配置了电寿命长、可靠性高的真空断路器,以及其他高压元件可靠性的提高,GIS在整个寿命期主回路可以做到不检修;同时又由于密封技术的提高,气室的漏气率极低,在寿命期内无需补气。

信息化

GIS正朝着信息化、智能化方向发展,GIS同现代计算机技术进行了有机结合,使GIS具有控制、保护、测量、通信、显示、故障录波和事件记录等功能,并可实现运行状况的实时监测和故障预测。

GIS开关柜方案

断路器柜

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· 隔离柜

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母线分段柜

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GIS柜技术参数

序号

描述

单位

技术参数

1

额定电压

kV

40.5

2

额定频率

HZ

50/60

3

额定工频耐受电压

kV

95

4

额定雷电冲击耐受电压

kV

185

5

额定峰值耐受电流

kA

100/104

6

额定短路关合电流

kA

100/104

7

额定短时耐受电流,3S

kA

40

8

额定短路开断电流

kA

40

9

额定母线电流

A

5000

10

额定馈线电流

A

2500/2750/3150

11

防护等级,高压气箱部分


IP67

12

防护等级,低压室


IP3X,IP4X

13

尺寸,宽度

mm

600

14

尺寸,设备深度(单母线)

mm

1625

15

尺寸,设备深度(双母线)

mm

2665

16

设备高度(标准)

mm

2350

17

设备高度(加高低箱)

mm

2700