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[摘 要]天津地铁1号线共有16个牵引混合变电所,每个牵引混合变电所设置7-9台直流开关柜,为接触轨供电,1号线直流开关柜为镇江大全赛雪龙公司生产,既有柜继电保护装置型号为SEPCOS-F。目前SEPCOS-F继电保护装置至今已运行12余年,且SEPCOS-F继电保护装置已经逐渐被新产品更新淘汰,SEPCOS-F继电保护装置已无法采购备件,同时参考国标及行业规范,该继电保护装置的使用期限为10-12年。为了保证天津地铁1号线稳定运营,提升直流系统稳定性,开展本次改造项目,将既有保护装置改造为使用成熟的新型号保护装置SEPCOS-2。因此决定进行继电保护装置更新试验,对天津地铁1号线双林车辆段750V直流开关柜313、317保护装置进行改造。
[关键词]直流开关柜;继电保护装置;SEPCOS-2;升级改造
中图分类号:U231.8 文献标识码:A 文章编号:1009-914X(2018)23-0295-01
1.项目概述
1.1 技术背景
天津地铁1号SEPCOS继电保护装置至今已运行12年多,目前1号线所使用的SEPCOS-F继电保护装置已经逐渐被新产品SEPCOS-2更新淘汰,SEPCOS-F继电保护装置的各板卡也将停产,同时该继电保护装置的使用期限为10-12年,因此为了保证天津地铁1号线稳定运营,于2016年进行继电保护装置更新试验。
1.2 项目工程量
本改造主要实施内容和实现方法为更换段混合变电所313(试车线)、317馈线柜(为再生能装置供电)保护装置,改造前研究新老SEPCOS可替换性问题,由于天津地铁1号线使用的保护装置型号为SEPCOS-F,厂家已经升级为SEPCOS-2,SEPCOS-2与SEPCOS-F外壳尺寸不同、通信方式不同、二次线接口不同,因此需要将原开关柜改造(包括与柜体原有主机插槽匹配、液晶显示器匹配、二次线匹配、新保护装置保护配置设定、与综自通信匹配)。
2.项目可行性分析
本次升级改造,可以为我们提供更好的使用体验,特选用新一代的SEPCOS-2型微机测控保护单元。该微机测控保护单元是在原SEPCOS-F基础上全面升级后的产品,在性能上更加优良,更加安全可靠,目前已为国内地铁众多工程项目所选用。
3.项目总体设计
3.1 按照总的项目执行步骤制定现场改造方案
3.2 入场准备
现场安全教育;人员和工具清点。
3.3 常规检查
设备核查(包括备用小车);核对改造物料规格和数量。
3.4 改造方案实施
拆除备用小车低压室门板上的元器件、门板、低压室门框;拆除备用小车的保护装置及保护装置到X304和X305端子的接线;安装备用小车的保护装置、低压室门框、门板、低压室门板上的元器件并进行行线。
3.5 现场调试
备用小车推入到柜体中单台调试、单站调试,包括自动化调试;利用夜间停电,替换整个站的保护装置,单站调试,包括自动化调试;与邻站的双边联跳配合调试。
3.6 送电前检验
检验各项均按照设计要求实施,测量数据符合要求。
4.项目实施过程
4.1 软件实施方案
以存档的程序流程图为准,编写新的SEPCOS-2的程序。
4.2 组网方式
原保护装置的通讯协议为MODBUS-RTU,新保护装置统一采用MODBUS-TCP方式。
4.3 结构实施方案
由于两代产品存在较大的外形差异,且安装方式也有了改进,所以涉及到结构变化。
4.4 需要核减物料
原手车低压室面板及其附属框架。原手车低压室面板的附属框架的安装螺栓。
4.5 需要增加物料
依据新的保护装置显示单元开孔的低压室面板及其附属框架。手车低压室面板的附属框架的安装螺栓。保护装置安装板,保护装置安装板附件。用于安装保护装置安装板的螺栓(注:在手车的低压室上增加,现场实施,需要专用工具)。
4.6 其他
框架外壳的颜色问题,经查,原天津1号线直流柜柜体颜色为国际标准RAL7032。
4.7 电气实施方案
(1)将所有接入到原保护装置中的接线,经过核对后,依次接入到新的保护装置中。保护装置到X303、X304的接线,全部在工厂行线完毕,在改造现场仅需接入到对应的端子中去,减少现场工作量。
(2)在更换低压室面板及其附属框架之后,对手车低压室面板上的其他元器件进行行线。
4.7.1 需要核减物料
SEPCOS型保护装置;SEPCOS配套显示单元;原手车低压室上面的指示灯。
4.7.2 需要增加物料
SEPCOS-2型保护装置;保护装置附件(包括程序存储卡、调试线、调试软件等);SEPCOS-2配套显示单元;
显示单元与保护装置连接线;低压室面板的指示灯;其他辅件(导线、端子等辅件)。
4.7.3 需要修改图纸
SG811995301进线柜;SG811996302进线柜;SG811993馈线柜(适用于正线站);SG811994馈线柜(适用于车辆段313,314,315,316馈线柜);SG811482再生制动柜。
5.项目实施效果与评估
5.1 改造实施效果
(1)完成313、317开关柜体门板更换,柜体门板安装牢固。(2)拆除原保护至门板显示单元二次线,重新布放二次线,二次接线牢固,标识清晰。(3)313、317开关柜与综自、控制中心通讯测试正常,均能显示开关柜状态、变位信息、报警信息,远控分合闸测试正常。(4)完成313、317开关柜保护装置保护配置,保护定值的设定与原配置一致。(5)对313、317开关柜保护校验,进行DDL+I,DDL+T,IMAX+,IMAX++保护功能校验,保护功能正常启动。
5.2 改造后开关柜功能测试情况
5.2.1 传动测试
(1)测试分合闸回路,就地分合闸1次,遥控分合闸1次,均正常。(2)测试手车解锁回路正常。(3)测试手车紧急分闸正常,门连锁回路功能测试测试正常。(4)测试手车推入/拉出正常,同时查看手车运行、试验位置指示正确。
5.2.2 校验测试
保护校验(包括但不限于以下:Imax+保护、DDL+保护、模拟量输入测量精度校验等):用继电保护测试仪校验直流开关柜微机保护装置的保护定值。断开分流器两端,用毫伏发生器对分流器1,2两端输入模拟电压,调节输入电压,313开关柜IMAX+保护、DDL+保护正常动作。
5.2.3 参数测量
(1)检查二次电源及电源模块(包括24V电源、48V电源、加热器空开下口)输出电压偏差不超过额定电压10%,测试符合要求。(2)UR40M-81S断路器触头检查:测量尺寸W,“W”是断路器合闸时套管突出顶盖的部分。(尺寸W应满足3±0.5mm),“W”值为2.8mm。(3)主母排的带电部分和柜子(与柜子底部的接地母排相连)的金属框架的绝缘电阻>1MΩ,绝緣数值为500兆欧
6.结束语
本次改造完成双林车辆段混合变电所313馈线柜(试车线)、317馈线柜(再生能装置馈线柜)保护装置升级改造,完成开关柜保护装置软件升级、现场开关柜整改调试,达到项目设定目的。
参考文献
[1] 杨西.上海地铁1号线南延伸直流保护系统改造分析[J].交通建设与管理,2014(18):198-200.
[关键词]直流开关柜;继电保护装置;SEPCOS-2;升级改造
中图分类号:U231.8 文献标识码:A 文章编号:1009-914X(2018)23-0295-01
1.项目概述
1.1 技术背景
天津地铁1号SEPCOS继电保护装置至今已运行12年多,目前1号线所使用的SEPCOS-F继电保护装置已经逐渐被新产品SEPCOS-2更新淘汰,SEPCOS-F继电保护装置的各板卡也将停产,同时该继电保护装置的使用期限为10-12年,因此为了保证天津地铁1号线稳定运营,于2016年进行继电保护装置更新试验。
1.2 项目工程量
本改造主要实施内容和实现方法为更换段混合变电所313(试车线)、317馈线柜(为再生能装置供电)保护装置,改造前研究新老SEPCOS可替换性问题,由于天津地铁1号线使用的保护装置型号为SEPCOS-F,厂家已经升级为SEPCOS-2,SEPCOS-2与SEPCOS-F外壳尺寸不同、通信方式不同、二次线接口不同,因此需要将原开关柜改造(包括与柜体原有主机插槽匹配、液晶显示器匹配、二次线匹配、新保护装置保护配置设定、与综自通信匹配)。
2.项目可行性分析
本次升级改造,可以为我们提供更好的使用体验,特选用新一代的SEPCOS-2型微机测控保护单元。该微机测控保护单元是在原SEPCOS-F基础上全面升级后的产品,在性能上更加优良,更加安全可靠,目前已为国内地铁众多工程项目所选用。
3.项目总体设计
3.1 按照总的项目执行步骤制定现场改造方案
3.2 入场准备
现场安全教育;人员和工具清点。
3.3 常规检查
设备核查(包括备用小车);核对改造物料规格和数量。
3.4 改造方案实施
拆除备用小车低压室门板上的元器件、门板、低压室门框;拆除备用小车的保护装置及保护装置到X304和X305端子的接线;安装备用小车的保护装置、低压室门框、门板、低压室门板上的元器件并进行行线。
3.5 现场调试
备用小车推入到柜体中单台调试、单站调试,包括自动化调试;利用夜间停电,替换整个站的保护装置,单站调试,包括自动化调试;与邻站的双边联跳配合调试。
3.6 送电前检验
检验各项均按照设计要求实施,测量数据符合要求。
4.项目实施过程
4.1 软件实施方案
以存档的程序流程图为准,编写新的SEPCOS-2的程序。
4.2 组网方式
原保护装置的通讯协议为MODBUS-RTU,新保护装置统一采用MODBUS-TCP方式。
4.3 结构实施方案
由于两代产品存在较大的外形差异,且安装方式也有了改进,所以涉及到结构变化。
4.4 需要核减物料
原手车低压室面板及其附属框架。原手车低压室面板的附属框架的安装螺栓。
4.5 需要增加物料
依据新的保护装置显示单元开孔的低压室面板及其附属框架。手车低压室面板的附属框架的安装螺栓。保护装置安装板,保护装置安装板附件。用于安装保护装置安装板的螺栓(注:在手车的低压室上增加,现场实施,需要专用工具)。
4.6 其他
框架外壳的颜色问题,经查,原天津1号线直流柜柜体颜色为国际标准RAL7032。
4.7 电气实施方案
(1)将所有接入到原保护装置中的接线,经过核对后,依次接入到新的保护装置中。保护装置到X303、X304的接线,全部在工厂行线完毕,在改造现场仅需接入到对应的端子中去,减少现场工作量。
(2)在更换低压室面板及其附属框架之后,对手车低压室面板上的其他元器件进行行线。
4.7.1 需要核减物料
SEPCOS型保护装置;SEPCOS配套显示单元;原手车低压室上面的指示灯。
4.7.2 需要增加物料
SEPCOS-2型保护装置;保护装置附件(包括程序存储卡、调试线、调试软件等);SEPCOS-2配套显示单元;
显示单元与保护装置连接线;低压室面板的指示灯;其他辅件(导线、端子等辅件)。
4.7.3 需要修改图纸
SG811995301进线柜;SG811996302进线柜;SG811993馈线柜(适用于正线站);SG811994馈线柜(适用于车辆段313,314,315,316馈线柜);SG811482再生制动柜。
5.项目实施效果与评估
5.1 改造实施效果
(1)完成313、317开关柜体门板更换,柜体门板安装牢固。(2)拆除原保护至门板显示单元二次线,重新布放二次线,二次接线牢固,标识清晰。(3)313、317开关柜与综自、控制中心通讯测试正常,均能显示开关柜状态、变位信息、报警信息,远控分合闸测试正常。(4)完成313、317开关柜保护装置保护配置,保护定值的设定与原配置一致。(5)对313、317开关柜保护校验,进行DDL+I,DDL+T,IMAX+,IMAX++保护功能校验,保护功能正常启动。
5.2 改造后开关柜功能测试情况
5.2.1 传动测试
(1)测试分合闸回路,就地分合闸1次,遥控分合闸1次,均正常。(2)测试手车解锁回路正常。(3)测试手车紧急分闸正常,门连锁回路功能测试测试正常。(4)测试手车推入/拉出正常,同时查看手车运行、试验位置指示正确。
5.2.2 校验测试
保护校验(包括但不限于以下:Imax+保护、DDL+保护、模拟量输入测量精度校验等):用继电保护测试仪校验直流开关柜微机保护装置的保护定值。断开分流器两端,用毫伏发生器对分流器1,2两端输入模拟电压,调节输入电压,313开关柜IMAX+保护、DDL+保护正常动作。
5.2.3 参数测量
(1)检查二次电源及电源模块(包括24V电源、48V电源、加热器空开下口)输出电压偏差不超过额定电压10%,测试符合要求。(2)UR40M-81S断路器触头检查:测量尺寸W,“W”是断路器合闸时套管突出顶盖的部分。(尺寸W应满足3±0.5mm),“W”值为2.8mm。(3)主母排的带电部分和柜子(与柜子底部的接地母排相连)的金属框架的绝缘电阻>1MΩ,绝緣数值为500兆欧
6.结束语
本次改造完成双林车辆段混合变电所313馈线柜(试车线)、317馈线柜(再生能装置馈线柜)保护装置升级改造,完成开关柜保护装置软件升级、现场开关柜整改调试,达到项目设定目的。
参考文献
[1] 杨西.上海地铁1号线南延伸直流保护系统改造分析[J].交通建设与管理,2014(18):198-200.