北京地鐵14號線中壓能饋裝置現(xiàn)場試驗方案

摘 要：介紹了北京地鐵14號線中壓能饋裝置的設(shè)備構(gòu)成和現(xiàn)場試驗方案。其中，現(xiàn)場試驗分為施工交接試驗和帶車逆變試驗。通過對試驗方法、試驗步驟和試驗標準的介紹，為設(shè)備的快速安裝調(diào)試和投入運營提供了指導。

關(guān)鍵詞：北京地鐵；14號線；中壓能饋裝置；現(xiàn)場試驗

中圖分類號：U231.8 文獻標識碼：A DOI：10.15913/j.cnki.kjycx.2016.11.123

文章編號：2095-6835（2016）11-0123-02

在城市軌道交通牽引變電所安裝再生制動能量吸收裝置，對充分發(fā)揮列車的再生制動功能，節(jié)約能源，減少閘瓦磨耗，減少隧道內(nèi)的粉塵和噪聲污染均有重要的意義。

中壓能饋裝置是一種全新的裝備，相關(guān)技術(shù)人員對其設(shè)備構(gòu)成、安裝調(diào)試、現(xiàn)場試驗等還不夠了解。本文對北京地鐵14號線采用的中壓能饋裝置的設(shè)備構(gòu)成和現(xiàn)場試驗方案進行介紹，為設(shè)備的快速安裝調(diào)試和投入實際運營提供指導。

1 設(shè)備構(gòu)成

中壓能饋型再生制動電能利用裝置應(yīng)用系統(tǒng)主要包括10 kV開關(guān)柜（822）、能饋變壓器（NTR）、能饋低壓柜（NAK）、逆變柜（NNB）、直流1 500 V開關(guān)柜（80）、負極隔離開關(guān)柜（85）六大部分，具體如圖1所示。其中，能饋變壓器、能饋低壓柜、逆變柜為系統(tǒng)的核心設(shè)備，由廠家根據(jù)需求生產(chǎn)；10 kV開關(guān)柜、直流1 500 V開關(guān)柜、負極隔離開關(guān)柜用作交直流電網(wǎng)中的接口，起保護和方便維護維修的作用。

2 現(xiàn)場試驗方案

本文將設(shè)備運抵現(xiàn)場后進行的各項試驗統(tǒng)稱為“現(xiàn)場試驗”。這里的現(xiàn)場試驗主要包括施工交接試驗、帶車逆變試驗和所內(nèi)能量循環(huán)試驗。下面對前兩種試驗作簡單的介紹。

2.1 施工交接試驗

2.1.1 能饋式變壓器NTR試驗

具體試驗項目及試驗方法參考國家標準GB 50150—2006。

2.1.2 能饋低壓柜NAK試驗

具體試驗項目及試驗方法參考國家標GB 50150—2006。

2.1.3 逆變器柜NNB試驗

逆變器柜NNB試驗主要包括以下幾個步驟：①主回路絕緣電阻和工頻耐壓試驗。試驗方法為對設(shè)備進行防護處理后，用工頻耐壓測試儀測試。②主電路接線檢查（含相序檢查）。檢查方法為人工校核。③二次回路接線檢查。檢查方法為人工校核。④傳感器及保護功能檢查。檢查方法為給傳感器加上小電壓或電流，觀察、測量輸出值。⑤監(jiān)控器功能檢查。檢查方法也為人工檢查。

2.1.4 系統(tǒng)保護功能傳動試驗

依照以下步驟分別驗證系統(tǒng)的聯(lián)跳和閉鎖功能。

2.1.4.1 聯(lián)跳及報警功能驗證

聯(lián)跳及報警功能驗證主要分為以下幾步：①模擬NNB發(fā)生一般故障（除變壓器超溫，框架泄漏保護，能饋低壓柜中1QF、2QF拒動），NNB跳NAK中1QF、2QF及80開關(guān)。②模擬變壓器超溫，則跳NAK中1QF、2QF及80，821開關(guān)。③模擬NAK中1QF、2QF拒動，則跳NAK中1QF、2QF及80，821開關(guān)。驗證方法為80，821開關(guān)在試驗位，斷開NNB對1QF、2QF的分閘接線（制造NKD拒動條件），在本體上手動合上1QF、2QF，觸發(fā)NNB故障分閘，認真觀察821開關(guān)是否聯(lián)跳。④模擬框架泄漏保護，則跳NAK中1QF、2QF及80，821開關(guān)。⑤模擬821開關(guān)故障跳閘，聯(lián)跳80開關(guān)。⑥模擬80開關(guān)過流和本體大電流脫扣，聯(lián)跳821開關(guān)。

2.1.4.2 閉鎖關(guān)系驗證

閉鎖關(guān)系驗證主要包括以下內(nèi)容：①80開關(guān)合閘情況下直流負極隔離開關(guān)柜不能進行分、合閘操作。驗證方法為80開關(guān)在試驗位，并處于合閘狀態(tài)，NNB在測試模式下對85開關(guān)進行分、合操作，85開關(guān)應(yīng)不動作。②NAK中低壓斷路器1QF和2QF合閘條件下821開關(guān)不能合閘。驗證方法為合上1QF或2QF，觀察821開關(guān)合閘允許指示燈狀態(tài)。③NNB、NTR開門時，821開關(guān)不能合閘（821開關(guān)合閘不受NNB控制）。驗證方法為NNB給控制電，打開NNB或NTR柜門，觀察821開關(guān)合閘允許指示燈狀態(tài)。④NNB、NTR開門時，NNB不能啟動。驗證方法為NNB給控制電，打開NNB或NTR柜門，按下NNB啟動按鈕，不啟動中壓能饋裝置。⑤80開關(guān)在“遠方”位時的合閘操作僅由逆變器柜NNB控制，在821，85開關(guān)處于合閘，NAK中1QF、2QF斷路器處于合閘，并且NNB直流電壓高于1 600 V時，80開關(guān)才能合閘。⑥80開關(guān)柜上轉(zhuǎn)換開關(guān)撥到“遠方”位時，合閘信號只接收NNB的信號，分閘信號可以接收NNB、PSCADA的信號。⑦80開關(guān)柜上轉(zhuǎn)換開關(guān)撥到“就地”位時，斷路器在手車“工作”位時不能合閘，斷路器在手車“試驗”位時可以接收就地的合閘和分閘命令。

2.2 帶車逆變試驗

2.2.1 試驗目的

帶車逆變試驗的目的為考核能饋裝置的動態(tài)性能是否滿足列車制動能量吸收的需要。

2.2.2 試驗步驟及方法

試驗步驟及方法為：①設(shè)備投入后，安排一列調(diào)試列車，分別以20 km/h、40 km/h、60 km/h、80 km/h由低到高的4種速度在善各莊、來廣營、東湖渠區(qū)間運行；②車輛正常加速至預定速度后，以100%的制動力制動，并記錄善各莊變電所822電壓畸變率、電流畸變率、反向電度、最大回饋功率，善各莊變電所822電壓、電流波形，善各莊、東湖渠所內(nèi)直流母線電壓。

3 結(jié)論

本文對北京地鐵14號線中壓能饋裝置的設(shè)備構(gòu)成和現(xiàn)場試驗方案進行了介紹，給出了相關(guān)試驗目的、試驗步驟和試驗方法，以期為設(shè)備的快速投入實際運營提供指導。

參考文獻

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[3]張鋼.城市軌道交通能饋式牽引供電變流系統(tǒng)關(guān)鍵技術(shù)研究[D].北京：北京交通大學，2010.

作者簡介：白青林（1981—），男，河北滄州人，工程師，學士，主要從事供電系統(tǒng)施工管理方面的研究。

〔編輯：劉曉芳〕