北京地鐵14號線中壓能饋裝置現場試驗方案

摘 要：介紹了北京地鐵14號線中壓能饋裝置的設備構成和現場試驗方案。其中，現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，為設備的快速安裝調試和投入運營提供了指導。

關鍵詞：北京地鐵；14號線；中壓能饋裝置；現場試驗

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，對充分發揮列車的再生制動功能，節約能源，減少閘瓦磨耗，減少隧道內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，相關技術人員對其設備構成、安裝調試、現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備構成和現場試驗方案進行介紹，為設備的快速安裝調試和投入實際運營提供指導。

1 設備構成

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

2 現場試驗方案

本文將設備運抵現場后進行的各項試驗統稱為“現場試驗”。這里的現場試驗主要包括施工交接試驗、帶車逆變試驗和所內能量循環試驗。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監控器功能檢查。檢查方法也為人工檢查。

2.1.4 系統保護功能傳動試驗

依照以下步驟分別驗證系統的聯跳和閉鎖功能。

2.1.4.1 聯跳及報警功能驗證

聯跳及報警功能驗證主要分為以下幾步：①模擬NNB發生一般故障（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。②模擬變壓器超溫，則跳NAK中1QF、2QF及80，821開關。③模擬NAK中1QF、2QF拒動，則跳NAK中1QF、2QF及80，821開關。驗證方法為80，821開關在試驗位，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NNB故障分閘，認真觀察821開關是否聯跳。④模擬框架泄漏保護，則跳NAK中1QF、2QF及80，821開關。⑤模擬821開關故障跳閘，聯跳80開關。⑥模擬80開關過流和本體大電流脫扣，聯跳821開關。

2.1.4.2 閉鎖關系驗證

閉鎖關系驗證主要包括以下內容：①80開關合閘情況下直流負極隔離開關柜不能進行分、合閘操作。驗證方法為80開關在試驗位，并處于合閘狀態，NNB在測試模式下對85開關進行分、合操作，85開關應不動作。②NAK中低壓斷路器1QF和2QF合閘條件下821開關不能合閘。驗證方法為合上1QF或2QF，觀察821開關合閘允許指示燈狀態。③NNB、NTR開門時，821開關不能合閘（821開關合閘不受NNB控制）。驗證方法為NNB給控制電，打開NNB或NTR柜門，觀察821開關合閘允許指示燈狀態。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開關在“遠方”位時的合閘操作僅由逆變器柜NNB控制，在821，85開關處于合閘，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開關才能合閘。⑥80開關柜上轉換開關撥到“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開關柜上轉換開關撥到“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設備投入后，安排一列調試列車，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、東湖渠所內直流母線電壓。

3 結論

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

參考文獻

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[2]王彥崢，蘇鵬程.城市軌道交通再生電能的吸收與利用分析[J].城市軌道交通研究，2007，10（6）.

[3]張鋼.城市軌道交通能饋式牽引供電變流系統關鍵技術研究[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，主要從事供電系統施工管理方面的研究。

〔編輯：劉曉芳〕