地铁车站低压整定值匹配问题

1、广州地铁四号线车站低压开关柜整定值匹配问题地铁系统中每隔几公里设置一个变电所，变电所配置有动力低压 系统，主要用于给本站照明、动力负荷供电。动力系统供电方式是将 35kV电压通过动力变馈线柜给动力变压器供电，再经过动力变压降 压为400V后给0.4kV进线柜、馈线柜及下级一、二、三级负荷供电。0.4kV开关柜作为地铁车站动力系统电能的主要配电设备，在地 铁动力配电部分起着至关重要的作用，具根据负荷特性、设置长延时 保护、短延时保护、接地保护等。为了确保地铁车站动力设备的运行 安全，0.4kV开关设备与下级大负荷保护定值的匹配性设定成为了保 证车站动力系统可靠运行的重要条件。一、设定值原则及保护

2、范围对于0.4 kV进线柜是与动力变压器低压母排连接，将0.4 kV电压 传输到馈线柜，设置的保护有长延时保护、短延时保护等，具保护范 围为下级电机等级负荷的短路故障等，整定值设置需躲过其启动电流 最大值。2014年4月13日11:42,值班主任报车陂南站三类负荷 808开关跳闸，要求专业人员到车陂南站参加抢修。人员开启1#泠水机组恢复车站供冷。次日0:20房环人员检查设备，并尝试启动 2蛤水机 组，机组能正常启动。原理分析如图1是发生故障的808开关。型号为 ABB SACE PR122/P-L断 路器。断路器的保护有设有3段保护，分别是长延时保护，短延时保 护，速断保护。其中长延时保护整定

3、值为 800A,动作时间6秒。短 延时保护整定值2400A,动作时间0.2秒，速断保护4800A。图一：808开关图2是808开关的系统图。由图可知 808开关下接车陂南站2# 冷水机的相关设备。从供电人员处得到的消息指，808开关在11:26发生脱扣，保护 动作为长延时保护。速断和短延时没有跳闸。其中808开关在跳闸当 时记录的电流值为 A相520A, B相1672A, C相534A。初步判断为B 相负载电流过大导致长延时保护动作脱扣。808ABB SACEPR122/P-LSI1 Lfl M Shsierp：LCitmiKXl 7!(126Udgtut pct WT06NPMIC 2 M萨

4、控柜椎履4MV-W2. 4. 7、 电动钦相环控柜抽屉38 CI-2W 环控柜抽 屉2 修 IWP - 2 冷却水泵环控拒拣国1CWP-2冷潦水泵MasteipactNS530 般夫斯路器软启动器ABB PST250VWCC-22#冷水机图2: 808开关系统图保护特性由系统图可知该ABBF关采用PR121/P呆护脱扣器，具保护特性如 下（图三）：1）过载保护（L）反时限长延时的过载保护（L）的特性为I2t = k; 25个电流设定及8条曲线可供选择，每条曲线均已标明电流为3倍门限值电流时（1=3x的脱扣时间（I1为设定门限）。2）选择性短路保护（S）选择性短路保护 S可设定两种不同的曲线，其

5、中一条脱扣时间与电流无关（定日t限）（亦即t = k）,另一条为将允通能量定为常数的反 时限（亦即t = k /I2）曲线。15个电流设定值及8条曲线可供选择, 可进行精确设定，但每条曲线都是基于下列条件定义的：对（t = k）曲线，当I I2时的脱扣时间。对（t = k/I2）曲线，当I =10 x In （In =断路器的额定电流）时的脱扣时间。3）短延时短路的保护功能（S）可将DIP开关置于“OFF即可使其功能关闭。瞬时短路保护 保护功能 提供15个门限值电流，同时亦可设定将本功能关闭（将DIP开关置于“ OFF位置）图3: L-S-I保护功能如上图所示，长延时保护首先保护时间可以在一定

6、范围内设定， 也就是说，在此设定时间内，如果设备电流（一般情况下应该是电流） 达到了动作值，该保护不会动作，一旦超过了这个时间范围，设备的 电流仍然达到动作值，这时候，保护会马上动作。如果电流在这个设 定的时间范围内降下来了，在时间到达的时候已经降到达不到保护定 值了，这时候保护不会动作，设备会继续运行。根据继电保护原则，出现故障时，应当下级保护先动作。上级保 护灵敏度应小于下级灵敏度以减小故障影响范围。但本次808开关故障中，L2& L25开关均未保护动作。只有808开关保护动作。查得开关保护动作设定值如下:开关号长延时短延时速断电流（A）时间（S）电流（A）时间（S）电流（A）808800

7、624000.248008071800624000.24800L2572085760L2472085760L2615041814032L2350484032从上表可知，808开关灵敏度高于L25开关。因此当出现大电流触发808开关动作时，L25可能不动作。故障原因分析据分析可能造成808开关跳闸的原因有两种：一种是808开关误 作；一种是大电流造成开关跳闸。808开关测试14日凌晨，供电人员对808进行倒闸试验。808开关合闸、分闸正常。用编程器模拟大电流冲击，开关正常报警初步排除808开关误动作可能。2)设备绝缘检测(1)CWP-2冷冻水泵、CHWP-2冷却水泵、CT-2冷却塔均断开接线，

8、测量线路及电机各相对地及相间电阻，均大于 200MQ。(2)电动蝶阀断开负载，测量连接线线间电阻，均大于 200MQ。鉴于电动蝶阀电机功率较小，最大电流仅为3A,且其阀体过热保护装置没有动作，排除电动蝶阀电机短路造成超高电流可能。(3)冷水机组压缩机断开三相接线，测量相间电阻，阻值为3M Q , 符合说明书要求。(4)摇出808开关，L25开关，断开已知的设备，测开关间连线三 相对地绝缘阻值，阻值约 1.2MQ。现场判断二次回路检测设备影响 测试结果，降低阻值。因为三相阻值相同，且目测线梢、母排无破损， 初步判断可尝试送电。综上所述，初步排除设备对地短路或相间短路造成大电流导致808开关跳闸的

9、可能。3)开机测试重新设置保护整定值后，环电人员启动 2#冷水机。冷水机在软 启动器控制下稳定缓慢加载，电流无波动。冷水机开关L26显示电流 从0A开始经过650秒力口载，三相分别达到492A、500A、490A。房间 有冷感，判断启动成功。此时L25开关三相电流分别是 570A, 579A, 567A。因此，排除冷水机动组启动电流过大可能性。为了缩小此类故障的影响范围，同时方便进一步判断故障点，根据设计方的建议，对 807、808开关、L25 L24开关、L26 L23开关 进行整定值变更。变更后，参数如下：开关号长延时短延时速断电流（A）时间（S）电流（A）时间（S）电流（A）808800

10、1232000.264008078001232000.26400L257202-5760L247202-5760L2615042-4032L235042-4032理论上说，如果冷机电流过大导致跳闸的假设成立， 整定后不会 再出现只跳808开关，不跳下级开关的现象。经证明整定值调整以后 未再次出现此故障。三、整改措施为进一步保证0.4kV开关设备与下级大负荷保护定值的匹配性，结合设计原则及设备运行情况确定了以下四号线0.4kV低压开关保护定值的整定原则：1）长延时：动作电流Ir按照1.2倍工作电流整定，动作延时 Tr 与母联开关长延时保护动作时限配合整定。当长延时动作特性与母联开关长延时动作特性相同时，动作时限不大于母联开关动作时限即可。2）短延时：动作电流Isd取为6倍正常工作负荷电流；对泵类 负荷较多的馈线回路可取为7倍正常负荷工作电流；对照明类负荷的 馈线回路取为4倍正常负荷工作电流。动作延时 Tsd取为0.2s。3）速断：动作电流Ii 一般取值为10倍12倍正常负荷工作电流或者额定工作电流。4）接地保护：当IrA1600A,接地故障整定电流为0.3Ir,且不超过1200A时间为0.2S;当IrWl600A,接地故障整定电流为 0.4Ir,时间为0.2S,不超过1200,动作时间为0.4s。接地保护仅在变电所至环控电控室的变电所馈线开关中设置。目前四号线已