智能低压(技术规格书)

第四部分

合同附件

合同附件I技术规格书

附件一技术规格书

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1.技术条件

概述

广州市轨道交通四号线大学城专线段北起二号线调整工程琶洲塔站，南至新造镇，

设置琶洲塔、官洲、大学城、小谷围、新造5座车站，1座车辆段，1座主变电站，1座

后备控制中心。5站5区间11.06km线路全部为地下线路，2.32km为高架线路，0.73km

为路基或路堑线路，线路全长14.11km。

四号线大学城专线段采用集中供电方式，四号线大学城专线段设置一个主变电站：

眉山主变电站，当主变电站退出运行时，由河南主变电站富裕容量向大学城专线段供电。

主变电站的110KV/33KV主变压器将110KV高压电降压为33KV中压电，33KV供电网络将

电能分配到每一个车站、车辆段、控制中心、集中冷站区、间风机房的牵引降压混合变

电所、降压变电所、跟随变电所。

四号线大学城专线段设置4座牵引降压变电所；3座降压变电所；3座跟随变电所；

4座区间跟随变电所。变电所的33KV/0.4KV变压器将33KV中压电降压为0.4KV低压，

为每一个车站、车辆段、控制中心、集中冷站的机电设备供电。

控制中心、集中冷站、区间的变电所与电控室合建。

车站的通风空调设备采用相对集中的供电控制方式，每个车站根据车站形式和通风

空调负荷情况设计2至3个的环控电控室，区间若有通风空调设备则设置区间风机房，

车站环控电控室和区间风机房采用0.4KV供电方式向通风空调设备供电。

车站、车辆段、控制中心、集中冷站变电所、0.4KV低压侧及环控电控室主接线形

式为单母线分段方式，设分段开关。

区间变电所、区间环控电控室、区间风机房主接线形式为两种：一种是单母线分段

方式，设分段开关，另一种是单母线不分段，两进线开关设机械电气联锁。

四号线专线段车站、区间、车辆段、控制中心、集中冷站低压配电与照明系统电源

电压为交流0.38/0.22kV,为除地铁电动车辆以外的所有低压用电设备供电。地铁车站

及区间的低压用电设备主要为系统电源（主控、通信、信号、民用通信、屏蔽门、机电

设备监控、自动报警、自动售检票、门禁等）、人防、通风空调、扶梯电梯、水泵及照

明等用电负荷。

1.1.1适用标准

GB156-93《标准电压》

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GB4208-93《外壳防护等级（IP代码）》

GB/T14048.1-2000《低压开关设备和控制设备总则》

GB/T14048.2-2001《低压开关设备和控制设备低压断路器》

GB/T14048.3-93《低压开关设备和控制设备低压开关、隔离器、隔离开关及熔

断器组合电器》

GB/T14048.4-93《低压开关设备和控制设备低压机电式接触器和电动机启动器

GB7947-87《绝缘导体和裸导体的颜色标志》

GB7251.1-1997《低压成套开关设备和控制设备第一部分：型式试验和部分

型式试验成套设备》

GB7251.2-1997《低压成套开关设备和控制设备第二部分：对母线干线系统

（母线槽）的特殊要求》

GB7251.3-1997《低压成套开关设备和控制设备第三部分：对非专业人员可

进入场地的低压成套设备和控制设备一配电板的特殊要求》

JB/T9661-1999《低压抽出式成套开关设备》

JB4012-85《低压空气式隔离器、开关、隔离开关及熔断器组合电器》

GB/T4207-1984《固体绝缘材料在潮湿条件下的相对起痕指数和耐痕指数的

测定方法》

GB3983.1-89《低电压并联电容器》

GB13539-92《低压熔断器》

GB1207-1997《电压互感器》

GB1208-1997《电流互感器》

GB14285-93《继电保护和安全自动装置技术规程》

GB/T7261-2000《继电器及装置基本试验方法》

GB/T17626.2-1998《电磁兼容试验和测量技术静电放电抗扰度试验》

GB/T17626.3-1998《电磁兼容试验和测量技术射频电磁场辐射抗扰度试验》

GB/T17626.4-1998《电磁兼容试验和测量技术电快速瞬变脉冲群抗扰度试验》

GB/T17626.5-1999《电磁兼容试验和测量技术浪涌（冲击）抗扰度试验》

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IEC73：1996《人-机界面，标志和符号的基本安全规则-指示器和操作机构的

编码规则》

IEC447：1993《人-机界面（MMI）动作规则》

GB/T13729-1992《远动终端通用技术条件》

GB/T15153-1998《远动设备及系统》

DL/T721-2000《配电网自动化系统远方终端》

其它相应的国家标准

技术条件

1.1.1.基本要求

低压开关柜为封闭式户内成套设备。除地铁电动车辆外，低压开关柜向所有低压用

电设备或负荷供电。为保证地铁各种用电设备安全地、可靠地、连续地运行，要求低压

开关柜满足地铁环境条件、技术先进、生产工艺成熟可靠、结构紧凑、便于安装和维护

等性能指标。

开关柜柜型分为两类，变电所内（不含集中冷站、区间、控制中心）低压开关柜采

用固定（抽插分隔）式，简称PC柜；车站环控电控室、区间风机房、集中供冷站、控

制中心的低压开关柜采用抽屉（抽出）式，简称MCC柜。

开关柜及柜应选用体积小、低损耗、低噪音、无自爆、低烟、无卤、阻燃或耐火的

定型产品，满足国家或地方消防部门的要求。

1.1.2.环境条件

广州市轨道交通三号线低压配电与照明的电气设备使用环境要求见附表一。

1.1.3.电气参数

（1）系统参数

广州市轨道交通三号线低压配电与照明系统采用三相四线制配电系统和

TN-S接地保护系统（即三相五线制）。系统参数见下表。

低压配电与照明系统参数

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序号项目内容

1配电系统方式TN-S母线（独立的N线和PE线）

2母线电压AC0.4kV

3系统电压AC0.38/0.22kV

4额定频率50Hz

5系统接地方式中性点直接接地

（2）开关柜分类

序号项目内容

1进线柜接受电能并传递给主母线、配电母线

2母联柜分段母线之间投切

馈电，简称PC柜

3馈线柜风机、风阀等设备的馈电和控制，简称MCC

柜

4电容补偿柜进行无功补偿，提高功率因数

5双电源切换柜一主一备电源互投

（3）开关柜基本技术参数

M0DAN6000配电柜采用德国默勒公司的专有技术，主要原材料和元器件从德国进口，

其结构坚固，设计灵活，操作筒便，并通过了型式试验（TTA）和部分型式试验（PTTA）。

M0DAN6000既用作配电中心、马达控制中心、又可作为动力照明集中控制使用。M0DAN6000

是当今世界最先进的配电系统，以其优良的品质和高质量的保证在世界享有盛誉。完全能

满足地铁环境条件、技术先进、生产工艺成熟可靠、结构紧凑、便于安装和维护。

•M0DAN6000配电柜，基本框架采用独特的封闭式方形钢管，并通过三通连接头

用钾钉连接而成，结构更加坚固、结实，大大降低了长途运输、安装或地震时产生的振

动对柜体的影响。

•金属铠装抽屉式柜，模数化柜体结构，符合标准IEC439T、GB7251及VDE0660

等标准；

•通过了型式试验（TTA）及部分型式试验（PTTA）。

•通过抗震试验、摇摆试验及内部燃弧试验。

•模数化结构为供配电提供了极为灵活的设计方案。

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•装配、行线和单元模块的测试均按德国默勒公司标准进行，柜内所有相同型号

的部件均具有互换性。

•可带电更换非工作模块。

•主要框架材料、元器件、部件均从德国默勒公司原装进口，其优越的元件性能,

保证了整个系统的正确并且可靠的运行。默勒公司的元件外壳均采用高度绝缘工程塑料

压注而成，内部装有可靠的灭弧室，无飞弧距离要求，并且可以满负荷运行。

•整个低压配电屏采用标准设计方案灵活多样，内装容量大，配备特殊设计的母

排支撑系统，具有很高的机械强度和可靠的电气性能，额定工作电流可达6300A,短路

峰值耐受电流可达260KAo

•每个抽屉单元均有运行、试验、抽出和隔离四个位置，抽屉单元在各位置间移

动忖与断路器配备机械联锁，并可在任一位置挂锁锁定，面板上有上述前三个位置的机

械显示。

•抽屉一次触头采用镀铜合金本体材料与银质弹性叠片叠加而成，并使抽屉单元

插拔灵活，与C形垂直母排接触更可靠。镀铜合金具有最优的抗压能力及弹性性能，银

质弹性叠片具有最优的导电性能，并增大了触头与垂直母排的接触面积。

•抽屉柜的隔板带有自动活门，当抽屉被抽出时活门自动落下，防止意外接触。

•内藏式的钱链，门的最大开启角度为180。，便于日常操作和维护。并可根据

需要做成左开门或右开门，防止因变压器影响开门角度及操作。

•独有的电缆连接系统，成阶梯形分布，适宜于每相多根电缆的连接。

•电缆进出线可从顶部或底部，C型电缆连接系统优化了并列电缆的排列和连接。

•柜与柜间按照适宜运输和装配进行组合。

•插接式正方型基础框架保证了模数化结构的可能性并完全满足高度的稳定要

求。

•镇江默勒电器有限公司产品成套引进，完全按照德方的要求进行生产，并有数

名德方专家常驻镇江默勒进行现场管理，整套系统使用寿命35年以上。

•主要元器件原装进口，元器件小型化，模数化，电气、机械寿命长。

广州市轨道交通三号线低压配电与照明的电气设备低压开关柜基本技术参数可详见附表二。

(4)主要电气参数。

主要电气参数可详见附表三。

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1.1.4.低压开关柜外型尺寸

低压开关柜为柜式结构，柜架的外型参考尺寸如下：

宽:400、600、800、1000、1200mm

深：1000mm

高：2200mm

1.1.5.低压开关柜的总体设计要求

(l)MCC柜的功能单元具有三个明显的位置：连接位置、试验位置、分离位置。

各个位置具有明显的文字符号标志；

(2)低压开关柜的面板上设有红灯和绿灯，并分别表示断路器和/或接触器的合、分

闸位置；

(3)低压开关柜的面板上设置相应必要的测量表计；

(4)对于安装有变频器、软启动装置等的低压开关柜安装排风扇，对于安装有通

信管理器、通信接口模块、智能模块、UPS在设计过程中已充分考虑散热

问题；

(5)低压开关柜内相同规格的功能单元具有互换性，即使在出线端短路事故发生

后，其互换性也不会被破坏；

(6)所有电器设备、元件及其附件在系统电压：AC380±10%/、220V±10%,系统

额定频率:50Hz±2Hz下均能长期稳定可靠运行；

(7)所有电器设备、元件及其附件均采用工业级产品，具有抗电磁干扰能力，满

足相关国际、国家标准；

(8)低压开关柜技术先进、成熟，便于操作、维护；

(9)低压开关柜的二次回路设计，完全符合买方所提出的控制、保护要求和招标

图纸要求。

1.1.6.接口要求

(1)低压开关柜供货商(以下简称供货商)与降压变压器供货商(简称变压器厂)的接口

1)降压变电所一般不设转接柜，变压器0.4kV低压侧的母排直接进入0.4kV进线柜与主

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母排连接，当低压开关柜布置受到建筑结构影响时，采用转接柜。

2）供货商与变压器厂的接口位置在变压器外壳与低压开关柜交接处。

3）接口处连接由供货商负责，连接方案在设计联络时确定。

（2）低压开关柜供货商与密集型母线供货商的接口

1）如低压开关柜的进（出）线为密集型母线，除特别说明外，一般采用上进（出）线方式。

2）密集型母线与低压开关柜的连接由密集型母线供货商完成，供货商提供配合。

（3）低压开关柜供货商与电力监控设备供货商的接口

1）低压开关柜供货商与电力监控设备供货商的接口位置在变电所低压室的智能接口模

块。

2）变电所内进线开关、母联开关、三级负荷总开关、馈出至环控电控室开关采用带

PMU200E、PMU100E通信接口的智能单元，变电所的其他馈出回路按需要设PMU320智能

单元，并通过现场总线连接至智能接口模块。

3）智能单元及其相连的现场总线由供货商提供。智能接口模块由电力监控设备供货商提

供。

4）供货商提供智能单元和智能接口模块安全可靠、连续不间断的控制电源。

5）低压柜内安装的智能接口模块由电力监控供货商发送至供货商，向供货商提出电源要

求、安装要求和接线要求，并有责任与供货商一起在厂内完成设备的安装、试验和调试。

6）智能单元、电力监控单元均采用同一种标准的MODBUSRTU通信协议，通信速率为

19200bpso

（4）供货商与机电设备监控系统（简称EMCS）供货商的接口

1）对EMCS于环控电控室、区间风机房、集中冷站低压室、控制中心低压室，供货商与

机电设备监控系统（简称EMCS）供货商的接口位置在通信管理器。电机保护控制模块、

PLC、智能1/0、软启动等智能模块通过现场总线与通信管理器连接。通信管理器通过

Modbusplus现场总线连至EMCS控制器。

2）电机保护控制模块、PLC、智能I/O、软启动、通信管理器及现场总线由供货商负责，

通信管理器连至EMCS控制器的通信总线山EMCS供货商负责。

3）接口方式为RS485、采用Modbusplus通讯协议。

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主要元器件

1.1.7.概述

（1）PC柜内的主要元器件为断路器、接触器、智能元器件、表计、智能接口模

块、UPSo智能元器件主要包括智能断路器、电力监控单元。

（2）MCC柜内的主要元器件为断路器、隔离开关、快速熔断器、软启动、接

触器、表计、智能元器件、通信管理器、UPS。智能元器件主要包括电机

保护控制模块、PLC、智能I/O等。

（3）所有元器件选择国际知名的高素质产品，断路器采用德国默勒进口产品,

智能模块采用默勒公司高性能产品。

（4）为满足地铁初期、近期、远期等不同阶段用电负荷的调整和变化，框架式

开关的脱扣整定电流采用现场可调型，并有宽阔的电流和时间调节范围。

（5）低压开关柜内的框架开关、塑壳开关、接触器全部选用德国默勒进口产品。

（6）为便于电气设备的维修、维护，开关电器的连接方式满足以下要求：

1）抽出式低压断路器应使装置小室门在关闭状态下抽出断路器（主回路与二次回路均

可断开）；

2）插入式断路器拔出后，设备小室不得有带电体外露；

3）抽屉式开关一功能小室内的断路器及其它电器连同抽屉一同抽出（主回路与二次回

路均可断开）。

4）智能元器件尽可能采用模块结构，导轨安装，可带电插拔。

（7）智能开关、智能元器件等均采用工业型的标准开放的现场总线产品。

信号输入采用光电隔离，开关量输出采用继电器输出。

（8）PC柜内采用同一种现场总线产品，所有接口单元均采用MODBUSRTU

现场总线。

1.1.8.低压交流框架式断路器

低压交流框架式断路器完全符合下列主要技术要求:

（1）满足系统电压、电流、频率以及分断能力的

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性能水平要求。

(2)极限分断能力为65〜100kA/400〜415V范围内Ics=Icuo

(3)框架式断路器控制单元不需要辅助电源，功能包括：可调整长延时保护、可调整短延

时保护、如调整瞬时脱扣及接地保护。在短延时保护和接地保护时具有区域选择性闭

锁功能，还具有电流测量、故障显示和自检功能。

(4)有宽阔的电流和时间调节范围。

长延时0.4〜1.OIr2〜30s

短延时1.25〜121rOFF、0.02—0.4S

短路瞬时1.5~121r

接地100—1200A0.1-0.5S

(5)断路器为模块化结构设计、方便断路器功能的扩充而无需改变断路器结构和低压开关

柜结构。对于不同框架等级额定电流的断路器采用标准化、模块化的附件，以便运营

维护和管理。

(6)可对触头磨损情况进行目测以及断路器动作次数做出指示。

(7)具有故障诊断功能，可快速确定故障类型，以最短时间隔离开受故障影响的范围。

(9)断路器为抗湿热型产品。

(10)同等级不同额定电流和分断容量的抽出型断路器具有相同的固定部分。

(11)低压交流框架断路器的电气技术性能及参数见附表五。

1.1.9.低压交流塑壳式断路器

塑壳式断路器采用默勒的PKZ、NZM7和NZM10系列，完全符合下列主要

技术要求：

(1)满足系统电压、电流、频率以及分断能力的性能水平要求。

(2)塑壳式断路器分断能力为65kA/400〜415V范围内。

(3)断路器采用模块化结构设计、安装方便，并可在不拆卸塑壳断路器外壳的

情况下加装各种附件(如分励脱扣器、辅助触头、报警触头)而无需改变

断路器结构和低压开关柜结构，同时面板、附件为标准化设计

(4)断路器无飞弧。

(5)当采用固定抽出式安装时，其二次回路有插接式整体连接装置。

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(6)电动机出线回路选用有电动机保护特性的塑壳断路器。

(7)塑壳断路器采用抗湿热型产品。

(8)低压交流塑壳式断路器的电气技术性能及参数见附表六。

(9)塑壳式断路器保护功能包括：长延时保护、瞬时脱扣，额定电流为400A

及以上时采用电子脱扣器。

1.1.10.低压无功补偿控制器

变电所低压无功补偿控制柜内的无功补偿控制器采用德国FRAKO公司原装进

口产品，在电容柜中无功补偿控制器采用德国FRACO公司产品EMR1100S,电

容器也是德国FRACO公司产品LKT；电容器投切采用德国默勒公司原装进口电

容器投切专用接触器DIL…K；保护采用德国默勒公司原装进口刀熔开关GSTA；

电抗器采用苏州吴县互感器厂产品XDo满足下列技术要求：

(1)满足系统电压、电流、频率的性能水平要求。

(2)控制器输出接点容量不小于被控对象的要求。

(3)控制器在使用中的紧固件和调整件均有锁紧措施，保证使用过程中不会

因振动而松动。

(4)控制器外壳具有足够的机械强度，可承受使用和搬运过程中受到机械力。

外壳防护等级不小于IP31。

(5)控制器电源及电压模拟量输入端设有短路保护器件。在发生内部故障时,

该保护可靠动作。

(6)控制器绝缘电阻、绝缘试验电压满足相应的规程、规范。

(7)控制器具有投入及切除门限设定值、延时设定值的设置功能，对可按设

定程序投切的控制器具有投切程序控制功能，面板功能键操作具有容错

功能。

(8)控制器具有工作电源显示，超前、滞后显示，输出回路工作状态显示。

(9)控制器具有自动循环投切或按设定程序投切功能，实现功率因数设定范

围在0.8〜0.9之间的分级调整(手动或远动)，当0.4kV系统处于单台变

压器运行时，两段低压母线上的电容器组均按需要投入运行。

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（11）控制器能自检和复归，在每次接通电源时进行自检复归输出回路。

1.1.11.接触器、热继电器、中间继电器、

1）开关柜内选用的接触器（DIL系列）、热继电器（Z系列）和中间继电器均采用德国

默勒公司原装进口产品，满足有关规程、规范的要求，满足控制回路对接点数量的

需要。中间继电器采用小型、超薄型，功耗低，可靠性高，使用寿命长。

2）无功补偿柜内采用电容器专用接触器（DIL...K）,利用接触器的早闭合

辅助触点串接电阻接在电容器回路中，在投入电容器的瞬间先接通电阻

回路，一段时间后接触器主触头才闭合，短接电阻回路，从而限制了电

容器合闸涌流，最大可限制峰值电流可高达180倍额定电流的电容器合

闸涌流。电抗器采用与电容器配套的产品，限制了电容器合闸涌流及谐

波。

1.1.12.柜内其它元器件

柜内元器件技术要求：

（1）柜内导线、导线颜色、指示灯、按钮、插接件、走线槽等均符合国家

或行业的有关标准。按钮均采用德国默勒公司原装进口产品。

（2）开关柜的一次、二次插件、端子及连接件、转换开关等附件均采用专

用配套进口产品。

（3）接线端子适合连接硬、软铜导线，并保证维持适合于电器元件和电路的

额定电流、短路电流强度所需要的接触压力，采用“威德米勒”和“菲

尼克斯”的产品。

（3）控制柜面板配置的测量表计，满负荷时测量值在量程的2/3左右。指

针式仪表误差不大于1.5%,数字表采用四位半表。电机起动回路采用

6倍过载电流表，其他回路采用2倍过载电流表。

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低压开关柜内辅助电气设备参数表

称电源

序养、项目进线柜母联柜出线柜

切换柜

辅助1可路约定

16666

发热电流（A）

400、500、800、10、20、50、

250、400、500、

1000、1250>75、100、150、

电流互感器一800、1000>200>250>

21500>2000>200、250、300、

次电流（A）1250、1500>400

2500、3000>400、500、800、

2000

40001000

3二次电流（A）1111

0.5（计费用）

4互感器等级1.0（功率表及1.01.01.0

测量用）

1.4低压智能系统

1.4.1概述

低压智能系统主要实现变电所低压断路器运行状态的监视，实现进线、母联、三级

负荷总开关的监控；完成变电所备用电源的自动投切，即实现进线、母联、三级负荷总

开关间的互锁；实现对智能断路器遥控、遥测、遥信等功能。变电所内进线开关、母联

开关、三级负荷总开关、环控电控室馈出开关采用带PMU200E、PMU100E通信接口的智能

开关，实时监测智能断路器的三相电流、三相电压、有功功率、无功功率、视在功率、

电度、频率、功率因数和高达63次的谐波数据分析，实时监测智能断路器的分合状态、

故障状态等信号，并对智能断路器实现远方遥控功能。PMU200E.PMU100E带有标准的

RS485接口，采用开放的MODBUSRTU通讯协议，通过现场总线（屏蔽双绞线）连接到由

电力监控设备供货商提供的智能接口模块上。

低压智能系统主要实现对通风空调等设备的监视、测量、控制和保护；实现对智能

模块的参数设定、复位等；通风空调设备通常设就地控制、环控电控室控制、上位监控

系统（EMCS）控制三级控制，低压智能系统实现三级控制转换及运行状态显示。

风机回路、电动蝶阀回路、水泵回路、软启动等配置3UF5智能马达保护单元，实现

对马达回路的过载保护、电流不平衡保护、相故障保护、接地故障保护、堵转保护等保

护功能，实时监测马达的运行状况和运行电流值，同时通过3UF5智能马达保护单元所配

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置的RS485接U将所采集的电流值、开关的状态量和马达的保护设定值和实时值向通讯

管理机传送；风阀回路配置有AB公司小型PLC单元，采集风阀回路的状态值，实现相应

风阀和风机回路的连锁功能，同时通过小型PLC上所配置的RS485接口将所采集的开关

的实时状态量向通讯管理机传送；配置变频器的回路中变频器本体上带有RS485接口，

通过现场总线直接与EMCS实现数据通讯和参数传输功能；

两台通讯管理机通过现场总线与3UF5智能马达保护器、小型PLC实现数据通讯功能,

具有网络冗余特性。每台通讯管理机均带有两个RS485接口，采用MODBUSPLUS现场总

线与EMCS系统实现数据通讯功能。同时两台通讯管理机配置一台工控机，显示相应的实

时数据，遥控马达的分合，并实现相应的报表打印和存储功能。

1.4.2网络构成方案及主要技术要求

1.4.2.1网络构成方案

(1)PC柜

变电所智能元器件(智能接口模块)通过现场总线与SCADA的智能接口模块连

接。智能接口模块包括PMU200E、PMU100E和PMU320。

(2)MCC柜

每个环控电控室设置两个互为热备的通信管理器;MCC柜内智能模块采用现场总

线连接，现场总线采用单总线形式，每个环控电控室总线数量不少于3回，分散由于

总线故障造成的风险从而保证总线的可靠性。

1.4.2.2主要技术要求

(1)系统中采用的现场总线及与上位监控系统间的通信协议均满足通用、标准、开放。

每个通讯管理器提供两个RS485接口，采用开放的MODBUSPLUS协议与EMCS系统实现数

据通讯功能。

(2)对于MCC柜，由通信管理器和其他智能元器件组成的系统事件响应时间为0.3秒。

(3)所有智能元器件符合国际、国家有关电磁兼容性标准并取得有关认证。所有智能元

器件符合国际IEC80KIEC61000和国家有关电磁兼容性标准。

(4)系统采用成熟的工业软件，具有友好的用户功能。通讯管理器和工控机采用美国

AB公司成熟的编程软件。

(5)系统可靠性高，易于扩展和维护。通讯管理器采用美国AB公司的PLC系统，可以

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通过增加接口模块的方式增加现场总线的数量，每条现场总线上最多可以连上64个智能

设备。

1.4.3智能元器件

1.4.3.1通信管理器

通信管理器主要设置在环控电控室、区间变电所、金山主变降压所、供电的区间风

机房、冷站、OCC等。

(1)完成电机保护控制模块各种参数的设定。通过通信管理器ControlLogix的程序设

置或通过人机界面可完成电机保护控制模块各种参数的设定。

(2)电机保护控制模块、软启动、小PLC等通过总线与通信管理器连接。通信管理器

ControlLogix与电机保护控制模块、软启动、小PLC等通过现场总线DeviceNet相连。

(3)通信管理功能满足EMCS功能要求，完成与EMCS的通信转换。通信管理器

ControlLogix通过其机架上的1756-MV1模块完成与EMCS的通信转换，通过1756-MVI

模块提供两个RS485接口完成与EMCS的通信转换。

(4)完成智能化模块(包括电机保护控制模块、软启动、PLC、智能I/O等)与EMCS

的数据交换及管理，通信管理器ControlLogix通过其机架上的1756-MV1模块完成与

EMCS的通信转换。同时通过1756-DNB模块完成智能化模块(包括电机保护控制模块、

软启动、PLC、智能I/O等)与EMCS的数据交换及管理。

(5)两台通信管理器互为热备，切换时间不大于200毫秒。一旦主机发生故障，通过预

先所作的相应的设定,备机会在200毫秒自动切换，(具体的时间与控制器之间传送的数

据量大小有关，具体可参照ControlLogix冗余系统主/备切换时间估算图估算，保证

ControlLogix冗余系统的切换时间在200毫秒之内)。

(6)通信管理器与上位监控系统控制器采用冗余总线连接。采用符合国际标准通讯协议,

开放性的冗余网络介质MODBUSPLUS进行通讯。

(7)通信管理器为工业型PLC。采用AB公司的ControlLogix系列冗余型工业PLC作为

通信管理器，型号为：1756系列工业型PLC。

(8)EMCS保持时间同步。通信管理器上通过程序编写达到与EMCS保持时间同步功

能。

1.4.3.2电机保护控制模块

电机保护控制模块采用3UF50智能马达保护器，满足以下要求:

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（1）模块通过内置或外置电流互感器自动采集电机一次侧电流，完成过载保护、电流不

平衡保护、相故障保护、接地故障保护、堵转保护等保护功能。3UF50智能马达保护器

具有内置的互感器，一次导线直接穿入模块实现电流监测功能。3UF50智能马达保护器

能提供两种精度的接地故障保护功能，即如不配置零序互感器能够自动检测30%额定电

流的接地故障电流，实现低精度的接地故障保护功能；也可以配置零序互感器，检测

0.3A、0.5A和1A的接地故障电流，实现高精度的接地故障保护功能。如对马达只需提

供实现低精度的接地故障保护功能，3UF50智能马达保护器还可以配置PTC、NTC温度传

感器，自动监测马达的运行温度，并将马达的温度信号传送到3UF50智能马达保护器中，

实现对相应马达的热保护功能。

（2）通过模块实现电机三级控制及控制转换，三级控制为：车站控制室控制、环控电控

室控制、设备就地控制，控制优先级顺序为：就地控制、环控电控室控制、车站控制室

控制，即就地控制优先级别最高。三级控制均配有相应的转换开关实现三级控制方式之

间的切换。当转换开关切换到就地控制方式时，通过抽屉面板上所配置的分、合闸按钮

控制马达的启动和停止：当转换开关切换到环控电控室控制或车站控制室控制方式时，

通过环控电控室或车站控制室控制马达的启动和停止。

（3）在环控电控室、就地控制箱实现电机运行状态显示和故障显示。环控电控柜中马达

回路的抽屉面板上和就地控制箱的面板上均配有指示灯，显示电机的运行状态和故障状

态。

（4）将电机运行状态、故障信息（包括故障类型、参数）、电机一次侧电流值、控制状

态等参数送通信管理器和EMCS„3UF50智能马达保护器上带有两个标准的RS485接口，

通过现场总线的方式连接到通信管理器上，将电机运行状态、故障信息（包括故障类型、

参数）、电机•次侧电流值、控制状态等参数传送到通信管理器匕实现数据的通讯功能;

同时通过通信管理器上所配置的MODBUSPLUS总线将所采集的数据向EMCS传送，实现数

据遥信功能。

（5）实现风机、风阀之间的联锁，即风机必须在其联动风阀开启后才能启动，风阀必须

在其联动风机停机后才能关闭。由于3UF50智能马达保护器具有逻辑编程功能，通过风

机怛I路所配置的3UF50智能马达保护器和风阀回路所配置的小型PLC实现实现风机、风

阀之间的联锁。

（6）具有存储功能，能存储最后一次故障有关信息。3UF50智能马达保护器内部配置

EEPR0M,能存储最后次故障的有关信息和发生故障时的故障电流值，即使3UF50智能

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马达保护器本身处于失电状况下也能保存这些故障信息。

(7)3UF50智能马达保护器具有两个RS485接口和1个RS232编程口。通过RS485接口

实现与通信管理机的通讯功能，将电机运行状态、故障信息(包括故障类型、参数)、电

机一次侧电流值、捽制状态等参数通过现场总线上传到通信管理机和EMCS系统，同时接

收通信管理机和EMCS系统发送的控制指令。通过RS232口实现对3UF50智能马达保护器

的参数提取和参数设定功能(例如马达的额定功率、马达的控制类型，马达的启动电流、

故障报警方式、复位方式等)

(8)在总线故障或通信管理器故障时，通过3UF50智能马达保护器模块还能实现就地、

环控电控室两级监控功能，同时实现风机风阀之间的联锁。即使由于现场总线故障或通

信管理器故障导致3UF50智能马达保护器模块无法与通信管理器实现通讯功能，3UF50

智能马达保护器模块本身的马达保护功能依然有效，仍能实现就地、环控电控室两级监

控功能，同时实现风机风阀之间的联锁。

(9)3UF50智能马达保护器模块具有自动复位和远方复位功能、故障自动诊断功能。通

过RS232口实现对3UF50智能马达保护器进行参数设定时可以将复位方式设定为自动复

位、远方复位和就地复位三种方式，实现3UF50智能马达保护器模块的复位功能和故障

自动诊断功能功能；同时3UF50智能马达保护器模块上带有复位按钮，可以实现在就地

复位和故障自动诊断功能，便于在系统调试初期对马达回路的调试。

(10)电机保护控制模块采用工业型产品，可编程的I/O在满足监控功能条件下留有一

定的裕量以便扩充和修改。3UF50智能马达保护器本身带有四路数字量输入点和四路继

电器输出点，实现马达运行状态的监视功能和控制功能，也可以通过增加3UF51扩展模

块的方式增加I/O点，便于采集更多的I/O信号和将来的扩展。每个3UF51扩展模块带

有八路开关量输入和四路继电器输出，八路开关量输入的可以采用24VDC或220VAC

的方式，每路继电器输出的容量为10A/220VAC。

1.4.3.3智能I/O或PLC

智能I/O和PLC采用的是AB公司的工业小型PLC系统Micrologixl500,技术要求如下：

(1)实现带手操器单体风阀的三级控制及控制转换，三级控制为：车站控制室控制、环

控电控室控制、设备就地控制，控制优先级顺序为：就地控制、环控电控室控制、车站

控制室控制，即就地控制优先级别最高。通过对Micrologixl500的编程控制，实现带手

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操器单体风阀的三级控制及控制转换并能达到控制优先级顺序选定。

（2）实现不带手操器单体风阀、组合风阀、电动蝶阀等设备的两级控制及控制转换，两

级级捽制为：车站控制室捽制、环控电控室控制，捽制优先级顺序为：环控电控室控制、

车站控制室控制，即环控电控室控制优先级别较高。通过对Micrologixl500的编程控制，

实现不带手操器单体风阀、组合风阀、电动蝶阀等设备的两级控制及控制转换并能达到

控制优先级顺序选定。

（3）在环控电控室实现设备运行状态显示和故障显示，由于环控电控室中的人机界面是

通过MODBUSPLUS网络与环控电控室控制管理器实时通讯，通过人机界面可实现监控设

备运行状态显示和故障显示。

（4）将设备运行状态、故障信息、控制状态等参数送通信管理器和EMCS°Micrologixl500

通过1761-NET-DNI模块与通信管理器进行通讯，通信协议为：现场总线DeviceNet设备

网络.通信管理器将基层的智能I/O和PLC的数据（设备运行状态、故障信息、控制状态

等参数）采集并上传至EMCS,同时将EMCS的指令下载到基层的智能I/O和PLC实现现场

设备的有效控制。

（5）通过硬线连接方式实现风机、风阀之间的联锁，即风机必须在其联动风阀开启后才

能启动，风阀必须在其联动风机停机后才能关闭。Micrologixl500是AB公司的工业小

型PLC系统，具有独立的CPU,具备可靠的逻辑编程能力，通过对其进行编程，可实现

风机、风阀之间的逻辑联锁控制。

（6）具有存储功能，能存储最后一次故障有关信息。Micrologixl500自带8K的

内存，具有存储能力，通过编程可记录故障相关信息.

（7）Micrologixl500自带两个RS485接口，以便实现编程功能和通讯功能。通过

连接外挂接口模块可连接多个通讯口进行通讯.

（8）在总线故障或通信管理器故障时，通过模块还能实现就地、环控电控室两级监控功

能，同时实现风机风阀之间的联锁。Micrologixl500通过检测现场总线和网络通讯状况，

在总线故障或通信管理器故障时调用不同的预先编制的子程序可保持基层I/O正常运作,

设备正常运行不受影响.风机风阀之间的联锁不受影响，还能实现就地、环控电控室两级

监控功能。

（9）基层的智能I/O和不同点数的小型PLC均采用AB公司的工业小型PLC系统

Micrologixl500及其I/O系列工业型产品，同时PLC所提供的I/O点数有30%的余量。

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(10)为了提高控制可靠性，所有开关量输出均采用继电器输出并加中间继电器的方式。

在工业小型PLC系统Micrologixl500的所有开关量继电器输出上并加中间继电器,接点

容量为10A/220VAC,然后才连接到负，实现可靠的电气隔离。

1.4.3.4智能断路器

变电所内进线开关、母联开关、三级负荷总开关、环控电控室馈出开关配置带RS485

通讯接口的电力智能模块PMU200E、PMU100E,变电所其他馈电回路配置带RS485通讯接

口的电力智能模块PMU320,PMU200E,PMU100E和PMU320电力智能模块通过MODBUSRTU

现场总线连接并连接到由电力监控设备供货商提供的智能接口模块。

(1)智能断路器具有PMU200E、PMU100E智能对话单元，能与上位监控系统进行双向通

信，通信协议通用开放，通信速率为19200bps。

(2)智能对话单元可接收监控系统发送的开启或闭合命令，并动作断路器，实现远方遥

控功能。

(3)智能对话单元可以向监控系统传送断路器位置状态、运行状态和储能装置状态、保

护动作、参数设定值、电流值、电压、频率、功率因素、有功电度、无功电度等。

(4)智能对话单元具有友好的人机界面，便于进行参数设定、查看有关历史记录、显示

运行参数及数字表计等，具有编辑、记忆、显示、预告、报警等功能。

(5)变电所进线断路器在线监测电能质量，主要监测基波、畸变、直到第63次谐波的

幅值和相位，并具有功率测量功能。母联断路器、三级负荷总断路器、环控电控室馈出

断路器具有电流测量功能。

(6)智能断路器采用断路器加智能模块的形式，并保证功能和可靠性等性能指标不降低。

(7)PMU200E和PMU320电力智能模块采用安全可靠的连续不间断的UPS控制电源，保

证电力智能模块的工作的稳定性和可靠性。不间断的UPS控制电源同时也向由电力监控

设备供货商提供的智能接口模块提供可靠电源。

(8)PMU200E、PMU100E和PMU320智能电力监测仪均带有标准的RS485接口，采用开放

MODBUSRTU通讯协议，通讯速率为19200bps,实现PMU智能电力监测仪与智能接口模块

的数据交换和通讯功能。

1.4.3.5软启动器

电动机容量大于或等于75kW的电机采用软启动方式，设专用启动控制柜(外形与其

它馈电柜相同)，内装断路器、接触器、快速熔断器、电机保护控制模块及软启动器，软

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启动器满足重载型设备的起动和运营要求，用于有正反转控制要求的电器元件保证设备

载连续两次启动后继续运行（正转启动一自山停车一反转启动一连续运行）。为方便运营、

管理和维护，电机保护用断路器采用固定抽出式的接线方式。

不同功率等级软启动器均采用施耐德电气ATS48…Q系列、同一防护等级产品，符合

下列主要技术要求：

（1）满足系统电压、电流、频率等技术性能要求。

电压：230—15%至415+10%

频率：50、60±5%（自动），50、60±20%（必须进行设定）

电流：额定电机电流In可以在启动额定电流的0.4至1.3倍范围内调整。

（2）软启动器标称电流满足电机功率要求。

最大的启动电流在额定电机电流In的1.5至7倍范围内调整，但限于启动器额定电流的

5倍以内。

（3）运行方式及参数现场可调，且有宽阔的启动电压、启动电流和启动时间调节范围。

所有参数可以通过控制面板上的HMI调整，加速斜坡时间可在1-60S范围内调整，启动

电压可在额定电压的5%—100%之间调整。

（4）启动器具有4个逻辑输入口，两个用于运行/停止命令，另两个逻辑输入端具有如

下功能：自由停车，外部故障，电机预热，强制本机控制模式，禁止所有保护，复位电

机热故障，级联功能激活，复位所有故障，第二组电机参数。

（5）具有3个可编程继电器。R2继电器配置为启动状态；继电器R1可以如下配置：隔

离继电器，故障继电器；继电R3配置为指示与逻辑输出端L01或L02相同的状态或事件

上。可在HMI显示状态或其他参数及参数调整。

（6）启动器对电机具有启动器热保护、计算得出的电机热保护、带有PTC传感器的电机

热保护、电机欠载保护、电流过载保护、防止线路反相保护、电机缺相或三相不平衡保

护功能，启动器有启动时间过长保护。

（7）具有故障诊断功能，可快速确定故障类型，发生故障后将在HMI中显示故障代码可

通过代码快速的查找到对应的故障类型及解决方法。

（8）启动器为现场总线产品，具有与电机保护控制模块一致的通信协议和通信速率。能

与上位监控系统进行双向通信，传输有关参数设定、运行信息、控制命令等。

（9）启动器为抗湿热型产品。

（10）电机保护用断路器、熔断器、接触器、软启动器及电机过载保护装置满足重载型

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设备的启动要求和运营要求，并保证设备在连续两次启动后继续运行（正转启动一自由

停车一反转启动一连续运行）。

（11）电磁兼容性EMC：启动器符合IEC60947-4-2产品标准。该标准保证产品的抗干扰

等级和发射干扰限制。在稳态下，其发射的干扰波低于标准要求的水平。

（12）高级功能：

A,转矩限制：主要为高惯性和恒转矩输送机的场合设计;该功能可将转矩斜坡基准限定

在预设值。例如，此功能可以用于在整个启动过程中将转矩限制在一个恒定值上。调整

范围：电机额定转矩的1