李博

摘要：地鐵的供電系統(tǒng)是為地鐵運營提供所需電能的重要部門，它不僅為地鐵列車提供牽引用電，而且還為地鐵運營服務的輔助設施提供電能如照明、環(huán)控、通信、信號等。因此安全可靠、而又經(jīng)濟合理地供給電力是地鐵正常運營的重要保證和前提。廣州地鐵二、八號延長線供電系統(tǒng)本著這一要求選擇設備運行至今、工作可靠。下面對它作一簡要介紹。

關鍵詞：低壓400V、S7-300模塊、三級負荷、廣州地鐵、二、八號延長線

Abstract: the power supply system is for the metro operation provide important sectors of electricity needed, it is not only for the subway train provide traction, but also for metro operation of power auxiliary facilities to provide services such as lighting, environmental control, communication, signal, etc. So safe and reliable, and economic reasonably supply power is an important guarantee of the normal operation of the subway with the premise. Guangzhou metro line 2, 8 power supply system in line with the requirement and the choice of equipment operation and reliable work so far. Face it under a brief introduction.

Keywords: low voltage 400 V, S7-300 module, level 3 load and guangzhou metro, two, number eight, an extension cord

中圖分類號：U231+.2文獻標識碼：A文章編號：

一、投復邏輯功能：

1、當?shù)?遠方操作：

低壓開關一共有四層操作級別：1）當?shù)貦C械操作；2）當?shù)刈詣硬僮鳎?）站級（變電所內PC機）遠方自動操作；4）中心級（OCC）遠方自動操作。

“當?shù)?遠方”轉換開關一共有三組：1）中央信號屏上的“當?shù)?遠方”轉換開關；2）母聯(lián)開關柜上的“當?shù)?遠方”轉換開關；3）三級負荷總開關上的“auto/manual”轉換操作按鈕。（若三級負荷總開關為框架式斷路器則沒有“auto/manual”轉換操作按鈕）

I．當母聯(lián)開關柜上“當?shù)?遠方”轉換開關打至“當?shù)亍蔽恢脮r，所有開關（指801、802、803、901、902即低壓進線主開關、母聯(lián)開關及三級負荷總開關）均只能當?shù)剡M行自動或機械操作，同時三級負荷總開關通過“auto/manual”轉換操作按鈕，進行自動或機械操作；

II. 當母聯(lián)開關柜上“當?shù)?遠方”轉換開關打至“遠方”位置時，所有開關（指801、802、803、901、902即低壓進線主開關、母聯(lián)開關及三級負荷總開關）均由遠方進行操作，同時根據(jù)中央信號屏右上方的“當?shù)?遠方”切換開關決定此時控制權在OCC（遠方）或是在站級（當?shù)兀?/p>

III. 一般地，各“遠方/當?shù)亍鞭D換開關設置位置如下：

901、902三級負荷總開關“auto/manual”轉換操作按鈕(框架式斷路器沒有“auto/manual”轉換操作按鈕)設置為“auto”，803母聯(lián)開關上設置為“遠方”，中央信號屏上設置為遠方，即各開關由OCC電調進行遠方控制操作。

2、低壓開關投復功能（該轉換開關設于803母聯(lián)開關柜上）：

低壓開關一共有四種投復功能設置：1）停止；2）手投手復；3）自投手復；4）自投自復。

其中低壓開關在“當?shù)亍笨刂茽顟B(tài)時，可以選擇2）手投手復；3）自投手復；4）自投自復三種狀態(tài)進行開關控制，該狀態(tài)目前以低壓開關母聯(lián)柜上控制把手選擇，S7-300指示燈及PC機上母聯(lián)開關下方菱形圖元顯示，紅色為“自投自復”功能投入。

低壓開關在“遠方”控制狀態(tài)時，可以選擇2）手投手復； 4）自投自復兩種狀態(tài)進行開關控制，該狀態(tài)目前以PC機上母聯(lián)開關上方菱形圖元顯示，紅色為“自投自復”功能投入，綠色 “手投手復”功能投入。遠方操作時母聯(lián)開關下方菱形圖元顯示無效，以上方圖元顯示方式為準。電調將低壓開關轉至“遠方”“手投手復”后，即可對開關進行遠方操作，恢復設備供電。

I. 當投復開關打至“停止”位時，遠方、當?shù)夭僮鞴δ芫?，各開關（指801、802、803、901、902即低壓進線主開關、母聯(lián)開關及三級負荷總開關）只能通過當?shù)貦C械合分閘，此時各開關聯(lián)鎖邏輯失效；

II. 當投復開關打至“手投手復”位時，各開關（指801、802、803、901、902即低壓進線主開關、母聯(lián)開關及三級負荷總開關）各開關當?shù)亍⑦h方操作功能均有效，其中三級負荷總開關通過“auto/manual”轉換操作按鈕判斷自動還是手動操作，此時各開關聯(lián)鎖邏輯有效；

III. 當投復開關打至“自投手復”位時，母聯(lián)開關柜上“當?shù)?遠方”轉換開關打至“當?shù)亍蔽恢米酝豆δ懿拍苌?，此狀態(tài)閉鎖遠方操作：當一路進線失壓時能自動跳開本路低壓開關、兩路三級負荷總開關，并延時啟動母聯(lián)自投功能，合上母聯(lián)開關恢復對一、二類負荷雙回路供電；但本路低壓開關變壓器側重新來電不自復，需通過當?shù)?遠方操作母聯(lián)開關分閘，并重新合上進線開關恢復供電；三級負荷總開關保持在分閘狀態(tài)；

IV. 當投復開關打至“自投自復”位時，各低壓主開關（指801、802、803即低壓進線主開關、母聯(lián)開關）遠方操作功能無效，不能通過遠方操作合分閘，且當一路進線失壓時能自動跳開本路低壓開關、兩路三級負荷總開關，并延時啟動母聯(lián)自投功能，合上母聯(lián)開關恢復對一、二類負荷雙回路供電；本路低壓開關變壓器側重新來電后進行自復，自動操作母聯(lián)開關分閘，并重新合上進線開關恢復供電，三級負荷總開關保持在分閘狀態(tài)。

二、S7-300升級改造：

廣州地鐵二、八號延長線0.4kV設備主要是西門子低壓開關柜，負責為地鐵低壓設備進行供電，其中三級負荷總開關又涉及到站臺廣告照明、冷水機組、三級負荷小動力等設備供電，它能否安全、可靠、及時的運行在地鐵供電系統(tǒng)中起著舉足輕重的作用。在原有控制三級負荷總開關的程序中，當出現(xiàn)進線電源切換及消防強切后，需要人員趕往現(xiàn)場對三級負荷總開關進行當?shù)夭僮骱螅磳﹂_關合分一次），電調方能在遠方合閘送電。在這樣的程序模式下，既拖延了恢復正常供電的時間，又對人員安排造成了一定的影響。所以，針對上述情況，分部領導及員工積極展開討論與研究，提出合理化建議并制定方案，對低壓0.4kV開關柜的控制程序進行升級改造。改造完成后將能實現(xiàn)進線電源切換及消防強切后均能遠方操作開關合分閘。

三級負荷總開關有兩種“遠方合閘閉鎖”情況：1）消防強切；2）母聯(lián)開關合閘后的閉鎖。

I. 消防強切：當出現(xiàn)消防強切信號時，三級負荷總開關被跳開，同時閉鎖其遠方操作信號。此時必須手動按下消防復位按鈕（三總柜上藍色指示燈）將其信號復位，其次在母聯(lián)開關分閘，且本路進線開關合閘的情況下，通過當?shù)仉姎饣驒C械進行三級負荷總開關合閘一次，才能解除三級負荷總開關遠方操作的閉鎖信號。

II. 母聯(lián)開關合閘后的閉鎖：“手投手復”、“自投手復”、“自投自復”情況下，母聯(lián)開關合閘均會閉鎖三級負荷總開關的遠方操作；在母聯(lián)開關分閘，且本路進線開關合閘的情況下，當?shù)仉姎饣驒C械進行三級負荷總開關合閘一次，才能解除三級負荷總開關遠方操作的閉鎖信號。

1、硬件改造：

（1）、三級負荷總開關消防強切接線更改：

將三級負荷總開關柜內中間繼電器4KA（5KA）的13端子上連接4101（5101）的接線移至閑置端子上，使消防強切信號失去自保持功能，實現(xiàn)遠方可進行開關操作。

2、對0.4kV母聯(lián)開關柜控制單元“SIMATIC S7-300”程序進行升級:

（1）升級現(xiàn)場

（2）啟動SIMATIC管理軟件：

（3）打開準備上傳的程序：

（4）打開后確定：

（5）選定FC17、FC18、FC19、FC20程序模塊，分別對應三級負荷901、902開關的分合閘程序：

（6）點選“download”傳至“SIMATIC S7-300”控制單元，結束后即可。（無完成提示）

3、硬件更改和程序升級之前的狀況

每次因改變二、八線的供電運行方式，需要值班人員到每個站變電所（降壓所和跟隨所）去復歸三級負荷，為了因恢復三級負荷的供電，特別是晚上交通非常不便利的情況下避免值班人員需到每個站變電所（降壓所和跟隨所）去恢復三級負荷供電（因二、八延長線一共有20個站，而每次都因改變二、八線的供電方式，需要值班員到每個站變電所（降壓所和跟隨所）去恢復三級負荷供電，那么每次都需要花大量的人力（3個值班員、3個汽車司機）、物力（搶險車）及時間（所有站點恢復完需要6個小時）去完成）；因此對于這種情況我們對低壓設備軟、硬件進行升級改造。

4、完成升級后使用效果

在進行了對西門子低壓開關柜控制程序的升級改造之后，實現(xiàn)了西門子三級負荷總開關遠方復位功能，升級完成后將能實現(xiàn)進線電源切換及供電方式改變后或消防強切三級負荷時均能遠方（即電調）控制三級負荷開關合、分閘。同時低壓開關柜出現(xiàn)故障、消防強切和供電方式切換之后所引起的三級負荷總開關分閘，使得恢復正常供電的時間大大縮短，保證了地鐵供電系統(tǒng)安全、可靠的運行，并且大量的節(jié)約了人力、物力成本。

升級前后對照表：

5、推廣前景：

基于二、八延長線西門子低壓開關柜的全面升級改造后，設備一直處于穩(wěn)定、高效、可靠的運行狀態(tài)，并且使恢復供電的時間大大縮短，大量的節(jié)約了人力和物力成本，取得了良好的效果?，F(xiàn)廣州地鐵正經(jīng)歷著跨越式的發(fā)展，新的線路將陸續(xù)開通，因此西門子0.4kV開關柜的程序改造存在著極大的推廣意義。

注：文章內所有公式及圖表請以PDF形式查看