最新高速公路机电设备操作手册.docx
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高速公路机电设备操作手册
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高速公路隧道机电工程
设备操作手册
中海网络科技股份有限公司
2012年4月23日
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目录
前言 2
安全规范 2
操作人员限定范围及人身安全说明 2
设备安全说明 3.
供电系统 4
概述 4
系统构成 5
高压供配电系统 5.
1、电气接线 5.
2、高压配电装置 5.
3、继电保护与自动装置 6
低压供配电系统 6.
1、低压配电装置 7.
2、变压器 7
3、控制、信号与测量 8
4、无功功率补偿装置 8
5、柴油发电机组 8.
6、电力监控系统 9.
操作 9
隧道变电所10KV系统的操作 9
箱式变电站及收费站配电房10KV系统的操作 11
0.4KV系统的操作 2
无功电容补偿的操作 13
低压柜操作流程说明 14
柴油发电机组 4
隧道照明系统 1.6
概述 16
远程控制方式 6
本地控制方式 1.6
隧道通风系统 1.7
概述 17
远程控制方式 7
本地控制方式 1.8
系统的分合闸操作流程 19
UPS及EPS 1.9
UPS系统具体操作流程 20
消防设施 20
消防水系统流程 1
前言
变电所、箱式变电站、配电房是隧道及收费站供配电系统的核心，对收费站的供电及隧道内的供电、照明、通风进行实时控制，从而保障隧道行车、行人的安全以及收费站的正常运行。
操作人员必须具备相应的专业素质，对设备操作必须熟练掌握，只有规范的操作才能保证系统设备正常运行，才能保证操作人员自身安全和系统设备的安全。
本操作说明分为两章，第1章是安全规范的基本要求，包括操
作人员自身操作安全和系统设备运行安全。
第 2章是设备操作说明，包括变电所低压室系统全貌及设备说明、照明系统操作说明和通风系统以及箱式变电站、收费站配电房的操作说明。
本操作说明书是为变电所操作人员提供的规范操作说明，我部人员对每个环节都进行了仔细的分析，做到了言简意赅，只要认真仔细研读，就能在最短的时间内掌握系统设备运行操作。
安全规范
操作人员限定范围及人身安全说明
变电所、箱式变电站、收费站配电房内禁止无关人员进入。
操作人员应有一定的电气知识，具备常规的电气操作经验，本操作说明对一般的电力常识不再作介绍。
操作人员应熟悉电气安全常识，在操作中应注意以下几点：
1、高、低压进线柜及变压器的进线端在带电状态下切勿接触，必需保证不小于30cm的安全距离。
2、在带电的情况下不能打开变压器的门及箱式变电站变压器室的门，变压器的门都带有联锁装置，在带电的情况下打开变压器的门会引起设备跳闸。
3、高、低压柜背面的柜门应保持关闭，如要进行检修或接线，应当由具备电工操作资格的人员进行，如对进线、主断路器、母线进行操作，应当首先断电；如对抽屉回路进行操作，应当确认抽屉回路处于断开状态；当工作完成后应当确认没有物品遗留在柜内，然后关闭柜门。
设备安全说明
大巴山隧道1#、2#、3#、4#变电所、红岩湾隧道1#、2#变电所的低压柜内部具有电气联锁，可保证两个进线柜及联络柜在错误状态下无法合闸，但操作时还是要注意以下几种情况以保证设备安全：
1.在两个进线柜有电且合闸的情况下不要试图对联络柜进行合
闸
2.在任意一个进线柜合闸且联络柜合闸的情况下，不要试图对另一个进线柜进行合闸
3.通过柜体上的分闸合闸按钮控制断路器，不要操作断路器本体上的分闸合闸按钮，因为断路器本体上的按钮未通过保护回路，如果进行了错误操作起不到保护作用。
（以上几点后文有详细介绍）
供电系统概述
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达陕高速公路JT3标隧道供配电系统共有14座变电站组成，分别为大巴山隧道1、2（洞内变电站）、3（洞内变电站）、4变电站；红岩湾隧道1#（洞内变电站）、2#（洞内变电站）变电站；梨树湾隧道变电站；祝家渡隧道箱式变电站；池家河 1#、2#变电站；清沟湾隧道箱式变电站；邱家湾隧道变电站；全家坪隧道箱式变电站；石码河隧道变电站，变电站电压等级为10KV。
各个隧道变电站分别为各自的隧道用电设施供电，其中只有池家河隧道 2变电站为池家河隧道达州端及清沟湾隧道的陕西端供电。
同时JT3标还有3座收费站变电站，分别为主线收费站变电站；官渡收费站变电站；万源收费站变电站，变电站电压等级为10KV。
分别为3个收费站的各种用电设施供电。
本供电系统是对达陕高速公路K0+000-K33+800段隧道及收费站沿线的用电设施（包括监控、通信、通风、照明、消防及收费站管理用房等）所需电能进行供应和分配，以确保隧道的运行安全及收费站的正常运行。
在本系统中，隧道照明、通信、监控、通风、消
防及收费站管理用房等部分设备供电按一级负荷进行供电，供电电源引自就近的10KV高压供电网。
系统构成
高压供配电系统
1、电气接线
# #
（以大巴山隧道1变电站、池家河1变电站为例）
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大巴山隧道1#变电站高压配电系统采用两路10KV电源供电，一路取自就近的陕西电网，另外一路由达州端的电源经过隧道内的变电站环网供电（详见大巴山隧道1变电站10KV一次系统图）。
此种供电方式包括大巴山1-4号变电站及红岩湾1-2号变电站。
池家河1#变电站高压配电系统采用就近电网的一路10KV电源供电（详见池家河隧道1#变电站10KV一次系统图）。
此种供电方式为除大巴山隧道变电站及红岩湾隧道变电站外的其它所有变电站。
2、高压配电装置
高压配电装置为10KV配电装置，由10KV金属铠装移开式开关柜组成，高压开关柜的设计符合GB3906《3.6～40.5kV交流金属封闭开关设备和控制设备》、GB/T11022《高压开关设备和控制设备标准的共用技术要求》。
高压进线柜断路器为真空断路器，采用交流电动机储能和人工储能的弹簧操作机构，操作电源采用EPS供
应的交流电源。
高压出线柜为10KV金属铠装移开式开关柜，采用交流电动机储能和人工储能的弹簧操作机构，操作电源采用UPS（大巴山、红岩湾）或者EPS（除大巴山、红岩湾外的其它变电站）供应的交流电源。
高压计量柜为计量及避雷柜，为高速公路运营管理部门提供计量参考。
3、继电保护与自动装置
本系统采用电磁式保护装置，继电器安装在高压开关柜内，继电保护和自动装置符合GB50062-92的规定。
在高压和变压器进线端设置电流速断和过电流保护，在母线分段回路设置电流速断、过电流。
同时高压配电设置微机保护系统，本变电站采用南京国网电瑞公司生产综合保护装置。
低压供配电系统
根据设计要求，本系统选用四川电器的GCS低压抽屉式系列低压开关柜和江苏中电电器生产的SCB11干式变压器。
低压配电柜符合GB14048《低压开关设备和控制设备》。
GB7251《低压成套开关设备的控制设备》。
变压器符合GB1094.1～5《电力变压器》GB1094.11《电力变压器第11部分干式变压器》（详见达陕高速0.4KV一次系统图。
以大巴山隧道1#变电站、池家河1#变电站为
例）
1、低压配电装置
低压配电装置设置在变电所内，由低压开关柜组成，低压开关柜符合达陕高速的设计要求。
在本系统中每个变电站根据容量不同设置了不同的低压配电柜。
具体的低压配电柜的设置见低压一次结线图。
在各个变电站中设置了EPS应急电源，在两路市电（大巴山隧道、红岩湾隧道变电站）或者一路市电（其他变电站）不能正常供电同时发电机出现故障时为隧道内的应急照明进行短时间的应急供电。
在各个变电站中设置了UPS不间断电源，在市电不能正常供电同时发电机出现故障时为隧道内的监控、通信设备进行短时间的应急供电。
2、变压器
低压配电系统采用 380/220V，50Hz变压器中性点直接接地系统。
大巴山隧道1#-4#变电站、红岩湾隧道1#-2#变电站内设置两台本地变压器，其它隧道变电站及收费站变电站设置一台变压器。
本地变压器为SCB11干式变压器。
大巴山及红岩湾隧道变电站的变压器采用单母线分段接线，两台变压器之间以低压联络屏联结。
正常情况下，两台变压器分别为各自的负载供电，当一台变压器出现故障或者检修时由，低压联络屏动作，由另外一台变压器为全部负载供电。
其它各个变电站的变压器采用单母线分段接线，变压器和柴油发电机之间以双电源开关联结。
正常情况下，双电源开关处于常用电位置，市电为隧道内的所有负荷供电。
当市电断电检修或者站内10KV设备和变压器检修时由柴油发电机为隧道内的一级负荷供电。
3、控制、信号与测量
低压开关柜上有显示装置，可对回路工作状态进行指示，并在发生事故时进行报警显示。
在低压开关柜上可以进行接通和断开各回路的人工操作。
低压开关柜内设置就地或远方显示的记量装置，该装置同时为电力监控提供远程通信接口。
在低压和双电源开关回路设置瞬时和短延时的短路保护、过载和接地保护，在照明和其他回路设置短路、过载和接地保护。
4、无功功率补偿装置
每台变压器的低压母线上设置一套0.4KV的并联电容器自动补偿装置，该装置随着负荷的变动及时分组投入或切除，防止无功电力倒送。
5、柴油发电机组
柴油发电机组为自启动机组，将柴油发电机控制屏上的控制模式设置为自动，当市电停电时柴油发电机自动启动，运转一段时间，待转速达到额定转速，电压达到额定电压时自动向负荷送电。
6、电力监控系统
达陕高速公路全线对变电站的设备运行情况进行电力监控，电力监控系统分别接入4个监控管理站，即大巴山隧道监控中心、万源监控分中心、狮子寨隧道监控中心，徐家坝监控中心。
对于隧道监控系统，主要是以遥测、遥信的信号检测为主，对于10KV系统可以实现断路器的远程分合闸控制，对于0.4KV系统可以实现对主进线断路器的分合闸控制。
对于出线回路照明、通风回路的远程控制由PLC实现；但是对于出线回路的遥测及遥信信号由电力监控系统加以监测。
（详细见图）
操作
（此操作为在受电装置上作业的电工，必须持有关部门颁发的《电工进网作业许可证》，方准上岗作业）
隧道变电所10KV系统的操作
（以大巴山1#变电站为例）
a、 合闸
首先检查外线跌落保险或者断路器的情况，在跌落保险或者断路器合上的情况下观察进线柜的带电显示装置，
外线跌落保险 高压进线柜上的带电显示装置
带电显示装置灯亮表示外线10KV电源已到位；检查各开关的分合状态，观察所有开关都是否在分闸状态，确定所有高压开关是否
均无高压负荷。
此时高压进线柜的断路器应该处于分闸状态、高压负荷开关处于断开状态，
高压断路器
高压出线柜上的接地开关处于接地状态。
同时观察进线断路器的储能状况，如果已经储能则面板上的储能指示灯亮（此为电动合闸时）
高压柜电动合闸操作面板
如果未储能则可以扭动储能开关让合闸电动机为合闸机构储能（手动储能时可以插入储能手柄，按压手柄直至高压断路器上的储能显示已经储能）。
此时首先按动合闸按钮合上高压断路器（电动状态），手动状态为按动断路器面板上的合闸按钮使高压断路器合闸，高压母排带电。
然后检查高压出线柜上的带电显示装置，带电
显示装置灯亮表示外线10KV母排已带电。
此时首先操作接地开关，使接地开关处于断开位置，
接地开关
然后按动高压出线柜的合闸按钮（此为电动状态），高压出线柜向变压器送电。
如果是手动操作，则按动高压出线柜上真空断路器上的合闸按钮，使断路器合闸，高压出线柜向变压器送电。
合闸的顺序为先合进线进线柜，再合出线柜。
b、分闸
首先断开所有高压负荷，再按动分闸按钮，将高压断路器分闸。
分闸的顺序为先分开所有出线柜，再分进线柜。
有必要的情况下可以拉下终端杆上的跌落保险或者断路器。
所有开关确定均断开后，挂上“有人工作，严禁合闸”的警示牌。
箱式变电站及收费站配电房10KV系统的操作
（以官渡收费站配电房为例）
c、 合闸
首先检查外线跌落保险或者断路器的情况，在跌落保险或者断路器合上的情况下观察进线柜的带电显示装置，
外线跌落保险 高压进线柜上的带电显示装置
带电显示装置灯亮表示外线10KV电源已到位；检查各开关的分合状态，观察所有开关都是否在分闸状态，确定所有高压开关是否均无高压负荷。
此时高压负荷开关处于断开状态，高压出线柜上的
负荷开关处于接地状态。
（此为电动合闸时）
箱式变电站及收费站房高压负荷开关
此时首先检查柜体的门是否已关闭，再分开接地开关，再按动合闸按钮合上高压断路器（电动状态），
箱式变电站及收费站房高压柜合闸按钮
高压母排带电。
高压母排带电。
然后检查高压出线柜上的带电显示装置，带电显示装置灯亮表示外线10KV母排已带电。
合上出线柜的合闸按钮，高压出线柜向变压器送电。
手动状态为先分开接地开关，再用操作手柄合上负荷开关。
使断路器合闸，
高压进、出线柜手动合闸
然后检查高压进线线柜上的带电显示装置，带电显示装置灯亮表示外线10KV母排已带电。
用两样的方法合上高压出线柜向变压器送电。
合闸的顺序为先合进线柜，再合出线柜。
d、 分闸
首先断开所有高压负荷，再按动分闸按钮，将高压断路器分闸。
分闸的顺序为先分开所有出线柜，再分进线柜。
有必要的情况下可以拉下终端杆上的跌落保险或者断路器。
所有开关确定均断开后，挂上“有人工作，严禁合闸”的警示牌。
0.4KV系统的操作
a、合闸（此处操作均为本地现场操作）
首先，观察变压器上的显示装置是否带电，同时观察低压进线柜上的仪表，查看变压器的输出电压是否正常。
如果未发现异常状况，则按动低压进线柜上的按钮，低压进线柜合闸向低压母排送电。
低压母排带电后，操作每个低压抽屉柜（或者空气开关-箱变里面的）上的空气开关至合闸位置，此时带电显示灯亮，表示抽屉柜或者箱变中的空气开关合闸。
将远程、近地开关旋转至近地位置，按动合闸旋钮，交流接触器合闸，向设备供电，合闸指示灯亮。
备注：
中间为分合闸按钮和储能/释能指示，请不要通过断路器本体上的分合闸按钮来分合断路器，因为此处按钮不具备联锁功能，不正确的操作可能导致故障，正确的分合闸操作是通过位于断路器上方的的分闸合闸及紧急分闸按钮进行断路器的分合闸，如上图所示。
右侧黑色手柄为手动储能扳手，用于电动储能失效时手动储能，需要手动储能时用力向外扳动，直至储能指示显示“储能”。
b、分闸
先按动分闸旋钮，断开交流接触器，合闸指示灯熄灭，带电指示灯亮。
再旋转抽屉柜的手柄断开空气开关（箱变中为直接断开空气开关）。
无功电容补偿的操作
本系统有自动和手动两中操作模式，在手动模式下，当系统的功率因数在0.9以下时，手动按屏上合闸按钮，投入电容补偿，直到系统的功率因数在0.9以上。
因为本变电站为无人值守站，故无
功电容补偿的操作都在自动模式下，由补偿装置自动根据系统状态，投入或者切除电容补偿。
低压柜操作流程说明
低压柜的上电操作流程如下：
闭合市电进线断路器--->分别打开各用电回路。
当两侧进线有电时，应闭合市电进线断路器--->分别打开各用电回路。
（大巴山隧道和红岩湾隧道）
当仅有一侧进线有电时，应闭合有电一侧的进线断路器--->闭合联络柜断路器--->分别打开各用电回路。
（大巴山隧道和红岩湾隧道）
断电操作流程如下：
依次分断所有用电回路--->如果联络柜合闸则分断联络柜断路器--->分断无功补偿柜断路器--->分断电源进线柜断路器。
柴油发电机组
柴油发电机组在一般情况下就处于双电源自动切换状态，双电源切换开关也会锁定在自动切换状态，
双电源自动切换开关
在市电停电时柴油发电机组会自动启动并送电至双电源切换自动切换开关，双电源开关进行将自动切换至柴油发电机电源上，当
市电送电后发电机自动停止运行，双电源开关自动切换至市电电源上。
正常维护只需要定时检查燃油位及电池电压等工作。
手动启动柴油发电机组操作流如下：
1、打开操作电源开关
2、按动左、右键切换至手动
3、按动上、下键检查燃油位、电池电压及各项参数是否正常
4、按绿色START键启动发电机
5、合上开关送电至设备
手动关闭柴油发电机组操作流如下：
1、按红色STOP键停止发电机运行，按一次为发电机缓冲停机，连续按两次为发电机立即停止。
2、将柴油发电机恢复至正常状态（一般柴油发电机都要设置为自动，随时处于待命状态）
备注：
在正常情况下请不要使用紧急停止按钮停机，这可能会使柴油发电机发出故障提示！
隧道照明系统概述
照明操作比较简单，主要分为本地控制和远程控制。
一般情况
下，为了方便操作及管理，均采用远程控制方式，由监控分中心实现对照明灯具的开启、关闭进行统一管理。
（注意：
不要短时间内频繁启闭，否则对灯具寿命有影响）远程控制方式
将低压室馈电柜上的黑色转换开关旋转到“远方/自动”方式，就
可以实现远程控制方式。
此时，监控分中心通过计算机上的控制软件对现场PLC进行控制即可实现对照明回路的开启和关闭操作。
远程计算机控制的详细操作见JT2标。
本地控制方式
有时因为一些特殊情况需要在本地开启或者关闭照明回路（例如：
检修），只需将低压室馈电柜上的黑色转换开关旋转到“就地/手动”方式，就可以实现本地控制方式。
本地控制的操作方法如下：
1.明确需要进行本地控制的照明回路，根据标识牌找到该照明回路对应的黑色转换开关旋钮，旋转到“就地”方式；
2.按动对应的合闸按钮，此时听到“嗒”的一声，合闸指示灯亮，该照明回路已经合闸；（说明：
高压钠灯启动需要一定时间，所以合闸后，照明灯具不会立即点亮，需要等待1～2分钟）
3.若要关闭此照明回路，按动分闸按钮，此时听到“嗒”的一声，
分闸指示灯亮，该照明回路已经分闸；
若不需要再次对照明回路进行本地开启、关闭操作，将黑色转换开关旋转到“远方”方式，保证监控分中心的正常操作。
隧道通风系统概述
由于风机为直接启动，故操作比较简单，主要分为本地控制和
远程控制。
一般情况下，为了方便操作及管理，均采用远程控制方式，由监控分中心实现对射流风机的开启、关闭进行统一管理。
（注意：
不要短时间内频繁启闭，否则启动冲击电流较大，容易对设备产生损伤）
远程控制方式
将低压室通风馈电柜上的黑色转换开关旋转到“远方/自动”方式，就可以实现远程控制方式。
此时，监控分中心通过计算机上的控制软件对现场PLC进行控制即可实现对风机的正转、反转及停止的操作。
远程计算机控制的详细操作详见JT2标。
本地控制方式
有时因为一些特殊情况需要在本地启动或者停止风机控制回路
（例如：
检修），只需将低压室通风馈电柜上的黑色转换开关旋转到“就地/手动”方式，就可以实现本地控制方式。
风机操作按钮、指示灯、手动/自动转换开关
本地控制的操作方法如下：
1.明确需要进行本地控制的通风回路，根据标识牌找到该通风回路对应的黑色转换开关旋钮，旋转到“就地/手动”方式；
2.按动对应的正转或者反转按钮，此时听到“嗒”的一声，合闸指
示灯亮，该通风回路已经合闸，风机转动（说明：
注意观察电流表，启动时电流较大，待电流下降并且稳定后表示启动完成，风机正常运转）
3.若要停止此通风回路，按动停止按钮，此时听到“嗒”的一声，分闸指示灯亮，该通风回路已经分闸，风机停止（说明：
注意观察电流表，电流回零，风机停止运行）。
若不需要再次对通风回路进行本地启动、停止操作，将黑色转换开关旋转到“远方/自动”方式，保证监控分中心的正常操作。
系统的分合闸操作流程
市电下（或发电机电源下）对电源（或发电机电源）进线柜合闸
——》打开无功补偿柜开关——》按下风机馈电柜上的合闸按钮—
—》按下风机启动柜上的合闸按钮（正转和反转按现场情况进行选择）
操作请注意以下几点：
1.风机启动前先确认电容柜处于正常工作状态
2.风机由正转变为反转（或由反转变为正转）必须先停机，至少五分钟之后才能启动反转。
否则会对风机造成严重损害。
3.不可短时间内频繁启动停止风机。
4.不可让风机一次运行超过两小时。
建议一般情况下单组风机每运行一小时至少停止15分钟，每日累计运行不超过4小时。
UPS及EPS
UPS 能在低压室断电以后对设备供电，由于断电以后，柴油发电机启动需要一段时间间隔，所以此时选择 UPS对系统进行供电，并保障系统正常运行，从而提高了系统安全的等级。
整个紧急照明系统也随之启动。
UPS及EPS系统运行主要由主机、电池柜来完成，UPS及EPS主要供电对象为监控系统电源回路及紧急照明回路。
UPS系统具体操作流程
合上电池柜开关——》打开主机——》合上馈电柜上UPS及EPS
抽屉开关对系统供电消防设施
隧道消防以“现场自救，自行疏散为主，外部救援为辅；水
消防与泡沫消防互补。
”的原则扑灭隧道火灾。
本路段隧道消防设施设置类别按隧道机电设施设置等级确定，结合隧道长度，火灾概率、救灾难易程度等因数，本路段隧道消防设施分三类配置：
一类灭火等级适用于3000m以上的A级隧道（大巴山和红岩湾隧道）。
本级隧道设置消防设备箱作为消防设施，每个箱内放置SNSSJ65双口减压稳压消火栓1套、25m消防水龙带2套、DZ19开关水枪2套、PSG-30水成泡沫灭火装置1套（含泡沫储罐、比例混合器、软管卷盘、泡沫喷枪等）、MF/ABC8型干粉灭火器1具、MJPJ6型泡沫灭火器1具。
二类灭火等级适用于3000m以下的B级隧道（池家河和清沟湾隧道），本级隧道设置消防设备箱作为消防设施，每个箱内放置SNSSJ65双口减压稳压消火栓1套、25m消防水龙带2套、DZ19开关水枪2套、PSG-30水成泡沫灭火装置1套（含泡沫储罐、比例混合器、软管卷盘、泡沫喷枪等）、MF/ABC8型干粉灭火器2具、MJPJ6型泡沫灭火器1具。
三类灭火等级适用于C级隧道，本级隧道设置消防设备箱作为消防设施，每个箱内放置MF/ABC8型干粉灭火器2具、MJPJ6
型泡沫灭火器1具。
另每条隧道洞口设有1套室外消火栓、1套水泵接合器。
消防水系统流程
池家河、清沟湾隧道消防给水系统采用常高压供水，系统由“消
防低位水池+消防泵+消防高位水池”的供水方案。
在池家河隧道陕西端设低位水池、消防泵房。
由消防泵把低位水池内水压至高位水
池，高位水池至隧道口采用2路DN200钢管，把高位水池的水引到隧道左右线消火栓箱，供扑灭隧道火灾用水。
火灾时可动用火场附近4处SN65消火栓供水用以冷却降温。
如果油类火灾，可用消火栓箱内水成膜泡沫灭火装置灭火。
打开消火栓门后，首先察看吸液管路中出液阀应处于在开启状态。
拉出喷枪即自动摆动导向架，按逆时针转９０°，同时启动供水阀门，把软管拉至适宜长度，将喷枪口对准火源根部，喷射泡沫液进行
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