02技术规格书1500V直流开关柜.docx
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02技术规格书1500V直流开关柜
1500V直流开关柜
技术规格书
一技术条件
1工程概况
2环境条件
序号
名称
单位
参数
1
安装地点
户、车库
2
周围空气温度
最高气温
℃
＋40
最低气温
-25
最大日温差
K
25
3
海拔
m
≤1000
4
雷暴日
日/年
21
5
污秽等级
III
6
湿度
日相对湿度平均值
%
≤95
月相对湿度平均值
≤90
7
地震烈度
7度
8
耐受地震能力（水平加速度）
m/s2
0.15g
投标人须核实在设备制造、安装及随后的运营中可能影响其运作的所有气候因素。
3采用标准
设备的制造、试验和验收除了满足本用户需求书的要求外，还应符合如下标准：
GB/T10411《城市轨道交通直流牵引供电系统》EN50123-1《概述》EN50123-2《直流断路器》EN50123-3《户直流隔离开关、负荷开关和接地开关》EN50123-6《直流成套开关设备》EN50123-7《直流牵引系统测量、控制与保护》EN50124-1《铁路应用-绝缘配合-部分1：
对绝缘和爬距的基本要求》IEC60077《电力牵引设备》IEC60439《低压开关设备和控制设备组件》GB/T17950《半导体变流器》GB/T14048《低压开关设备和控制设备》GB/T14598《电气继电器》GB7261《继电器及继电保护装置基本试验方法》GB6162《静态继电器及保护装置的电气干扰试验》
所采用的标准均应为项目执行时的最新有效版本，如果这些标准有矛盾时，按高标准的条款执行或按双方商定的标准执行。
若投标人采用除上述之外的其它被承认的相关国、国际标准，应明确提出并提供相应标准复印件，经招标人批准后方可采用。
4系统参数
系统额定电压：
DC1500V
系统最高电压：
DC0V
系统最低电压：
DC1000V
系统近端短路电流：
90kA
5技术要求及性能
本次招标围包括金属封闭式1500V直流开关柜和钢轨电位限制装置。
1500V直流开关柜又包括馈线柜、进线柜（也称正极柜）、联跳柜（如果有）、负极柜等四种类型。
开关柜由若干单体设备、标准化单元组成，装配后开关柜的整体技术性能应满足如下要求。
一般要求
一次回路
1500V直流开关柜为户型开关柜，具有标准防护等级的金属封闭式结构，由一系列标准化单元组成，标准化单元根据设计要求组合成不同的基本小室。
在这些标准化单元中设有操作设备、控制元件、测量元件、保护元件、母排、电源和辅助连接等（除完成当地控制、测量保护功能所需的必要元件外，还装有为实现远方监控所必需的各种转换开关、数据传输所必需的接口设备）。
高、低压室间应采取相应的屏蔽措施，以防高压回路对低压控制回路的干扰。
一次回路与控制、信号、测量、保护等二次回路之间必须采取有效隔离措施，确保一次回路冲击电压不会对上述二次回路产生任何影响。
所有的直流断路器均应提供直接瞬时过流脱扣器。
每个直流断路器所有辅助接点，均应接到低压室端子排上。
防护等级：
开关柜及柜体的防护等级不低于IP2X，低压室的防护等级不低于IP4X。
二次回路及微机测控、保护装置
安装于开关柜的控制、保护、测量、信号等二次回路的设备采用数字型多CPU或DSP的微机测控、保护装置，作为变电所综合自动化系统的一个组成部分，实现对供电系统设备的控制、保护、监视及运行数据的测量、与变电所综合自动化系统的通信等功能。
微机综合测控保护装置优先采用以太网方式与变电所监控网络相联，通信传输速率为10M；若不支持以太网，也可采用现场总线方式与变电所监控网络相联，传输速率不小于19.2Kbps，数据传输安全距离不小于200米。
投标人在投标时说明其投标设备与变电所综合自动化系统监控网络通信的接口形式与接口标准、结构方案、支持的通信规约以及在安全传输距离下的通信速率，并说明各种规约支持的通信传输媒介及其技术规格。
采用的通信规约应向用户完全开放。
二次回路
●馈线及进线开关柜低压室面板应配置断路器的“合-分”闸开关及当地/远方的转换开关，可通过测控、保护装置在当地/远方对断路器进行控制。
●开关柜的断路器控制回路、保护跳闸回路、保护等装置的辅助电源回路及双边联跳回路应分别采用单独的带报警接点的MCB。
●微机保护装置应能将故障数据信息存储并上传至变电所综合自动化系统主控单元。
●在开关柜当地显示面板上应显示但不限于以下信号：
⏹断路器位置
⏹小车位置
⏹跳闸/报警信号
⏹故障总信号
⏹测量值（进线电流、母线电压等）
⏹大电流脱扣动作信号
●低压室二次回路的配线应符合相关标准。
●辅助继电器的动作值、返回值、动作时间、返回时间、热稳定度、绝缘电阻、试验电压、抗干扰性均应符合有关IEC标准或相应国标。
●继电器线圈两端应并联消除过电压回路。
●开关柜上应设置模拟图，模拟图上可显示断路器的分合闸位置和手车位置信号。
投标人负责供货围设备的二次设备的安装、所有柜间接线（包括二次回路接线及通信数据线）。
微机测控、保护装置
软件要求
●产品软件应具有标准化、模块化、并便于功能的扩充。
●产品软件应具有可维护性、可移植性，并具有在系统中进行调试、维护、在线生成等功能。
●产品软件和数据库应可灵活组态、扩充和修改，并具有防止装置掉电时信息丢失的措施。
●产品软件应具有自诊断、告警、显示功能，并可在线检测，装置中微机部分任一元件损坏（包括CPU）时均能发出装置异常信号。
●具备远方复归功能。
硬件要求
●微机测控保护装置应使用工业级及以上的芯片、电容器和其它元器件，并严格筛选。
投标人应在投标文件中列明其提供的各种微机测控保护装置所使用芯片的主要性能指标，供评标使用。
●微机测控保护装置软件版本的升级不应变更硬件。
●微机测控保护装置的软硬件都应采取抗干扰措施，具有足够的抗电磁扰动能力。
开关量输入回路应具有光电隔离，输出应采用空接点或光耦等方式。
●微机测控保护装置的直流逆变电源在直流电源恢复时应能够自起动。
●微机测控保护装置应具有自复位电路，因干扰而造成“死机”应能通过复位电路恢复正常工作。
●微机测控保护装置应具有自动对时功能，与变电所综合自动化系统实现时钟同步对时。
其它要求
●记录的所有事件及上送的信息都应带时标，并精确至毫秒级。
●综合测控保护装置的事件顺序记录分辨率不大于1ms。
●电量遥测精度不低于1.5级。
●微机测控保护装置应可接受包括接点、脉冲等形式的输入信号。
且输入应可编程。
●投标人投标设备应充分考虑地铁空气湿热的特殊运行环境，提出防凝露措施。
如采用在每个开关柜低压室设置加热器及湿度控制器，自动控制加热器的投入/撤除，用于防凝露保护。
湿度控制器对湿度信号进行测量控制，并带有数字显示，湿度的动作值可以整定。
控制器部还应具有加热器断线报警功能，报警信号可通过接点输出。
控制器安装于开关柜。
绝缘性能
微机保护、测控装置的绝缘电阻、介质强度、冲击电压、耐湿热性能应能满足IEC60255-5、IEC60068-2-30或其它被承认的相关标准的规定要求。
机械性能
微机保护、测控装置的震动、冲击响应与耐受以及碰撞性能应能承受IEC60255-22-1、IEC60255-22-2中严酷等级为1级的试验。
电磁兼容性能
各微机测控保护装置应通过IEC或其它相关标准规定的电磁兼容试验。
投标人应提供其投标设备通过的电磁兼容试验的试验项目、遵循的标准、严酷等级、试验值，并提供试验的有效证明文件。
连续通电
装置完成调试后，出厂前应根据有关IEC标准进行不少于100h连续通电试验。
各项参数和性能应符合相关规定。
连续通电试验的被试装置只施加直流电源，必要时可施加其它激励量进行功能检测。
主要技术指标
辅助电源额定值
●控制回路：
DC220V
●保护回路：
DC220V
●信号回路：
DC220V
●允许偏差：
20%～+10%，纹波系数不大于5%
功耗
由投标人提供。
过载能力
直流电源回路：
80110额定电压，连续工作
整定围
Ø断路器直接瞬时过流脱扣器的整定围为：
2～5kA、2～8kA、4～10kA或4～15kA
Ø定时限过流保护整定围：
电流：
0～12000A；时间延迟：
0～65s。
Ødi/dt+△I保护整定围：
di/dt保护起动值E：
1～300kA/s，复位值F：
1～300kA/s，△I；0～12000A，时间延迟：
0～20ms,时间T：
1～500ms，△Imin：
0～12000A。
Ø线路测试整定围：
测试次数：
1～10次，时间间隔D：
10～120s，测试时间T：
1～10s，测试条件Uf：
300～2000V，Rmin：
0.3～10Ω。
Ø逆流保护整定围：
电流：
0～12000A；时间延迟：
0～65s。
Ø低电压保护整定围：
可根据工程需要在任意围进行整定。
开关柜
1500V直流开关柜可分为进线柜（也称正极柜）、馈线柜、联跳柜（如果有）和负极柜四种类型。
进线柜
进线柜是指用于安装整流器正极与1500V正极母线间的开关设备。
进线柜装设手车式直流快速断路器，手车能方便地拉出和推入。
开关柜具有“运行”、“试验”、“隔离”三个明显位置。
柜主要设备及技术参数如下表：
序号
设备及技术性能
参数及要求
1
直流快速断路器
1套
1.1
开关本体
1台
∙型式
手车式
∙额定电压
DC1500V
∙最高工作电压
DC0V，应满足车辆再生能量制动时的瞬时过电压。
∙额定绝缘电压
DC3000V
∙额定电流
3150A
∙过负荷能力
2小时
4000A
1分钟
8000A
∙开断时最大弧电压
不超过最高工作电压的2倍
∙预期短路电流峰值（ĪSS）
110kA（di/dt≥10kA/ms）
∙预期短路电流（ISS）
90kA（di/dt≥10kA/ms）
∙最小开断电流
在最高工作电压时≤50A，投标人描述其原理并提供具体参数
∙工频耐压：
（一次回路对地、合闸线圈、辅助触头；主触头间）
6.9kV，50Hz，1min
∙冲击耐压
15kV
∙电寿命
额定短路电流开断次数
投标人提供
额定电流下的开断次数
投标人提供
∙机械寿命
额定操作顺序
O-15s-CO-15s-CO-60s-CO
操作频率
投标人提供
最大操作循环次数
投标人提供
∙机械特性
分闸时间（ti）
≤5ms
全分断时间（tb）
≤20ms
额定短路电流与保护整定值的比率
≥7
di/dt（att=0）
≥5（kA/ms）
1.2
大电流脱扣装置
1套，投标人提供包括限流特性、电流整定值围等参数
1.3
控制回路
有开关合、分位置的指示器
∙额定电压
DC220V
∙保持方式
电保持
∙额定合闸功率
投标人提供
∙额定保持功率
投标人提供
∙额定电压下合闸时间
投标人提供
∙工频耐压
2kV，50Hz，1min
∙冲击耐压
同主回路或采取隔离措施
1.4
辅助回路
∙辅助接点
8常开+8常闭
∙工频耐压
2kV，50Hz，1min
∙冲击耐压
同主回路或采取其它隔离措施
2
电流测量装置
1套（投标人应提供具体方案）
∙额定一次电流
3000A
∙过载能力
5倍
∙额定二次电流（电压）
投标人提供（与测控、保护装置配套）
∙嵌入式电流表
1个，准确等级1.5级，-6000-0-+6000A
3
电压测量装置
1套（投标人应提供具体方案）
∙一次额定电压
DC1500V
∙二次输出电压
与所选设备匹配
∙电压表
1只，准确级1.5，量程0～2000V
4
避雷器
2/1台（每个牵引所2个进线柜共设3台避雷器）
额定电压
≥2kV
标准放电电流
10kA
标称放电电流下残压
≤5kV
5
继电保护、控制、监视单元
1套
6
辅助继电器、MCB及二次附件
1套
7
模拟图
1套
8
手车
1台
9
柜体
1个
10
主要附件
投标人提供附件清单
∙操作计数器（不少于四位）
1套
∙“当地-远动”操作模式选择开关
1套
∙低压室/高压室门锁
1/1套
∙解锁联杆“解锁手车及断路器”
1套
∙断路器分、合闸及运行、试验位置指示装置
1套
∙手动紧急分闸按钮
1套
11
最大外型尺寸（宽深高）：
800*1750*2300mm
12
重量
投标人提供
二次回路及微机综合测控/保护单元的功能要求
保护功能
设置反映反方向瞬时过流跳闸的逆流保护，动作信号应能当地/远方显示，显示信号通过当地/远方复归。
信息采集功能
●采集断路器和手车的位置信号、开关柜的所有故障、报警信号。
●电流、电压模拟量采集。
●大电流脱扣装置有独立的报警接点。
该触点不但启动手车本体上的计数器计数，还可参与闭锁/联跳。
控制及联锁、联跳功能
●可在当地/远方对断路器进行控制。
●保护装置具有可编程的光隔数字量输入、继电器输出，数字量输入回路不少于15路，数字量输出回路不少于15路。
●实现开关间的联锁、闭锁、联跳功能。
●逆流保护动作后，向对应的整流机组35kV中压断路器发出跳闸信号，并闭锁合闸。
跳闸信号应使用继电器独立硬接点发出,跳闸回路电压等级为DC220V。
●提供跳闸接收继电器，接收整流机组35kV侧保护联跳信号。
测量功能
对系统的运行参数进行采集，测量值可在开关柜当地显示并同时通过变电所监控网络上传至远方控制指挥中心。
1500V进线的测量量为进线电流、母线电压，电压显示应带最大指针。
显示功能
在开关柜当地可显示但不限于以下信息：
●断路器位置
●跳闸/报警信号
●测量值
当地和远方的通信功能
装置应具有与当地PC机和所综合自动化通信网络进行通信的两个独立的标准通信接口。
实现对保护的编程、调试、整定、就地访问和采集的开关位置、故障、预告信息、运行参数的上传以及远方控制指挥中心对供电设备的监视控制等远动功能。
馈线柜
馈线柜安装于1500V正极母线与接触网上网隔离开关之间，其配置1500V正极母线、断路器及相关控制、保护单元等设备。
馈线柜装设手车式直流快速断路器，手车能方便地拉出和推入。
开关柜具有“运行”、“试验”、“隔离”三个明显位置。
柜主要设备及技术参数
序号
设备及技术性能
参数及要求
1
直流快速断路器
1套
1.1
开关本体
1台
∙型式
手车式
∙额定电压
DC1500V
∙最高工作电压
DC0V，应满足车辆再生能量制动时的瞬时过电压。
∙额定绝缘电压
DC3000V
∙额定电流
3150A
∙过负荷能力
2小时
4000A
1分钟
8000A
∙开断时最大弧电压
不超过最高工作电压的2倍
∙预期短路电流峰值（ĪSS）
110kA（di/dt≥10kA/ms）
∙预期短路电流（ISS）
80kA（di/dt≥10kA/ms）
∙最小开断电流
在最高工作电压时≤50A，投标人描述其原理并提供具体参数
∙工频耐压：
（一次回路对地、合闸线圈、辅助触头；主触头间）
6.9kV，50Hz，1min
∙冲击耐压
15kV
∙电寿命
额定短路电流开断次数
投标人提供
额定电流下的开断次数
投标人提供
∙机械寿命
额定操作顺序
O-15s-CO-15s-CO-60s-CO
操作频率
投标人提供
最大操作循环次数
投标人提供
∙机械特性
分闸时间（ti）
≤5ms
全分断时间（tb）
≤20ms
额定短路电流与保护整定值的比率
≥7
di/dt（att=0）
≥5（kA/ms）
1.2
大电流脱扣装置
1套，投标人提供包括限流特性、电流整定值围等参数
1.3
控制回路
有开关合、分位置的指示器
∙额定电压
DC220V
∙保持方式
电保持，投标人可提出其他建议，招标人确认。
∙额定合闸功率
投标人提供
∙额定保持功率
投标人提供
∙额定电压下合闸时间
投标人提供
∙工频耐压
2kV，50Hz，1min
∙冲击耐压
同主回路或采取其它隔离措施
1.4
辅助回路
∙辅助接点
8常开+8常闭
∙工频耐压
2kV，50Hz，1min
∙冲击耐压
同主回路或采取其它隔离措施
2
电流测量装置
1套（投标人应提供具体方案）
∙额定一次电流
3000A
∙过载能力
5倍
∙额定二次电流（电压）
投标人提供（与测控、保护装置配套）
∙嵌入式电流表
1个，准确等级1.5级，
-6000-0-+6000A
3
故障显示装置
1套（说明显示方式及特性）
4
继电保护、控制、监视单元
1套
5
辅助继电器、MCB及二次附件
1套
6
模拟图
1套
7
手车
1台
8
柜体
1个
9
主要附件
投标人提供附件清单
∙操作计数器（不少于四位）
1套
∙“当地-远动”操作模式选择开关
1套
∙低压室/高压室门锁
1/1套
∙解锁联杆“解锁手车及断路器”
1套
∙断路器分、合闸及运行、试验位置指示装置
1套
∙手动紧急分闸按钮
1套
10
最大外型尺寸（宽深高）：
800*1750*2300mm
11
重量
投标人提供
二次回路及微机综合测控/保护单元的功能要求
保护功能包括但不限于以下功能：
●反应电流上升率di/dt和电流增量I的保护。
●过电流保护。
●电流速断保护。
●直流双边联跳保护,其功能通过联跳电缆及两侧直流开关柜中配置的联跳继电器实现，双边联跳信号采用硬接点方式，双边联跳的详细方案由招标人在设计联络时确定。
●牵引供电系统变电所直流馈线还配备反应热效应的接触网过负荷保护。
●对于双边联跳和框架保护联跳，应能提供独立输出硬接点，可驱动DC220V联跳继电器。
●断路器馈线应有低电压保护。
信息采集功能
●采集断路器和手车的位置信号、开关柜的所有故障、报警信号。
●电流、电压模拟量采集。
●双边联跳发送、接收信号。
控制功能
●可在当地/远方对断路器进行控制。
●保护装置具有可编程的光隔数字量输入、继电器输出，数字量输入回路不少于20路，数字量输出回路不少于16路。
●断路器小车在工作位置并且线路有压时，可不经过线路检测，断路器直接合闸。
自动装置功能
具有通过线路测试回路，判别故障性质的自动重合闸功能：
●正常操作断路器合闸时，应能对线路进行多次（不少于3次）测试，线路正常允许合闸,如线路存在持续性故障,闭锁合闸。
●当接触网发生故障时，断路器分闸，起动线路测试，并根据测试结果判别故障性质，如故障是瞬时性的，自动重合闸将使断路器重新合闸；如故障是永久性的，直流断路器不进行重合闸。
框架保护不起动线路测试及重合闸。
●当重合闸后在设定的短时间再次跳闸时，线路测试及重合闸被自动闭锁，闭锁时间可调。
重合闸失败后可以就地和远方合闸。
●测试次数、测试时间及门限值可调。
测量功能
对系统的运行参数进行采集，测量值可在开关柜当地显示并同时通过变电所监控网络上传至远方控制指挥中心。
1500V馈线的测量量为馈线电流。
显示功能
在开关柜当地可显示但不限于以下信息：
●断路器位置
●跳闸/报警信号
●“永久性短路”
●线路测试状态及结果
●重合闸成功/失败指示
●测量值
当地和远方的通信功能
装置应具有与当地PC机和所综合自动化通信网络进行通信的两个独立的标准通信接口。
实现对保护的编程、调试、整定、就地访问和采集的开关位置、故障、预告信息、运行参数的上传以及远方控制指挥中心对供电设备的监视控制等远动功能。
事件记录功能
记录的事件应包括多种状态发生变化的事件，所有事件可从面板显示器或通信口当地/远方调出查看。
投标人在投标文件中应说明其装置可记录的事件种类以及能储存的最新的事件数量。
故障录波功能
故障录波应可记录电流、电压等模拟量信号，录波数据可以波形方式输出。
故障录波的起动方式可由用户设定，故障前记录的时间不小于100ms，故障后记录的时间不小于150ms，故障前后记录的时间可调。
故障录波应可通过投标人提供的专用软件及设备在当地查看，并可从装置下载记录，也可当远方召唤时上传。
投标人在投标文件中说明其装置可记录的模拟量/状态量和录波长度与存储容量。
用于再现故障记录及故障波形进行故障分析的专用软件，中标后应在项目中成套提供并向用户授予软件使用权。
联跳柜（如果有）
联跳柜是专门用于放置双边联跳保护的联跳继电器及联跳端子排的柜体，投标人可结合自身直流开关柜系统接线需要设置该联跳柜。
联跳柜与馈线柜并排放置，颜色应与馈线柜保持一致。
联跳柜应与直流馈线柜具有同样的标准防护等级的金属封闭结构、材料及强度。
投标人应提供联跳柜与其他柜间的回路连线、保护装置出口跳闸接点及信号接点数量，出口继电器接点容量与被跳开关柜操作机构合分闸线圈技术特性匹配，保护跳闸出口应具有直接跳闸能力。
序号
设备及技术性能
参数及要求
1
联跳继电器
应保证动作时间不大于10ms。
辅助接点不少于3常开、3常闭。
2
闭锁继电器
数量满足越区隔离开关闭锁回路的需求，具体数量待设计联络时确定，投标价格包含继电器数量的变化。
辅助接点不少于3常开、3常闭。
3
转接端子排
满足联跳、闭锁回路的转接需求。
4
最大外形尺寸（宽深高）mm
400*1750*2300
说明：
投标人在投标时应明确设备的所有参数。
负极柜
负极柜采用手动隔离开关，开关柜前部设可锁住的金属门。
采用电磁锁方式实现负极柜中手动隔离开关与对应的1500VDC进线柜中的断路器和35kV断路器之间的闭锁，只有当对应的1500VDC断路器和35kV断路器处于分闸位置时，负极柜手动隔离开关才能操作，只有当负极手动隔离开关处于合位时，1500V进线断路器才能合闸。
全所设两套低阻抗框架泄漏保护装于负极柜，对框架故障进行保护。
框架泄漏保护由一个电流元件和一个电压元件组成，电压元件应通过转换开关当地投入/切除，并可分别整定为报警和跳闸二段。
框架保护动作跳闸后，闭锁被跳开的断路器的合闸，只有当故障消失，当地复归框架保护后，断路器才能合闸。
框架保护的动作信号可在当地/远方显示。
负极柜设置负极对地避雷器，以抑制雷电波。
负极柜设置一套用于信息（隔离开关位置、框架保护动作等）采集及与变电所综合自动化系统通信处理设备进行通信的监控单元，具有与当地PC机和所综合自动化系统进行通信的两个独立的标准通信接口。
可采用控制/保护功能一体化设备。
柜主要设备及技术参数如下表：
序号
设备及技术性能
参数及要求
1
手动隔离开关
2套
1.1
隔离开关本体
2台
∙额定电压
DC1500V
∙额定绝缘电压
DC0V
∙额定电流
3150A
∙过负荷能力
2小时
4000A
1分钟
8000A
∙
升级会员 