直流负极柜65使用维护说明书.pdf
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运 用 文 件 名称 编号 直流负极柜 65 使用维护说明书 CH201729100007SF 版本 A 版权专有 违者必究 标准模板：Q/ZS 23-2010 直流负极柜 65 使用维护说明书 编 制 黄 校 核 审 版 艺 赵金华 曾祥发 标准化 高相荣 核 吴双青 批 宋 本 变更人 变更日期 黄 2018.5.24 A.0 毅 毅 CH201729100007SF 工 准 变更说明 永 变更编号 初版 I 株洲长河电力机车科技有限公司 直流负极柜 65 使用维护说明书 前 言 用户文件 警告 在安装和调试设备之前，请您务必阅读以下安全规则和警告，以及设备上粘贴的所 有警示标志。确保警示标志置于醒目的地方，并更换已脱落或损坏的标志。 CH201729100007SF II 株洲长河电力机车科技有限公司 直流负极柜 65 使用维护说明书 目 次 1 目的和范围 .......................................................................... 1 1.1 目的 ............................................................................ 1 1.2 范围 ............................................................................ 1 2 符合性说明 .......................................................................... 1 3 产品说明 ............................................................................ 1 3.1 使用条件 ........................................................................ 1 3.1.1 电气条件 .................................................................... 1 3.1.2 海拔高度 .................................................................... 1 3.1.3 温度 ........................................................................ 1 3.1.4 相对湿度 .................................................................... 1 3.1.5 冲击和振动 .................................................................. 2 3.1.6 安装条件 .................................................................... 2 3.2 配置及结构说明 .................................................................. 2 3.3 功能说明 ........................................................................ 3 3.3.1 框架保护功能 ................................................................ 3 3.3.2 灯测试功能 .................................................................. 3 3.3.3 通信功能 .................................................................... 3 3.3.4 状态、故障显示功能 .......................................................... 3 3.3.5 信息采集功能 ................................................................ 3 3.3.6 本地控制功能 ................................................................ 4 3.4 工作原理 ........................................................................ 4 3.5 技术参数 ........................................................................ 4 3.6 接口说明 ........................................................................ 5 3.6.1 人机接口 .................................................................... 5 3.6.2 机械接口 .................................................................... 5 3.6.3 电气接口 .................................................................... 6 3.7 安装和初始化 .................................................................... 7 3.7.1 安装 ........................................................................ 7 3.7.2 初始化 ...................................................................... 8 3.8 标识说明 ........................................................................ 8 3.9 运输和贮存 ...................................................................... 8 3.9.1 产品装卸 .................................................................... 9 3.9.2 产品运输 .................................................................... 9 3.9.3 产品验收 .................................................................... 9 3.9.4 产品贮存 ................................................................... 10 4 操作指南 ........................................................................... 10 4.1 操作注意事项 ................................................................... 10 4.2 检查性操作 ..................................................................... 10 4.3 正常运行操作 ................................................................... 10 4.3.1 直流负极柜 65 正视图........................................................ 10 4.3.2 合闸操作 ................................................................... 11 4.3.3 分闸操作................................................................... 11 4.4 故障工况操作 ................................................................... 11 CH201729100007SF III 株洲长河电力机车科技有限公司 直流负极柜 65 使用维护说明书 4.4.1 保护故障 ................................................................... 11 4.4.2 柜体内部故障 ............................................................... 12 4.4.3 通信故障 ................................................................... 12 5 维护指南 ........................................................................... 12 5.1 计划性维护 ..................................................................... 12 5.2 故障维修 ....................................................................... 12 5.3 专用工具及设备 ................................................................. 13 5.4 废弃物处理方案 ................................................................. 13 5.5 关键零部件信息 ................................................................. 13 附 录 A 术语和缩略语 ............................................................... 14 A.1 术语 ........................................................................... 14 CH201729100007SF IV 株洲长河电力机车科技有限公司 直流负极柜 65 使用维护说明书 1 目的和范围 1.1 目的 本说明书对直流负极柜65的结构和各接口进行说明，同时阐述了该负极柜具有的所有功能，并介绍其 安装、操作及维护指南，为用户的正确、安全使用提供依据。 1.2 范围 本用户手册适用于直流负极柜65。 2 符合性说明 表1 序号 标准/文件号 引用文件及参考资料 标准/文件名称 备注 1 GB/T 10411-2005 城市轨道交通直流牵引供电系统 — 2 GB/T 25890.1-2010 轨道交通 地面装置 直流开关设备 第 1 部分：总则 3 GB/T 25890.3-2010 4 GB/T 25890.6-2010 IEC61992-1:2006，IDT 轨道交通 地面装置 直流开关设备 第 3 部分：户内直流隔 IEC61992-3:2006，IDT 离开关、负荷开关和接地开关 轨道交通 地面装置 直流开关设备 第 6 部分：直流成套开 3 IEC61992-6:2006，IDT 关设备 产品说明 3.1 使用条件 3.1.1 电气条件 额定输入电压：DC750V； 最高输入电压：DC900V； 电压纹波系数：≤5%； 额定输入电流：4000A。 3.1.2 海拔高度 -120m～1400m。 3.1.3 温度 运输和存储温度：-25C～55C； 工作温度：-5C～40C。 3.1.4 相对湿度 相对湿度在最高温度为40℃时不应超过50%RH，在温度发生变化时，允许出现轻微的凝露。 CH201729100007SF 共 14 页 第1页 株洲长河电力机车科技有限公司 直流负极柜 65 使用维护说明书 3.1.5 冲击和振动 当具有表1特性的10Hz正弦振动波单独作用时，设备应能正常工作。 表2 3.1.6 方向 加速度峰值 额定持续时间 垂直 5m/s² 30s 水平 5m/s² 30s 安装条件 户内安装、无尘埃、油烟、导电性粉尘、腐蚀性气体、可燃性气体和风雨侵袭的场所。 3.2 配置及结构说明 直流负极柜（65）实物图 CH201729100007SF 共 14 页 第2页 株洲长河电力机车科技有限公司 直流负极柜 65 使用维护说明书 直流负极柜65按功能区域分为隔离刀操作室/母线室和控制室；其中： 1) 隔离刀操作室/母线室：主要包括进/出线母排、电压/电流变送器、电动隔离开关、分流器。 2) 3) 控制室：主要包括MCB、中间继电器、PLC、指示灯、按钮、电流表及二次接线端子。 配置结构图见图1： 图1 负极柜配置结构图 3.3 功能说明 3.3.1 框架保护功能 柜内设置框架保护功能：框架故障保护由一个电流元件和一个电压元件组成。采用软件编程，并可采 用软件编程分别整定为报警和跳闸二段，动作电流及动作电压、动作时间可以由软件编程现场整定。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。 3.3.2 灯测试功能 为防止指示灯损坏导致故障不显示的情况发生，负极柜具有灯测试功能。该功能通过按钮实现，按下 按钮时，柜体面板上指示灯全亮；松开按钮时，指示灯处于正常工作状态。 3.3.3 通信功能 负极柜配置1套PLC装置，用来实现对保护的编程、调试、整定、就地访问；开关状态、故障、运行参 数的上传以及远方控制指挥中心对设备的监视控制等远动功能。 3.3.4 状态、故障显示功能 负极柜面板上配置指示灯用于显示电动隔离开关分/合闸状态及故障状态。另配置电流表用于显示主 回路及支路电流。 3.3.5 1) 2) 信息采集功能 采集电动隔离开关状态信号、柜内的所有事故、报警信号； 电流、电压模拟量采集。 CH201729100007SF 共 14 页 第3页 株洲长河电力机车科技有限公司 直流负极柜 65 使用维护说明书 3.3.6 本地控制功能 1) 2) 3) 4) 5) 柜体前面板上配置下列转换开关或按钮进行本地控制。 本地/远程转换开关：用于负极柜在本地控制及远程控制间切换； 合闸按钮：用于电动隔离开关合闸； 分闸按钮：用于电动隔离开关分闸； 复位按钮：用于故障复位。 灯测试按钮：用于测试各指示灯是否损坏。 3.4 工作原理 直流负极柜65连接于整流器负极与钢轨之间，实现对牵引网回流控制。 图2 电路图 直流进线柜 整 流 器 10kV开关柜 钢 轨 直流负极柜 直流馈线柜 控制信号屏 注： 图中实线表示一次回路， 虚线表示二次回路。 图3 工作原理框图 3.5 技术参数 表3 序号 CH201729100007SF 要求项点 技术指标 共 14 页 第4页 备注 株洲长河电力机车科技有限公司 直流负极柜 65 使用维护说明书 序号 要求项点 技术指标 1 额定电压 DC900V 2 额定绝缘电压 DC3000V 3 对地及极间 6.9kV 隔离断口 8.3kV 备注 主回路工频耐压 4 5 母线额定电流 6000A 6 馈线额定电流 4000A 7 控制电源 DC220V，用于控制、保护等二次回路 8 辅助电源 AC220V，仅用于照明、除湿系统 9 防护等级 IP20 10 柜体尺寸（宽×深×高） 600mm×1500mm×2200mm 11 符合标准 GB/T 10411-2005、GB/T 25890.1-2010、 GB/T 25890.3-2010、GB/T 25890.6-2010 3.6 接口说明 3.6.1 人机接口 1) 柜体面板上提供以下人机接口： 指示灯：可显示电动隔离开关分/合状态、框架保护故障； 2) 按钮：电动隔离开关合闸/分闸按钮、远程/本地转换开关、灯测试按钮； 3) 仪表：指针式电流表； 3.6.2 机械接口 直流负极柜65与直流负极柜75拼柜安装基础尺寸图见图4。 CH201729100007SF 共 14 页 第5页 株洲长河电力机车科技有限公司 直流负极柜 65 使用维护说明书 图4 3.6.3 电气接口 一次电缆接口表见表4，二次电缆接口表见表5。 表4 一次电缆接口表 序号 端子编号 信号 电缆规格 数量（根） 1 DC- DC750V 电源 1×400mm2 6 2 203 DC750V 电源 1×400mm2 6 3 回流 1、2 DC750V 电源 1×400mm2 12 备注 采用孔径为φ16 的铜接线端子。 采用孔径为φ16 的铜接线端子。 采用孔径为φ16 的铜接线端子。 表5 二次电缆接口表 序号 端子编号 1 XT1:1 2 XT1:3 3 XT1:5 4 XT1:7 5 XT1:9 6 XT1:11 7 XT1:31 CH201729100007SF 信号定义 连接电缆规格 备注 AC220V 电源 KVVP\2×2.5mm² 辅助供电电源 DC220V 电源 KVVP\2×2.5mm² 辅助供电电源 DC24V 电源 KVVP\2×2.5mm² 辅助供电电源 框架保护跳闸60柜 KVVP\2×1mm² 输出信号 共 14 页 第6页 株洲长河电力机车科技有限公司 直流负极柜 65 使用维护说明书 序号 端子编号 8 XT1:32 9 XT1:33 10 XT1:34 11 XT1:35 12 XT1:36 13 XT1:37 14 XT1:38 15 XT1:27 16 XT1:28 17 XT1:29 18 3.7 信号定义 连接电缆规格 备注 框架保护跳闸10柜 KVVP\2×1mm² 输出信号 框架保护跳闸236柜 KVVP\2×1mm² 输出信号 框架保护跳闸237柜 KVVP\2×1mm² 输出信号 1#隔离开关合闸状态信号 KVVP\2×1mm² 输出信号 1#隔离开关分闸状态信号 KVVP\2×1mm² 输出信号 XT1:30 安装和初始化 3.7.1 3.7.1.1 安装 安装尺寸 柜体外形及安装尺寸、地脚螺钉应与基础尺寸符合。柜顶有 4 个 M24 的吊环螺钉，吊装时使用。 3.7.1.2 安装场地要求 1) 安装场地为室内，无日晒、雨淋，无腐蚀性气体。 2) 室内最高环境温度不大于 40℃。 3) 室内空气流通良好，配备有通风孔和向外排风的风扇。 4) 室内地面干燥，无积水、凝露。 3.7.1.3 安装位置检查 1) 检查安装场地墙上有无通风孔与排风扇。 2) 安装位置地脚螺钉开孔是否与屏柜相符。 3) 用水平仪检查安装位置地面平整度，保证安装地面平整。 4) 测量柜体外形尺寸与进入安装位置处的门、墙等有无冲突。 5) 检查柜体落位后柜门开启以及与外部的电缆电线连接是否方便。 3.7.1.4 安装运输工具 吊车、铲车、套筒扳手、力矩扳手、多头螺丝刀。 3.7.1.5 装配 开关柜安装方式见图5。 CH201729100007SF 共 14 页 第7页 株洲长河电力机车科技有限公司 直流负极柜 65 使用维护说明书 图5安装示意图 3.7.1.6 一次回路接线 根据表 4 完成屏柜间接线。电缆进入屏柜前应在地沟内的电缆支架上绑扎固定。接线必须有线号标记。 当确认线号无误后用扳手把各联接螺栓拧紧直到弹簧垫圈压平为止。 3.7.1.7 二次回路接线 二次回路由接线端子排对外接线, 根据表 5 完成屏柜间接线。 3.7.2 初始化 现场调试旨在检测装置在安装、运输过程中是否损坏，验证设备在实际负载及工况下的性能指标是 否符合技术要求。 设备安装完毕后，必须由供应方技术人员或售后服务人员和用户共同完成设备投运前的调试工作。 未经过调试，严禁设备直接投入使用。 3.8 标识说明 标识说明见表6 。 表6 标识 说明 警告 ⚫ ⚫ 3.9 本设备带有危险电压，如果不遵守“警告”的规定，或不按本用户手册的要求进行操作，就可 能会造成死亡，严重的人身伤害或重大的财产损失。 只有经过培训合格的专业人员才允许操作本设备，并且在使用设备之前要熟悉本说明书中所有 的安全说明和有关安装，操作和维护的规定。正确地进行搬运装卸，就位安装和操作维护，是 实现本设备安全和成功地投入运行的可靠保证。 运输和贮存 CH201729100007SF 共 14 页 第8页 株洲长河电力机车科技有限公司 直流负极柜 65 使用维护说明书 3.9.1 产品装卸 设备配置吊环/吊耳以便于安装。装卸设备可采用起重机、汽车吊或叉车等起吊设备。必须按照柜型重 量选择合适起重设备或安装转运设备。 采用吊装方式时，应保持设备在吊具上的平衡。起吊在包装箱四下角垫木处挂钢丝绳（见吊装示意图）， 无包装箱或把设备从包装箱中吊起时，应同时使用设备上的 4 个吊环螺钉起吊，起吊钢丝绳之间夹角不得 大于 60°（见吊装示意图）。 装卸时应严格按照国家有关装卸规程。 产品装卸过程中，应小心轻放。 图6 柜体吊装示意图 3.9.2 产品运输 运输前的准备应考虑对设备的保护，以避免在运输和搬运过程中受潮、受腐蚀、破损和变形。 每个运输箱体上应标明内装物品，标出吊装点位置和重心位置。 附件、小零件和其他装配材料用木箱或纸箱单独包装后置于开关柜内发货。 产品可用火车、汽车、轮船和飞机等交通工具进行运输，装运产品的车厢、船舱等应保持清洁，无污 染物。 产品装车必须符合运输规程要求，产品应安放牢固，在运输过程中不允许有摇晃、碰撞和移动的现象。 产品运输过程中，其倾斜度不得大于 30°。 产品在车站、码头中转或终点卸下后，不许堆码。安放时下面要用木方等垫好，垫高不小于 100mm。 3.9.3 产品验收 用户收到产品后，请立即进行检查。 检查产品铭牌数据是否与订货合同相符，如产品型号、额定电压、额定电流等。 检查出厂文件是否齐全。 检查包装箱内物件是否与装箱单相符。 检查产品运输过程中有无损伤，产品零部件是否损伤和移位，接线是否松动、断裂，绝缘是否破损， 是否有脏物或异物等。 产品开箱检查完毕，如不立即投入运行，应妥善保存或重新包装好，以防损、防潮和防盗。 检查中如发现包装箱及产品有严重损伤，请立即通报运输和产品生产部门，并保留好现场以作处理。 CH201729100007SF 共 14 页 第9页 株洲长河电力机车科技有限公司 直流负极柜 65 使用维护说明书 3.9.4 产品贮存 需仓储保管的产品，不应拆除包装，如因验收需拆除包装，验收完毕后应恢复包装。 对需长期仓储的产品，必须在库房存放。库房应清洁、干燥，不应同时储存活性化学药品和腐蚀性物 品。 所有产品不许堆码。 短期户外存放时，下面要用木方等垫好，垫高不小于100mm。 4 操作指南 4.1 操作注意事项 1) 设备安装完毕后，必须由供应方技术人员或售后服务人员和用户共同完成设备投运前的调试工作。 2) 未经过调试，严禁设备直接投入使用。 3) 操作使用前请通读产品手册，有疑惑请及时沟通解决。 4) 操作使用中，注意人身安全。 5) 选择符合要求电缆连接，注意电压等级和电流承受能力。 6) 每次接触母排等可能带电体之前都必须确认其是否带电，不带电方能接触。 4.2 检查性操作 1) 检查开关柜的总体情况，弄清各种危害因素，并确认已完全排除； 2) 检查主母排、一次电缆、二次电缆、接地电缆等已按图纸要求连接好； 3) 控制室内 MCB 全部合闸，接通辅助控制电源； 4) 确认 PLC 已设置完毕； 5) 若要进行后台操作，将远程/本地转换开关打到远程位置，柜体本地的操作不受远程/本地影响；按下 灯测试按钮，面板上指示灯应全亮； 6) 确认所有柜门均已锁好。 4.3 正常运行操作 4.3.1 直流负极柜 65 正视图 CH201729100007SF 共 14 页 第10页 株洲长河电力机车科技有限公司 直流负极柜 65 使用维护说明书 图7 直流负极柜65正视图 其中： 1、故障指示灯；2、主回路指针式电流表； 3、隔离开关状态指示器，隔离开关分/合闸按钮、灯测试按钮、复位按钮；4、5、操作按钮；6、远程/本 地转换开关； 7、支路指针式电流表；8、散热孔。 4.3.2 合闸操作 按下合闸按钮，电动隔离开关在5s内合闸，面板上隔离开关状态指示器变成红色，合闸完成。 4.3.3 分闸操作 按下分闸按钮，电动隔离开关在5s内分闸，面板上隔离开关状态指示器变成绿色，分闸完成。 4.4 故障工况操作 在运行过程中，通过面板指示灯确定故障源，并按照故障信息进行分类处理。 故障排查后，通过复位按钮进行复位操作，如果报警信息仍然存在，表示故障点未排除。 当遇到不可排除的故障时，请勿擅自拆装设备，请与厂家联系。 4.4.1 保护故障 CH201729100007SF 共 14 页 第11页 株洲长河电力机车科技有限公司 直流负极柜 65 使用维护说明书 保护故障为框架泄露保护故障，当故障发生时，在面板上故障指示灯亮，在确认排除外部故障后，按 下柜体面板上的复位按钮，可消除故障信息并进行后续操作。 4.4.2 1) 柜体内部故障 电动隔离开关故障 如电动隔离开关出现卡分、卡合情况时，此时面板故障指示灯亮，应断电后对线路及隔离开关进行检 查，确认故障并排除后，按下柜体面板上的复位按钮，可消除故障信息并进行后续操作。 2) 控制元件故障 当诸如指示灯、按钮、中间继电器等元件发生故障失灵时，需在断电的情况下对元件进行更换。 4.4.3 通信故障 依据本柜对外通信协议进行通信，当出现无法通信或通信故障时，请联系厂家。 5 维护指南 5.1 计划性维护 表7 项目/操作 最小频率 — 1、目视检查 检查开关柜柜体、铜排、绝缘子是否有损坏、污垢及锈蚀。 2次/年 — 2、机械检查 检查柜体及母排及端子上是否有松脱的螺栓及螺帽。 2次/年 — 3、电气检查 测量框架和地之间的绝缘电阻，应不小于2M Ω。 1次/年 检查各显示仪表及指示灯是否正常。 1次/年 检查各开关及继电器动作是否正常。 1次/年 — 4、开关柜清洁 不可使用含有酸 使用沾有酒精的抹布清洁开关柜，除去沉积的灰尘及污垢。 5.2 备注 2次/年 及卤素的清洁剂。 故障维修 表8 故障 隔离开关无法操作 CH201729100007SF 可能原因 A.缺少辅助控制电压。 解决措施 确认是否有电源进入开关柜，M CB是否合上。 共 14 页 第12页 株洲长河电力机车科技有限公司 直流负极柜 65 使用维护说明书 故障 5.3 可能原因 解决措施 B.开关柜故障没有清除。 在确认无故障的情况下按下复位按钮。 C.电气闭锁。 解锁隔离开关。 D.本地/远程位置选择错误。 确认操作模式，将选择开关打到正确位置。 E.隔离开关电机有问题。 确认电机是否正常，如不正常需更换电机。 专用工具及设备 表9 序号 1 5.4 专用工具及设备名称 备注 电动隔离开关操作手柄 随设备发货 废弃物处理方案 检修中产生的废弃物请按照国家有关规定处理。 5.5 关键零部件信息 表10 序号 名称 品牌 1 电动隔离开关 国产 HD18-20/08 2 可编程序控制器 Siemens 6ES7214-1AD23-0XB8 3 DP 通讯模块 Siemens 6ES7277-0AA22-0XA0 4 EM 231 Siemens 6ES7231-0HC22-0XA8 5 EM 232 Siemens 6ES7232-0HB22-0XA8 6 分流器 翔舒 FL-2\\4000A/75mV 7 电压分配器 维博 WBV342S05-75mV/10V-DC24V 8 电压分配器 维博 WBV342S05-1000V/10V-DC24V 9 微型断路器 Siemens 5SJ6C20A/2P+AS 10 继电器 OM RON G2R-2-SND 11 继电器 OM RON LY4N-J 12 按钮及指示灯 上海二工 AD16-22D/R23 CH201729100007SF 规格和型号 共 14 页 第13页 备注 株洲长河电力机车科技有限公司 直流负极柜 65 使用维护说明书 A 附 A.1 录 A 术语 术语和缩略语见表A.1 。 表A.1 序号 1 术语和缩略语 术语表 术语/缩略语 M CB CH201729100007SF 描述 微型断路器 共 14 页 第14页 株洲长河电力机车科技有限公司