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1.1.1. 理論培訓系統(tǒng)

1.1.1.1. 主要功能要求

通過供電系統(tǒng)理論培訓，使從事供電系統(tǒng)人員直觀了解城軌所使用的變電設備的結構、原理和維護方法，同時能夠掌握日常正常操作和常見異常狀態(tài)下的處理操作流程，使供電設備維護人員掌握變電所設備的操作流程和異常設備的處理方法。

1.1.1.2. 主要培訓內容

1) 地鐵供電系統(tǒng)結構組成、系統(tǒng)原理以及運行方式認知的培訓；
2) 地鐵供電系統(tǒng)各類設備的安裝、調試和維修理論培訓；
3) 地鐵供電系統(tǒng)正常與非正常情況下的操作規(guī)范培訓。

1.1.1.3. 主要技術要求

1) 設立專門的電氣試驗培訓室，并提供儀表儀器臺和工具箱；
2) 提供地鐵供電系統(tǒng)供電設備檢修維護、操作方法和試驗標準流程培訓；
3) 提供地鐵供電系統(tǒng)設備、組裝檢修工器具的結構、原理、性能、參數(shù)及使用方法培訓；
4) 提供地鐵供電系統(tǒng)電氣設備安裝檢修工藝標準、規(guī)范及有關試驗方法、標準培訓；
5) 提供地鐵供電系統(tǒng)各種設備的分布、性質、操作方法和安全操作管理規(guī)程培訓；
6) 提供地鐵供電系統(tǒng)規(guī)章匯報用語、操作流程、相關設備的工作原理，使用方法的培訓。

1.1.2. 實操培訓系統(tǒng)

1.1.2.1. 主要功能要求

1) 供電實訓設備設計內容主要應包括：
(1) 牽引降壓混合所實訓設備；
(2) 綜合自動化系統(tǒng)實訓設備。
2) 供電實訓設備設計應遵循以下原則：
(1) 供電實訓設備按典型牽引降壓混合變電所設備進行配置和接線，具備正線變電所全部功能；
(2) 供電實訓牽引降壓混合變電所接入一回35kV電源，具備帶電實訓條件，也可不接入電源，進行不帶電培訓；
(3) 設計中應優(yōu)先選用既有線路主流機電設備。

1.1.2.2. 主要培訓內容

1) 變電所供電倒閘作業(yè)、檢修、調試和試驗功能培訓；
2) 正常情況下變電所設備作業(yè)內容及流程培訓；
3) 非正常情況下變電所設備故障檢測、處理及搶修培訓；
4) 突發(fā)事件應急處理能力培訓；
5) 車站級SCADA系統(tǒng)操作流程培訓。

1.1.2.3. 主要技術要求

變電所實訓設備參照既有線路規(guī)范，優(yōu)先選用既有線路主流設備，相應的保護裝置優(yōu)先選用既有線路主流保護裝置。

1.1.2.3.1. 牽引降壓混合變電所實訓設備

1) 實訓設備
(1) 實訓設備功能分區(qū)
實訓牽引降壓混合變電所平面布置按設備類型對實訓牽引降壓混合變電所進行功能分區(qū)。
①　 實訓用牽引所，按設備是否帶一次高壓電，分為可帶電設備區(qū)域和不帶電設備區(qū)域。
②　 帶電設備：通過電纜從相鄰大樓降壓所引入一路35kV電源至40.5kVⅠ段進線開關柜，并通過40.5kV饋線開關柜送電至整流機組和配電變壓器，分別送至1500V直流開關柜和400V開關柜。主要目的為模擬真實現(xiàn)場帶電環(huán)境，模擬正常變電所工作制度，模擬送電實訓、帶電驗電作業(yè)。
③　 帶電區(qū)域需配套必要的絕緣防護工具和檢驗設備。
④　 非帶電區(qū)域內設備，其設備間均采用一次和二次電纜連接，但40.5kV進線開關柜GIS電纜插頭內不接入35kV電纜，無35kV電源引入。
⑤　 非帶電區(qū)域的設備可拆裝、拆卸。
(2) 實訓設備配置
牽引所應設置以下設備：
①　 配置2面40.5kV GIS進線柜，2面整流變饋線柜，2面配電變饋線柜，一套母聯(lián)柜。40.5kV開關柜分為可受電設備和非受電設備，可受電設備單獨區(qū)域放置。進線柜設置光纖縱差保護裝置和數(shù)字通信電流保護裝置，其余饋線開關柜設置綜合測控保護裝置。
②　 配置2臺整流變壓器和2臺整流器及變壓器溫度控制器，其中一臺整流變和一臺整流器為可受電設備，另一臺整流變和另一臺整流器為非受電設備?？墒茈娫O備單獨區(qū)域放置。
③　 配置2面1500V直流進線開關柜及保護裝置，4面1500V直流饋線開關柜及保護裝置，1面負極柜。其中1面1500V直流進線開關柜，2面1500V饋線直流開關柜及1面負極柜為可受電設備，其余的1面1500V直流進線開關柜，2面1500V饋線直流開關柜為非受電設備?？墒茈娫O備單獨區(qū)域放置。
④　 配置4臺接觸網(wǎng)隔離開關操作機構，與2面可受電的1500V直流饋線開關柜進行閉鎖設置。
⑤　 配置2臺配電變壓器及變壓器溫度控制器、5面400V開關柜，以及2面有源濾波柜。其中1臺配電變壓器、3面400V開關柜，以及1面有源濾波柜為可受電設備，其余為非可受電設備?？墒茈娫O備單獨區(qū)域放置。
⑥　 設置1面完整控制信號盤及1套交直流電源設備（含蓄電池）。該設備采用AC 220V電源，按有電設備考慮。為保證實訓牽混所二次系統(tǒng)長期帶電，交流盤的220V進線電源引自400V開關柜饋線回路。
⑦　 配置一套變電所交直流試驗儀器、試驗臺，及投影儀、辦公桌椅等附屬設施。
⑧　 實訓牽引降壓混合變電所建筑要求與布置要求
實訓牽引降壓混合變電所總體布局緊貼降壓所，并按設備是否帶一次高壓電，分為可帶電設備區(qū)域和不帶電設備區(qū)域。
為方便培訓與教學，設備盡量集中布置，柜前間距按不低于2米考慮，柜后間距按不低于1.5m考慮，局部不低于1m。整個區(qū)域需求面積為500㎡，用房凈高5m，房間下設置電纜夾層，電纜走線在夾層中敷設。
實訓基地夾層按設備房標準裝修和設計，提高培訓教學環(huán)境。

1.1.2.3.2. 綜合自動化系統(tǒng)實訓設備

1) 實訓設備
①　變電所內采用微機型全所綜合自動化系統(tǒng)，分散、分層、分布式網(wǎng)絡結構，包括：站級管理層、網(wǎng)絡通信層、間隔設備層設備。
②　系統(tǒng)間隔單元通過與一次開關設備、CT/PT等設備接口完成保護、控制、監(jiān)測、數(shù)據(jù)采集，并通過間隔單元間的硬線連接完成所內安全聯(lián)鎖功能。間隔單元與站級管理設備之間通過所內通信網(wǎng)絡組網(wǎng)實現(xiàn)數(shù)據(jù)交換，實現(xiàn)變電所站控層設備的集中控制、監(jiān)視、測量、自動控制、數(shù)據(jù)集中管理、遠程通信等綜合自動化管理功能。
③　間隔單元應不依賴于所內通信網(wǎng)，而能獨立完成本單元功能。
④　該SCADA系統(tǒng)通過設置站控層設備的遠動通信子系統(tǒng)與遠動通道接口，完成電力調度系統(tǒng)對被控站的數(shù)據(jù)采集及控制命令下發(fā)。
2) SCADA系統(tǒng)應包括以下設備
①　站級管理層
Ø 主監(jiān)控單元
監(jiān)控單元用于實現(xiàn)各類基礎設備與監(jiān)控人機界面、綜合監(jiān)控系統(tǒng)之間的通信傳輸，接收控制中心電力調度系統(tǒng)的指令、向間隔設備層設備發(fā)布指令、收集并處理從基礎設備采集到的各類信息。
監(jiān)控單元采用UNIX、Linux等通用性強的實時多任務操作系統(tǒng)。
變電所綜合自動化系統(tǒng)采用單監(jiān)控單元方案。
Ø 人機接口設備
目前地鐵變電所均為無人值班方式，變電所的維護采用便攜計算機，并在控制信號盤上配置彩色液晶人機界面單元，用于變電所設備運行狀態(tài)及各種信息的顯示及站內的相關開關的控制操作。
Ø 通信接口
與綜合監(jiān)控實訓平臺的通信接口：2個光纖以太網(wǎng)接口，分別用于連接到主備通道上，正常時，主接口處于工作狀態(tài)，當主接口或主通道故障時，自動起動備用接口，使用備用通道。通信協(xié)議應采用國際通用標準。
所內通信網(wǎng)絡接口：具有用于連接到不同的設備群上的所內通信網(wǎng)絡接口(光纖以太網(wǎng)、RS485總線)，滿足變電所綜合自動化系統(tǒng)控制、測量、保護的通信技術要求，通信協(xié)議應采用國際通用標準。
②　網(wǎng)絡通信層
變電所綜合自動化系統(tǒng)所內通信采用光纖以太網(wǎng)，遵從TCP/IP協(xié)議。
與綜合監(jiān)控實訓平臺的通信接口采用2個光纖以太網(wǎng)接口，分別用于連接到主備通道上。正常時，主接口處于工作狀態(tài)，當主接口或主通道故障時，自動起動備用接口，使用備用通道。由綜合監(jiān)控實訓室設備完成對實訓基地牽引降壓混合變電所的設備的控制。通信協(xié)議應采用國際通用標準。
③　間隔設備層
對于如40.5kVGIS開關柜、1500V直流開關柜的間隔層設備采用保護測控一體化設備，可減少保護與測控之間的接口，系統(tǒng)集成度高。
間隔單元應不依賴于所內通信網(wǎng)，能獨立完成本單元功能。
其他間隔層設備如PLC、溫控儀，通過屏蔽雙絞線接入變電所綜合自動化系統(tǒng)。
④　軟件
變電所綜合自動化系統(tǒng)配置全套等同既有線路正線牽引所的軟件系統(tǒng)，并具備抓取報文、數(shù)據(jù)庫修改等后臺功能，實現(xiàn)對軟件系統(tǒng)的管理功能。
供貨商應開放數(shù)據(jù)庫權限，允許運營人員更改調整采樣數(shù)據(jù)的數(shù)量和種類。

1.1.2.3.3. 實訓設備技術要求

1) 40.5kV GIS 開關柜
實訓設備采用的40.5kV GIS 開關柜，包括兩面進線柜、兩面配電變饋線柜、兩面整流變饋線柜，一面（套）母聯(lián)柜，兩套電壓互感器柜。
每面開關柜柜內設置三工位開關、真空斷路器、繼電保護裝置、差動保護裝置（進線）以及二次設備。
母聯(lián)設置備自投裝置。
40.5kV GIS開關柜滿足以下指標要求：
Ø 系統(tǒng)標稱電壓：35kV；
Ø 設備額定電壓：40.5kV；
Ø 額定電流：1250A；
Ø 額定頻率：50Hz；
Ø 額定短時耐受電流（3s）：25kA；
Ø 額定峰值耐受電流：63kA；
Ø 工頻耐壓：85kV，50Hz，1min；
Ø 雷電沖擊耐壓：185kV；
Ø 防護等級：高壓部分箱體IP65；
Ø 機械操作低壓箱體  IP4X。
2) 1500V直流開關柜
實訓設備采用的DC1500V開關柜，采用戶內式開關柜，共設置2面進線柜、4面饋線柜。進線開關和饋線開關均采用手車式直流快速斷路器，負極柜開關采用手動隔離開關。
DC1500V開關柜技術參數(shù)：
Ø 額定電壓：1500V；
Ø 最高工作電壓：1800V；
Ø 額定電流：4000A；
Ø 工頻耐壓：≥ 6.9kV,50Hz,1min；
Ø 雷電沖擊耐壓：≥ 15kV(1.2/50ms) 。
3) 整流變壓器
實訓設備采用的整流變壓器，采用戶內、干式變壓器，應具備損耗小、噪音低、體積小、防火等特點。線圈為環(huán)氧樹脂真空澆注，無空隙、無氣泡、不吸潮、不吸塵、不開裂。
整流變壓器主要技術參數(shù)如下：
Ø 類型：戶內干式變壓器；
Ø 額定電壓：高壓/低壓/低壓(空載)  35/1.18/1.18 kV；
Ø 相數(shù)：三相；
Ø 聯(lián)結組別：Dd0/Dy11（一次側移相±7.5°）；
Ø 額定容量： 2500 kVA；
Ø 短路阻抗：8%；
Ø 絕緣等級：F級；
Ø 絕緣水平：LI170AC70/LI20AC10；
Ø 兩臺整流變壓器阻抗電壓不平衡率：≤ 2 %；
Ø 冷卻方式：自然風冷。
4) 整流器
實訓設備采用的整流器，為平板式、硅二極管整流器，由兩個并聯(lián)的三相橋構成，十二脈波全波整流。整流器的二極管選型及二極管回路的設計應考慮足夠的電流及電壓冗余量，管組件安裝于金屬柜內，并配置完整的控制信號裝置及二極管回路短路、斷路保護和浪涌過電壓保護等保護裝置。
實訓變電所配置2面2200kW整流器柜。
整流器技術參數(shù)如下：
Ø 額定直流電壓：1540V；
Ø 最高直流電壓：1800V；
Ø 額定功率：2200kW；
Ø 額定電流：1470A；
Ø 二極管型式：平板式；
Ø 最大重復峰值反向電壓：≥ 4400V；
Ø 冷卻方式：自然風冷。
5) 配電變壓器
本次實訓設備采用配電變壓器，采用戶內、干式變壓器，應具備損耗小、噪音低、防火、耐潮、體積小等特點。配電變壓器線圈為環(huán)氧樹脂真空澆注，無空隙、無氣泡、不吸潮、不吸塵、不開裂。
配電變壓器主要技術參數(shù)如下：
Ø 類型：戶內、干式變壓器；
Ø 額定電壓：35/0.4kV；
Ø 相數(shù)：三相；
Ø 聯(lián)結組別：D,yn11；
Ø 分接抽頭：35±2x2.5%；
Ø 額定容量：500kVA ；
Ø 接地系統(tǒng)：TN-S；
Ø 絕緣等級：F級；
Ø 絕緣水平：LI170AC70/LI0AC3；
Ø 冷卻方式：自然風冷，預留強迫風冷條件。
6) 35kV電力電纜
本次實訓設備采用的35kV電力電纜在夾層內敷設，選用銅芯，交聯(lián)聚乙烯絕緣，低煙、無鹵、A類阻燃電力電纜，并具備防鼠放白蟻功能。
AC35kV電力電纜主要技術參數(shù)如下：
Ø 額定電壓：26/35kV；
Ø 工頻耐受電壓：104kV，5min；
Ø 沖擊耐受電壓：200kV；
Ø 局部放電量(1.5U0)：≤ 10pc。
7) DC1500V電力電纜
DC1500V電力電纜按照使用功能有兩種：DC1500V饋線開關柜至接觸網(wǎng)上網(wǎng)隔離開關的正饋線、回（均）流箱回變電所的負饋線選用截面為400mm2的電力電纜，絕緣材料為乙丙橡膠；接觸網(wǎng)隔離開關上網(wǎng)部分、鋼軌與回（均）流箱的連接以及接觸網(wǎng)所有的電連接均選用截面為150mm2的電力電纜，絕緣材料為乙丙橡膠。1500V電力電纜均應具備徑向防水功能。
本次實訓設備采用的1500V電力電纜，選用單芯、低煙、無鹵、A類阻燃、銅芯電力電纜，電纜截面為400mm2和150mm2.
DC1500V電力電纜主要技術參數(shù)如下：
Ø 額定電壓：1500V；
Ø 系統(tǒng)最高工作電壓：1800V；
Ø 工頻耐受電壓：6.5kV；
Ø 沖擊耐受電壓：40kV。
8) 綜合保護測控單元
變電所各間隔的綜合保護測控單元是變電所綜合自動化系統(tǒng)的下位監(jiān)控單元，集保護、控制、監(jiān)視、測量、通信等多功能于一體，是綜合自動化系統(tǒng)的關鍵環(huán)節(jié)。綜合保護測控單元安裝在運行環(huán)境惡劣的開關柜內，其功能和可靠性關系著整個綜合自動化系統(tǒng)的正常運行，因此，應選用安全可靠性高、抗干擾性能強、工作溫濕度范圍寬、抗震性能好、體積小、適合于開關柜內安裝的低功耗的定型產品。
綜合保護測控單元包括AC35kV和DC1500V兩種類型，分別安裝于35kV開關柜（GIS）和1500V直流開關柜內。
9) 交直流電源裝置
交直流電源裝置應選用技術成熟、運行可靠、維護方便、智能化程度高的優(yōu)質產品。
直流裝置采用高頻開關電源，設置智能監(jiān)控單元并具有與全所綜合自動化系統(tǒng)的通信功能。其中充電模塊、蓄電池、智能監(jiān)控單元、開關、端子等元器件應優(yōu)先選用進口或合資企業(yè)的優(yōu)質產品，蓄電池容量100AH,應選用閥控式免維護鉛酸蓄電池，電池浮充使用壽命應在10年以上(25°C時)。
交流盤采用單母線分段接線型式，分別由變電所內AC0.4kV母線引入電源，設母聯(lián)自投裝置。交流盤上各種空氣開關、接線端子等元器件應選用國際知名品牌產品。
高頻開關直流電源主要技術參數(shù)如下：
Ø 直流額定電壓220V；
Ø 穩(wěn)壓精度≤±0.5%；
Ø 穩(wěn)流精度≤±1%；
Ø 紋波系數(shù)≤ 0.5%。
10) PSCADA控制終端工作站
Ø 中央處理器：酷睿I5 3.0GHz；
Ø 操作系統(tǒng)：Windows操作系統(tǒng)；
Ø 內存：8GB DDR4 1600MHz；
Ø 硬盤：1TB 3.5"SATA(7200 Rpm)硬盤；
Ø 顯卡：1GB顯存，分辨率1280×1024；
Ø 聲卡：集成內置聲卡；
Ø 網(wǎng)口：10/100M以太網(wǎng)接口。
11) PSCADA控制終端顯示器
Ø 尺寸：23英寸液晶顯示器；
Ø 最佳分辨率：1920x1080；
Ø 背光類型：LED背光；
Ø 屏幕比例：16:9（寬屏）。
12) 工程要求
嚴格按照相關法律法規(guī)和標準進行工程施工。

1.1.2.4. 設備清單

本項目建設的實訓平臺應當適應和滿足南京地鐵供電專業(yè)技術人員和維修人員的教學和技術研究需求，南京地鐵各線路供電專業(yè)目前使用的與本項目相關的主要系統(tǒng)設備制造商情況統(tǒng)計如下：
35kV交流系統(tǒng)：主要系統(tǒng)設備為35kV開關柜（進線柜、出線柜、饋線柜、母聯(lián)柜、PT柜）及環(huán)網(wǎng)電纜。目前南京地鐵2號線、3號線、寧和線和寧溧線使用的35kV開關柜設備制造商為沈陽高壓成套開關股份有限公司，1號線南延線、4號線、寧天線和寧高線為現(xiàn)代重工，1號線部分GIS開關柜制造商為江蘇長江電器，開關柜保護裝置（綜保和差動）制造商主要以西門子和南瑞為主。使用的35kV環(huán)網(wǎng)電纜主要由寶勝科技創(chuàng)新股份有限公司制造和生產。
1500V直流系統(tǒng)：主要系統(tǒng)設備為1500V直流開關柜、軌電位限制裝置、排流柜、整流變壓器、整流器等設備。目前南京地鐵1、2、3、4、10、寧天線、寧和線、寧高線和寧溧線直流開關柜、軌電位限制裝置制造商除寧天線采用的是天津保富外，其余線路均為鎮(zhèn)江大全賽雪龍牽引電氣有限公司。南京地鐵1、2、3、4、10及寧和線使用的排流柜制造商為徐州中礦大傳動與自動化公司，寧天線為珠海南自，寧高線和寧溧線為南京大全自動化。南京地鐵1號線使用的整流變壓器制造商為海南金盤電氣（中國）有限公司，2號線、10號線、寧高和寧溧為江蘇華鵬變壓器有限公司，3號線、寧天線及寧和線為海南金盤電氣（中國）有限公司，4號線為中電電氣。南京地鐵1、2、3、4、10、寧天線、寧和線、寧高線及寧溧線使用的整流器制造商為上海整流器廠有限公司。
400V交流系統(tǒng)：主要系統(tǒng)設備為動力變壓器、400V開關柜、有源濾波器等。目前南京地鐵1號線北延線使用的動力變壓器制造商為江蘇華鵬變壓器有限公司、南延線為北京華泰，3號線和寧天線為中電電氣股份有限公司（廠家已倒閉），4號線、寧和線及寧高線為海南金盤電氣有限公司，2號線、10號線以及寧溧線為江蘇華鵬變壓器有限公司。目前南京地鐵1號線南延線使用的400V開關柜制造商為鎮(zhèn)江默勒電器、北延線為常州太平洋電力設備（集團）有限公司，2號線為鎮(zhèn)江默勒電器，3號線、4號線、寧天線及寧和線為是常州太平洋電力設備（集團）有限公司，10號線為江蘇大全長江電氣和鎮(zhèn)江默勒，寧高線和寧溧線為南京大全電氣有限公司。3號線和四號線使用的有源濾波器制造商為常州太平洋電力設備（集團）有限公司，10號線為江蘇大全長江電氣，寧天線為亞派科技。
站級SCADA統(tǒng)：主要系統(tǒng)設備為控制信號盤。南京地鐵1、10、寧和線使用的是國電南瑞科技股份有限公司研發(fā)和制造的控制信號盤，2、3、4、寧天線、寧高線和寧溧線使用的是國電南瑞/中國制造的控制信號盤。
電源子系統(tǒng)：主要系統(tǒng)設備為交直流屏和UPS。南京地鐵1號線使用的是國電南瑞科技股份有限公司制造的交直流屏，2、3、4、寧高和寧溧線使用的是上海凱華電源成套設備有限公司制造的交直流屏。南京地鐵1號線UPS使用的品牌主要為艾默生和GE,2、3、4和寧天線主要為伊頓，10號線為艾默生，機場線為伊頓和山特，寧高線和寧溧線為施耐德。
接觸網(wǎng)系統(tǒng)：主要系統(tǒng)設備為隔離開關、分段絕緣器、接觸線、匯流排、避雷器、單向導通裝置、絕緣子、支柱等。南京地鐵1號線和2號線主要使用天津長城加州電器的隔離開關，3、4、10、寧天線、寧和線、寧高線及寧溧線使用的是德雷希爾（西安）電氣有限公司的隔離開關。1、3、寧和、寧高和寧溧線使用的是法國加朗公司的分段絕緣器，四號線使用的是無錫華力鋼桿有限公司的分段絕緣器，10號線使用的是瑞士AF公司的分段絕緣器。南京地鐵既有線路除寧天線使用是北京賽爾克瑞特的接觸線外，其余線路使用的是常州安凱特電纜有限公司的接觸線；南京地鐵1、2、4、10、寧高、寧溧線使用是西安神電電器有限公司的避雷器，3號線和寧天線使用的是蘇州閃聯(lián)的避雷器，寧和線使用的是山東迅實電氣有限公司的避雷器。南京地鐵1號線使用的單向導通裝置制造商為永濟新時速和天津長城，2、3、4、10、寧天線使用的單向導通裝置制造商為徐州礦大，寧高線使用的單向導通裝置制造商為南京大全自動化科技有限公司，寧溧線使用的單向導通裝置制造商為西安神電電器有限公司。1、2、3、10、機場、寧天、寧溧使用的支持定位裝置制造商為中鐵電氣化局寶雞器材公司，4、寧高、寧和使用的支持定位裝置制造商為南京普泰德電氣。1、2、3、10、寧天、寧和、寧溧使用的支柱基礎制造商為無錫華德、中鐵電氣化局，機場線使用的支柱基礎制造商為中鐵二局、無錫華德，寧高線使用的支柱基礎制造商為無錫華力。
絕緣子制造商1號線為湖北廣水和淄博道麥遜，2號線為蘇州電瓷，3號線和寧天線為泰科電子，4號線、寧和線和寧溧線為淄博道麥遜，10號線為泰科電子和蘇州閃聯(lián)，寧高線為江蘇南瓷和淄博道麥遜。