铁路南京南站电力远动柴发系统设计与应用论文_刘浩

中国铁路上海局集团公司南京供电段 210000

摘要:南京南站供电安全要求等级高,自动化系统覆盖的变配电所较多,子站与子站之间存在复杂的联动闭锁关系,因此正确分析全站供电系统电气主接线及运行方式、备用电源(柴发)的启动条件、各变配电所之间联动闭锁关系、如何安全可靠的保障供电安全显得尤为重要。对于南京南站电力远动柴发系统的深入探究,也有助于运营单位的运行维护以及在南京南站电力系统非正常运行状态下采取的应急处置工作。

关键字:电力运行方式、通讯组网、柴油发电机组启机条件

1.南京南站电力系统主接线以及运行方式

1.1南京南站电力系统主接线

从南京南配电所两段母线上共引出四路馈出分别作为南京南站东北所和西南所两路电源线。站内设有A、B、E、G(电源引自自东北所),C、D、F、H(电源引自西南所)共8座10/0.4kV室内变电所,另在地面层设有2座(J、K)动力机房专用10/0.4kV室内变电所。

1.2南京南站电力系统运行方式

南京南站东北所、西南所以及柴发开闭所均采用微机综合自动化继电保护方式。东北所、西南所主接线均为双电源单母线分段运行,正常运行时两路10kV电源同时供电,母联断路器分段;

南京南站电力系统模拟图

2.南京南站电力系统的远动通讯组网方式

2.1电力远动系统配置

10kV柴油发电机组、两座10kV配电所和全部子所均纳入SCADA电力远动控制,并在东北所设置一座电力监控子站。电力监控子站具备监控南京南站柴发开闭所、东北所、西南所以及所有子所的运行状态及控制功能,电力监控子站正常情况下只监视不控制,由供电调度实行远方监视和控制,只有在特殊情况且调度台无法通过电力远动系统实施对南京南站供电系统的监控时,经供电调度的授权可对南京南站供电系统进行控制,以实现南京南站供电系统的继续正常运行。电力监控子站在组网方式上必须确保10kV柴油发电机组设置在自动工作状态的情况时,当电力监控子站出现故障退出运行的情况下,柴油发电机组及其10kV开闭所仍能正常工作,完成柴油发电机组正常起、停和供电。

柴发系统通讯组网模拟图

2.2通讯组网方式

配电所与各子所之间网络通信采用光纤通信,并通过光纤交换机组成通信环网,重要通道须另敷设点对点光纤,保障通信可靠。西南所及其下辖四个子所组成一个光纤通信环网(A环);东北所及其下辖四个子所组成另一个光纤通信环网(B环);东北所、西南所、柴发所单独组成一个光纤通信环网(C环)。最终到供电调度台的数据信息汇集于东北所后上传。柴发机组如何判定东北所(西南所)电力系统失电,完全依托于通讯网络,确保柴发系统组网的通信畅通尤为重要。

3.柴发开闭所的运行及联动控制关系

(1)柴发开闭所主接线及运行方式:主接线采用单母线分段运行,两台柴油发电机组可同时并列运行,也可独立运行。柴发开闭所采用“就地控制”、“SCADA远动遥控”和“柴发自动控制”三种启动工作方式。

(2)SCADA远动遥控功能:柴发开闭所综自系统采集综自本体以及柴发系统信息整合后统一上传供电调度台,由调度台根据调度需要通过远动遥控方式发出柴发机组的启动和停止指令以及馈出回路断路器的分合闸指令。供电调度台所有远方遥控信息需经配电所综自系统转发给柴发机组执行。

(3)柴发自动控制功能: 在收到东北所和西南所微机综自系统发出的柴发启动信号后,柴发机组应能立即空载启动,在收到远程停机信号后经延时空载运行后自动停机,在收到远程紧急停机信号后应立即停机。两台柴油发电机组可实现并列运行供电,也可实现两台机组独立运行,实现与配电所的一对一供电方式。开闭所断路器的分、合闸由柴发机组的并联控制柜根据配电所提出的信号自动控制实现。

(4)就地控制功能:在现场通过人工手动操作,实现柴发机组的启停。

(5)两台10kV柴油发电机组并列运行方式,采用在两机组应急启动时先完成空载并列,然后再投入负荷。柴发开闭所馈出断路器均设置就地、遥控及自控转换开关,以实现10kV柴油发电机组及其开闭所“就地控制”、“SCADA远动遥控”和“柴发自动控制”三种启动工作方式。

①当转换开关处于“自控”位:

合闸逻辑为:当接到启动信号后,柴油发电机组自动启动,当发电机组达到正常运行状态后,通过并联控制柜自动完成两台发电机组同期,再闭合进线断路器101DL和102DL(103DL母联在常闭合位置),此时两台发电机组并联完成。再由柴发机组并联控制柜根据配电所信号要求,确定是否闭合柴发开闭所104DL和105DL断路器,并自动完成均衡功率分配。在自控状态下,当2X2000kW 10kV高压柴发机组同时供电时,其中一台柴发机组发生故障,柴发系统自动切除连接该柴发机组的断路器,并将信息上传供电调度台。

②当转换开关处于“就地”位:

合闸逻辑为:由现场工作人员手动启动发电机组,当发电机组达到正常运行状态后(启动并完成并网),再由现场工作人员根据现场实际送电需求,手动闭合柴发开闭所馈出回路断路器,柴发机组并联控制柜自动完成均衡功率分配。

③当转换开关处于“遥控”位:

合闸逻辑为:当柴发机组接到供电调度台发出的“SCADA远动遥控”启动柴发机组的指令后,通过并联控制柜完成两台发电机组并联。根据集团公司供电调度台发出的“遥控”指令,确定是否闭合柴发开闭所馈出断路器并自动完成均衡功率分配。

4西南所(东北所)备用电源自投方案

西南所(东北所)两路系统主电源进线分别定义为101DL、102DL,母联开关定义为103DL,后备电源(柴油发电机组)定义为104DL。

当西南所(东北所)一路系统主电源因故退出运行,失压侧断路器保护测控装置失压保护跳闸,103DL母联备自投,单路电源供全所。

当西南所(东北所)两路系统主电源均因故退出运行,各断路器保护测控装置相应保护动作后,所内各断路器状态如下:101DL失压跳闸、102DL失压跳闸、103DL失压跳闸、Ⅱ段母线侧所有馈出开关全部失压跳闸,104DL保持分位。所内监控系统确认本所两路系统主电源失压后,通过通本仓库选择的电机都带电磁自动停止功能,意外断电造成电堆垛机停止作业时,水平行走驱动电机、垂直提升驱动电机及货叉驱动电机自动抱闸锁住电机轴,保持断电时堆垛机工作状态,防止工作事故。

2.4.4 载货台断绳保护

自动化立体仓库中堆垛机的作业频率很高,钢丝绳的卷扬提升机构需要经常检修,为保证作业安全安装断绳保护装置,其可以有效的保护载货台和货物因重复操作超过钢丝绳极限导致钢丝绳断裂使其坠落。本仓库堆垛机选用销式结构,工作量原理是:当钢丝绳松动或者断裂时,弹簧自身弹力大于其所受的压力时将对着立柱面的圆柱销弹出插入立柱的圆形孔上保护载货台坠落。

结束语:

随着物流业在我国的兴起、现代工业的发展和日益激烈的市场竞争会对立体仓库提出更高的要求,同时各种新技术的出现也必将推动立体仓库朝着更加智能化、柔性化的方向发展;立体仓库将更加紧密地和订单处理、柔性加工、销售、采购、物料流通、财务和决策结合在一起,带来更大的社会效益和经济效益。堆垛机的性能和效率也将得到进一步提高。

参考文献:

[1]汪国春.自动化立体仓库堆垛机控制系统的设计[J].起重运输机械.2008(10)

[2]杨宏,江进国.自动化立体仓库堆垛机的设计[J].起重运输机械.2004(06)

[3]郭环,禹永伟.自动化立体仓库中堆垛机的设计[J].物流技术.2002(03)

论文作者:刘浩

论文发表刊物:《基层建设》2018年第36期

论文发表时间:2019/2/28

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