ΣΥΣΤΗΜΑ ΗΛΕΚΤΡΟΔΟΤΗΣΗΣ ΕΛΞΗΣ ΜΕΤΡΟ ΑΘΗΝΩΝ

Transcript

1 ΣΥΣΤΗΜΑ ΗΛΕΚΤΡΟΔΟΤΗΣΗΣ ΕΛΞΗΣ ΜΕΤΡΟ ΑΘΗΝΩΝ Το δίκτυο του Μετρό Αθηνών αποτελείται από δύο γραμμές (2 & 3) από δύο Αμαξοστάσια (Σεπόλια Σταυρός). Κάθε γραμμή τροφοδοτείται από δέκα υποσταθμούς έλξης που είναι εγκατεστημένοι κατά μήκος των γραμμών. Κάθε υποσταθμός έλξης τροφοδοτείται από μία παροχή ΔΕΗ 20kV. Κάθε υποσταθμός έλξης έχει ισχύ 3,3MW και τροφοδοτεί παράλληλα και τις δύο ηλεκτροφόρους γραμμές (μία ανά ζεύγος σιδηροτροχιών κύλισης tracks και ανά κατεύθυνση). Σε κάθε υποσταθμό έλξης έχει εγκατασταθεί ο παρακάτω εξοπλισμός: Πίνακας 20kV Μ/Σ Ανόρθωσης 20kV/2X585V AC Ανορθωτική διάταξη 2X585V AC 750V DC Πίνακας διανομής συνεχούς ρεύματος (750V DC) Τηλεχειριζόμενη τερματική μονάδα (RTU) Σύστημα αδιάλειπτης παροχής (φορτιστής μπαταριών + συστοιχίες μπαταριών), με αυτονομία εκτέλεσης χειρισμών και παροχής βοηθητικών κυκλωμάτων του υποσταθμού έλξης για 6ώρες σε περιπτώσεις απώλειας της παροχής 400V AC Βοηθητικός Μ/Σ 20/0.4kV Πίνακας ΧΤ. 400V AC για την τροφοδοσία των ιδιοκαταναλώσεων του υποσταθμού. Η σύνδεση μεταξύ των παραπάνω εξοπλισμών καθώς και προς την ηλεκτροφόρο γραμμή γίνεται με καλώδια κατάλληλης διατομής και αριθμού.

2 Μονογραμμικό Διάγραμμα Μέσης Τάσης ( 20kV) Áóöáëåéï Äéáêüð ôçò Áí õø ù óç Äéáêüð ôçò Ì /Ó Åßóï äï ò áð ï æåõêôçò öï ñôéï õ éó ýï ò circuit breaker ì ð áñþ í öï ñôßï õ ÔÜóçò áð ü ÄÅÇ

3 Περιγραφή Εξοπλισμού Υποσταθμού Έλξης Πίνακας 20KV, όπως το ανωτέρω μονογραμμικό διάγραμμα. Στο διακόπτη ισχύος έχει εγκατασταθεί ηλεκτρονόμος προστασίας έναντι υπερέντασης και σφάλματος διαρροής ως προς γη. Επίσης στο πεδίο μετρήσεων SX έχει εγκατασταθεί ηλεκτρονόμος επιτήρησης της τάσης εισόδου από τη ΔΕΗ, με προστασία έναντι υποτάσεων (16kV). Μ/Σ Ανόρθωσης, σιλικονούχου ελαίου κλειστού τύπου χωρίς δοχείο διαστολής με μονάδα προστασίας έναντι αύξησης θερμοκρασίας (δύο βήματα), πίεσης (ένα βήμα) και στάθμης ελαίου (ένα βήμα). Το πρώτο βήμα στη μονάδα προστασίας αποτελεί η αναγγελία του σφάλματος και το δεύτερο βήμα οδηγεί σε απόζευξη του διακόπτη τροφοδοσίας 20kV. Ο Μ/Σ είναι συνδεδεμένος κατά Dy11 & Dd0, αφού φέρει δύο δευτερεύοντα τυλίγματα. Η ισχύς εξόδου στα δευτερεύοντα τυλίγματα είναι 1650kVA έκαστο. Το περίβλημα του Μ/Σ (frame) είναι μονωμένο ως προς τη θεμελιακή γείωση του υποσταθμού και επιτηρείται μέσω ενός ηλεκτρονόμου διαφυγής ρεύματος τυχόν διαρροή αυτού. Ανορθωτική διάταξη 2Χ585V AC σε 750V DC, η αποτελείται από δύο παράλληλες 12παλμικές γέφυρες διόδων προκειμένου να επιτευχθεί καλύτερη ανόρθωση και εξομάλυνση του συνεχούς ρεύματος. Επιτηρούνται τα σφάλματα διόδων και αύξησης θερμοκρασίας. Το περίβλημα της ανορθωτικής διάταξης (frame) είναι μονωμένο ως προς τη θεμελιακή γείωση του υποσταθμού και επιτηρείται μέσω ενός ηλεκτρονόμου διαφυγής ρεύματος τυχόν διαρροή αυτού. Οι ανορθωτικές διατάξεις είναι κατάλληλες για παράλληλη λειτουργία, με τάση δικτύου 750V DC, η οποία μπορεί να αυξηθεί έως τα 900V DC. Πίνακας 750V DC, τύπου Τ ή ΤΤ που περιλαμβάνει κατά περίπτωση: έναν αυτόματο διακόπτη απομόνωσης (AIS Automatic Isolating Switch), ο οποίος είναι μανδαλωμένος με το διακόπτη 20KV, παρέχοντας απομόνωση της ανορθωτικής διάταξης σε περιπτώσεις σφάλματος αυτής ένα διακόπτη απομόνωσης αρνητικής φάσης (NIS Negative Isolating Switch) δύο ή τέσσερις διακόπτες ισχύος τροφοδοσίας (HSCB/SCB High Speed Circuit Breakers/Section Circuit breakers) που τροφοδοτούν την ηλεκτροφόρο γραμμή ανά τροχιά κατεύθυνσης (τροχιά 1&2) Δύο διακόπτες ισχύος που τροφοδοτούν τον παρασυρόμενο τομέα της ηλεκτροφόρου γραμμής (HSCB/PSCB High Speed Circuit Breakers/Protective Section Circuit Breaker), ένας ανά τροχιά κατεύθυνσης.

4 Διάταξη ηλεκτροφόρου γραμμής Σκοπός των Υποσταθμών Ανόρθωσης είναι η τροφοδοσία της ηλεκτροφόρου γραμμής με συνεχή τάση 750V DC. Η διανομή των 750V DC προς την ηλεκτροφόρο γραμμή γίνεται μέσω των διακοπτών ισχύος SCB και PSCB. Η ηλεκτροφόρος γραμμή (3η γραμμή 3 rd rail) αποτελεί το κύκλωμα διανομής της συνεχούς τάσης προς τους συρμούς ενώ οι σιδηροτροχιές κύλισης (running rails) αποτελούν το κύκλωμα επιστροφής του ρεύματος έλξης προς την κύρια μπάρα αρνητικής φάσης εντός του πίνακα 750V DC στον NIS. Αν ένας Υ/Σ πάθει βλάβη, το φορτίο του αναλαμβάνουν οι άλλοι χωρίς επίπτωση στην κυκλοφορία. Σε βλάβη περισσότερων του ενός Υ/Σ λαμβάνονται μέτρα για την κυκλοφορία. Το δίκτυο έλξης έχει υπολογιστεί για ελάχιστη χρονοαπόσταση 100second. Η κάθε γραμμή χωρίζεται σε ζώνες ρεύματος έλξης. Ως ζώνη θεωρείται το τμήμα της ηλεκτροφόρου γραμμής στο οποίο διαχωρίζεται η τροφοδοσία του. Η ηλεκτροφόρος γραμμή διακόπτεται σε εκείνα τα σημεία. Η ζώνη ορίζεται μεταξύ δύο υποσταθμών έλξης τύπου ΤΤ δηλ. τύπος υποσταθμού με δύο διακόπτες (+) ανά τροχιά (ανάντι και κατάντι του διακοπτόμενου τμήματος της ηλεκτροφόρου γραμμής). Οι υποσταθμοί τύπου Τ-Booster, είναι εγκατεστημένοι κατά μήκος των γραμμών, δεν διαχωρίζουν τμήματα ρεύματος έλξης αλλά ενισχύουν την τροφοδοσία των γραμμών. Για να εξασφαλίζεται η συνέχεια στα σημεία ασυνέχειας της 3ης γραμμής, υπάρχουν κατά μήκος των γραμμών εσοχές (recesses) με ιδίου τύπου διακόπτες (+), δύο ανά τροχιά (ανάντι και κατάντι του διακοπτόμενου τμήματος της ηλεκτροφόρου γραμμής).

5 Υ/Σ τύπου ΤΤ: δύο διακόπτες (+) ανά τροχιά Υ/Σ τύπου Τ: ένας διακόπτης ανά τροχιά συνέχεια 3ης γραμμής Διακοπή 3ης γραμμής Ζώνη Ε: Από Υ/Α σε Υ/Α με διακοπή 3ης γραμμής. Ο Υ/Σ τύπου Τ δεν διαχωρίζει τη ζώνη

6 Επιτηρητής τάσης της 3ης γραμμής Εσοχή (recess), διατηρεί τη συνέχεια της 3ης γραμμής Protective Section: τμήμα 3ης γραμμής που τροφοδοτεί το τμήμα της αλλαγής Μηχανισμός αλλαγής κατεύθυνσης συρμών (αλλαγή) Τμήμα 8-9: Τμήματα ρεύματος έλξης εντός της ζώνης για καλύτερη απομόνωση

7 Προστασία Υποσταθμών Σύστημα Τηλεαπόζευξης (Intertripping) Σε κάθε υποσταθμό ανόρθωσης και σταθμό εσοχής έχει εγκατασταθεί μία συσκευή τηλεαπόζευξης. Έτσι εξασφαλίζεται ότι σε περίπτωση βραχυκυκλώματος ή υπερφόρτισης ανά ζώνη, θα αποζευχθεί ο αντίστοιχος διακόπτης, που τροφοδοτεί την ηλεκτροφόρο γραμμή αυτής της ζώνης και κατά συνέπεια η τροφοδοσία στην ελαττωματική ζώνη θα διακοπεί. Η σύνθεση του ηλεκτρονόμου τηλεαπόζευξης περιλαμβάνει δύο συσκευές πομπού δέκτη που είναι συντονισμένοι σε ραδιοφωνική συχνότητα, ο ένας βρίσκεται στον υποσταθμό 1 (π.χ. Υποσταθμός Σεπόλια) και ο άλλος βρίσκεται στον υποσταθμό 2 (π.χ. Υποσταθμός Αττική). Και οι δύο ηλεκτρονόμοι είναι συνδεδεμένοι με ένα ζεύγος του καλωδίου διασύνδεσης (Pilot line wire). Κάθε συσκευή τηελαπόζευξης είναι χωρισμένη σε υποτμήματα Α και Β, που αναφέρεται στη ζώνες ρεύματος έλξης εκατέρωθεν. Η συσκευή τηλεαπόζευξης ενεργοποιείται από τα ακόλουθα σήματα: di/dt (απόζευξη λόγω μεταβολής του ρυθμού ανόδου του ρεύματος) πίνακας 750V DC σε Υ/Α στατική υπερένταση πίνακας 750V DC σε Υ/Α και σε εσοχή διαρροή πλαισίου ως προς γη πίνακας 750V DC σε Υ/Α και σε εσοχή υπέρταση (τάση μεταξύ σιδηροτροχιών κύλισης και γείωσης) πίνακας 750V DC σε Υ/Α και σε εσοχή Το κύκλωμα επιτηρείται μόνιμα με δύο συχνότητες διασύνδεσης 1260Hz και 2700Hz. Μεταξύ του υποσταθμού 1, υποτμήμα Β και του υποσταθμού 2, υποτμήμα Α αντιστοιχεί μία ξεχωριστή συχνότητα, που χρησιμοποιείται σαν συχνότητα φραγής, για να εμποδίσει τον αυτόματο επανοπλισμό ενός διακόπτη συνεχούς ρεύματος (HSCB), που βρίσκεται σε απόζευξη λόγω κάποιας διαρροής πλαισίου. Σε αυτήν την περίπτωση ενεργοποιούνται τα 900Hz και αντίστοιχα εφαρμόζονται 2340Hz για χρήση στην κατεύθυνση επιστροφής. Η συχνότητα φραγής δεν είναι μόνιμη κατά τη λειτουργία διότι χωρίς σφάλμα αυτή η συχνότητα δεν χρειάζεται. Η λογική πλακέτα του κάθε ηλεκτρονόμου προκαλεί την τηλεαπόζευξη στον παρακείμενο υποσταθμό, σε περίπτωση ενός εκ των ανωτέρω σφαλμάτων που πρέπει να μεταβιβαστούν. Η λογική πλακέτα μεταβιβάζει άμεσα στον πομπό ένα σήμα, το οποίο ο δέκτης του παρακείμενου σταθμού αναγνωρίζει αυτό το σήμα μέσα σε 150ms. Εάν το καλώδιο διασύνδεσης αποσυνδεθεί ή διακοπεί, οι αντίστοιχοι δέκτες δεν θα έχουν σήμα εισόδου από τον παρακείμενο σταθμό, οπότε από την πλακέτα ηλεκτρονόμων θα προστεθεί ένα σφάλμα σε αμφότερες τις συσκευές τηλεαπόζευξης. Τα σφάλματα di/dt και στατικής υπερέντασης οδηγούν σε απόζευξη τους διακόπτες ταχείας ενεργείας (HSCB) της ίδιας ζώνης και της ιδίας τροχιάς. Με αυτά τα σφάλματα δεν μπλοκάρεται ο αυτόματος επανοπλισμός των διακοπτών, οπότε οι διακόπτες αυτοί επανακλείνουν μετά την αναίρεση του σφάλματος Τα σφάλματα διαρροής πλαισίου ως προς γη και υπέρτασης σιδηροτροχιών κύλισης ως προς γη (64+59) οδηγούν σε απόζευξη όλους τους διακόπτες που τροφοδοτούν την τροχιά 1 και 2 εντός της ζώνης. Επιπρόσθετα η τροφοδοσία της συγκεκριμένης ζώνης διακόπτεται μέσω της απόζευξης του διακόπτη 20kV του υποσταθμού εκείνου που έδωσε το σήμα απόζευξης. Ο αυτόματος επανοπλισμός όλων των σχετικών διακοπτών εμποδίζεται μέσω του σήματος φραγής και χρειάζεται αναγνώριση του σφάλματος προκειμένου να τροφοδοτηθεί με ρεύμα έλξης η συγκεκριμένη ζώνη.

8 Προστασία Επιβατικού Κοινού από το Ρεύμα Έλξης Σύστημα άρσης ρεύματος έλξης (TCR) Η διάταξη άρσης ρεύματος έλξης επιτρέπει την αφαίρεση του ρεύματος έλξης και από τις δύο ηλεκτροφόρους γραμμές ενός τομέα ρεύματος έλξης σε περίπτωση ανάγκης. Οι συσκευές άρσης ρεύματος έλξης είναι τοποθετημένες στα εξής σημεία του δικτύου: στην αρχή και το τέλος κάθε αποβάθρας κάθε σταθμού (μέτωπο και απόληξη αποβάθρων) κατά μήκος της σήραγγας ανά 200m στην ίδια τροχιά και ανά 100m εναλλάξ στην αντίθετη τροχιά στους χώρους υπεύθυνων σταθμών σε κάθε σταθμό μετρό Η ενεργοποίηση μίας συσκευής άρσης ρεύματος έλξης έχει ως αποτέλεσμα: την απόζευξη των διακοπτών Σ.Ρ. του αντίστοιχου ρεύματος έλξης και στις δύο τροχιές καθώς και μπλοκάρισμα του αυτόματου επανοπλισμού των διακοπτών αυτών τη σήμανση στο μιμικό διάγραμμα του ρυθμιστή κυκλοφορίας στο ΚΕΛ της απώλειας τάσης έλξης στον αντίστοιχο τομέα ρεύματος έλξης τη σήμανση στο μιμικό διάγραμμα και την οθόνη του ελεγκτή ισχύος στο ΚΕΛ της αλλαγής κατάστασης των διακοπτών και την απώλεια τάσης στην ηλεκτροφόρο γραμμή τη διάνοιξη γραμμής επικοινωνίας μεταξύ της συσκευής και του ελεγκτή ισχύος στο ΚΕΛ τη σήμανση στην κονσόλα στο χώρο του υπεύθυνου σταθμού του τομέα που έχει ενεργοποιηθεί Επιπρόσθετα στο Κέντρο Ελέγχου έχει εγκατασταθεί σύστημα γενικής απόζευξης όλων των διακοπτών 20kV όλων των υποσταθμών ανόρθωσης ανά γραμμή μετρό (GR LINE2 GR LINE 3), το οποίο εφαρμόζεται σε περιπτώσεις έκτακτης ανάγκης.

9 Όρια ζώνης συσκευής τηλεαποζεύξης Συσκευές TCR ενδεικτικές θέσεις Όρια τομέα 8 Κανάλι (Υποτμήμα Α - Β)= είσοδος γραμμής διασύνδεσης από παρακείμενο Υ/Σ και οδήγηση σήματος απόζευξης προς αυτόν. Σε κάθε συσκευή τηλεαπόζευξης υπάρχει εκπομπή και λήψη ανά υποτμήμα By Pass (Παράκαμψη) = μεταφορά του σήματος απόζευξης εντός της ζώνης

10 ΓΕΝΙΚΗ ΔΙΑΤΑΞΗ ΑΜΑΞΟΣΤΑΣΙΟΥ ΣΕΠΟΛΙΩΝ ΥΠΟΣΤΕΓΟ ΜΗΧΑΝΟΥΡΓΕΙΟΥ ΥΠΟΣΤΕΓΟ ΕΛΑΦΡΙΑΣ ΣΥΝΤΗΡΗΣΗΣ ΣΥΡΜΩΝ ΕΝΑΕΡΙΟΙ ΡΕΥΜΑΤΟΔΟΤΕΣ ΤΡΟΧΙΑ ΕΙΣΟΔΟΥ ΣΥΡΜΩΝ ΣΤΗ ΓΡΑΜΜΗ 2 (ΤΡΟΧΙΑ ΠΡΟΣΒΑΣΗΣ) ΥΠΟΣΤΑΘΜΟΣ ΑΝΟΡΘΩΣΗΣ ΑΜΑΞΟΣΤΑΣΙΟΥ ΠΛΥΝΤΗΡΙΟ ΣΥΡΜΩΝ ΥΠΟΣΤΕΓΟ ΣΤΑΘΜΕΥΣΗΣ ΣΥΡΜΩΝ

11 SCB/3 SCB/2 ΓΕΝΙΚΗ ΔΙΑΤΑΞΗ ΑΜΑΞΟΣΤΑΣΙΟΥ ΣΤΑΥΡΟΥ ΤΡΟΧΙΑ ΕΠΙΣΚΕΥΩΝ ΜΕ ΕΝΑΕΡΙΟ ΡΕΥΜΑΤΟΔΟΤΗ Stinger Stabling ΥΠΟΣΤΑΘΜΟΣ ΑΝΟΡΘΩΣΗΣ Τροχιά 12 Τροχιά 11 SCB/1 AIS(+) NIS(-) Coupling Τροχιά 10 Τροχιά 9 Τροχιά 8 Τροχιά 7 Τροχιά 6 Τροχιά 5 Τροχιά 2 Τροχιά 1 ΤΡΟΧΙΑ ΕΙΣΟΔΟΥ ΠΡΟΣ ΤΗ ΓΡΑΜΜΗ 3 (ΤΡΟΧΙΑ ΠΡΟΣΒΑΣΗΣ) ΥΠΟΣΤΕΓΟ ΣΤΑΘΜΕΥΣΗΣ ΣΥΡΜΩΝ

12 ΜΟΝΟΓΡΑΜΜΙΚΟ Υ/Σ ΟΘΟΝΗ ΕΛΕΓΚΤΗ ΙΣΧΥΟΣ ΣΤΟ ΚΕΝΤΡΟ ΤΗΛΕΧΕΙΡΙΣΜΟΥ ΙΣΧΥΟΣ ΜΕΤΡΗΣΗ ΤΑΣΗΣ ΠΡΟΣ ΤΗΝ 3Η ΓΡΑΜΜΗ Ο Ε.Ι. ΧΕΙΡΙΖΕΤΑΙ ΤΟΥΣ ΔΙΑΚΟΠΤΕΣ Σ.Ρ. 3Η ΓΡΑΜΜΗ ΗΛΕΚΤΡΟΦΟΡΟΣ ΕΝΔΕΙΞΗ & ΣΦΑΛΜΑΤΑ ΑΝΑ ΔΙΑΚΟΠΤΗ ΑΠΟΒΑΘΡΑ ΣΤΑΘΜΟΥ ΕΠΙΤΗΡΗΣΗ ΣΦΑΛΜΑΤΩΝ Υ/Σ ΚΑΙ ΕΣΟΧΗΣ