供電系統(tǒng)-城市軌道交通供電

1、西南交通大學(xué)電氣工程學(xué)院第二章城市軌道交通供電系統(tǒng)220 kV Bi220 kV220 kV110kV110kVBy35 kV10 kV220 kVBiLanokv11Okv235 kV35 kVBq+1500 V10 kV b6380 V35 kVBs+1500 V接觸網(wǎng):城市軌道交通供電系統(tǒng)構(gòu)成城市軌道交通供電系統(tǒng)局壓供電系統(tǒng)（主變電所）牽引供電系統(tǒng) 內(nèi)部供電系統(tǒng)動力照明供電系統(tǒng)城市軌道交通作為城市電網(wǎng)的一個用戶，一般都直接從城 市電網(wǎng)取得電能，無需單獨建設(shè)電廠，城市電網(wǎng)對城市軌道交通進行供電，供電方式有集中供電、分散供電和混合供電。:高壓供電系統(tǒng)集中式供電在城市軌道交通沿線，根據(jù)用電容量

2、和線路長短，建設(shè)城市電網(wǎng)牽引或降壓變電所專用的主變電所。主變電所逬線電壓一般為110kV,經(jīng)降壓后 變成35kV或10kV,供牽引變電所與降壓變電所。主變電所應(yīng) 有兩路獨立的進線電源。集中式供電，有利于城市軌道交通 供電形成獨立體系，便于管理和運營。上海、廣州、南京、 香港、德黑蘭地鐵等。三級電壓制集中供電方式結(jié)構(gòu)示意圖llOkVllOkV兩級電壓制集中供電方式結(jié)構(gòu)示意圖llOkVllOkVllOkV牽引、降壓主變電所分散式供電在地鐵沿線直接由城市電網(wǎng)引入多路電源構(gòu)成供電系統(tǒng)。區(qū)域變電所牽引或降壓變電所般為10kV電壓級。分散式供電要保證每座牽引變電所和降 壓變電所均獲得雙路電源，要求城市軌道

3、交通沿線有足夠的 電源引入點及備用容量。建設(shè)中的沈陽地鐵.長春輕軌.大 連輕軌、北京城鐵、北京八通線、北京地鐵5號線等混合式供電®將前兩種供電方式結(jié)合起來，一般以集中式供電為主,7 個別地段引入城市電網(wǎng)電源作為集中式供電的補充，使供電 系統(tǒng)更加完善和可靠。北京地鐵一線和環(huán)線、建設(shè)中的武漢 軌道交通工程、青島地鐵南北線工程等即為混合式供電方案。集中供電方式的優(yōu)點：(1) 可靠性高，便于集中統(tǒng)一調(diào)度和集中管理。(2) 施工方便，維護容易，電纜敷設(shè)徑路比較好走。(3) 抑制諧波的效果較好。為減少諧波對電網(wǎng)的影響和危害, 是采用較高脈波(24脈波)整流機組，二是選用較高電壓(110kV)的電

4、源，因為大容量、高電壓電網(wǎng)的承受能力強, 同時國標規(guī)定的諧波總畸變率和諧波電壓含有率比小容量、 低電壓電網(wǎng)要低得多，而且也有利于今后集中采取高次諧波 防治措施。計費方便、簡單。采用110RV電壓集中供電方式，運行 管理單位與電業(yè)部門的電度計費在主變電所設(shè)總計量就行， 不必在各變電所分別計量。:城市軌道交通內(nèi)部供電系統(tǒng)城市軌道交通內(nèi)部供電系統(tǒng)牽引供電系統(tǒng)動力照明供電系統(tǒng)牽引供電系統(tǒng)：牽引變電所將三相高壓交流電變成適合電 動車輛應(yīng)用的低壓直流電。饋電線再將牽引變電所的直流 電送到接觸網(wǎng)上，電動車輛通過其受流器與接觸網(wǎng)的直接 接觸而獲得電能動力照明供電系統(tǒng)：提供車站和區(qū)間各類照明、扶梯、風(fēng)機、水泵等

5、動力機械設(shè)備電源和通信、信號、自動化等設(shè)城市軌道交通牽引供電系統(tǒng)構(gòu)成示意圖城市電網(wǎng)主變電所牽引變電所i高壓供電系統(tǒng)三相交流牽引供電系統(tǒng)卞線接觸網(wǎng)直流流線軌道引變電所藝通大學(xué)設(shè)兩套牽引整流機組，其容量按遠期運量設(shè)計。牽引整流機 組的過負荷能力按IEC-146標準，城市軌道交通牽引屬VI類 負荷，其過負荷能力應(yīng)滿足：100%ln連續(xù)運行；150%ln 2h； 300%ln 1mino為抑制牽引供電系統(tǒng)產(chǎn)生的諧波電流注 入電網(wǎng)，牽引機組至少應(yīng)采用12脈波整流。引變電所藝通大學(xué)引變電所藝通大學(xué)000 01風(fēng)排迂回風(fēng)道=rrfHHHno防 消0053000室 壓 低室 控 集O0040021600005

6、7005005700570057005733kV牽引變電所主接線二+ 15C0RV牽引網(wǎng) 牽引網(wǎng)：沿線路敷設(shè)的專為電動車輛供給電源的裝置。由 正極接觸網(wǎng)供電，負極走行軌回流。世界城市軌道交通除巴黎個別線路為第四軌回流外，全都采用走行軌流。上部接觸式接觸軌 下部接觸式 石“側(cè)面接觸式接觸網(wǎng)r剛性懸掛 架空接觸網(wǎng)柔性懸掛(a)上部接觸(b)下部接觸(c)側(cè)面接觸軸助饋線架空地纟隧道中心線承力索地緣和支承裝置4掛懸性柔城市景觀沒有影響，適應(yīng)于電壓較低的制式。主要缺點：車輛不能脫離電源；電壓偏低，對于大運量 的車輛供電，使得牽引變電所的距離較近。北京地鐵采用了750V接觸軌供電的方式。接觸網(wǎng)的主要優(yōu)點

7、：安全性較好，車輛可隨時落弓脫離 電源；電壓較高，適應(yīng)于大運量系統(tǒng)供電。上海、廣州地鐵均采用J1500V接觸網(wǎng)供電的方式。牽引供電系統(tǒng)運行方式正常運行：雙邊供電牽引所1M匸牽引所2牽引所3HJIZT任一牽引所解列：“大雙邊”供電牽引所1牽引所2牽引所3:動力與照明供電系統(tǒng)降壓變電所 動力與照明供電系統(tǒng)I動力照明7 5007 5007 5007 5007 5007 5007 5007 5007 5007 50010 8008 7004 0003 5004 0003 000009 9009 ZI4 5006 300迂回風(fēng)道髙壓室進風(fēng)機送風(fēng)機00027 5007 5007 5007 5007 500

8、10 kV電源引入線電源引出線（至相鄰降壓變電所）10 kVAA 10 kV母線1兩路電源可以來自主變電所，也380 kV1UXX可來自相鄰牽引變電所。單母線 分段，根據(jù)系統(tǒng) 需要，也可以不母線2設(shè)分段開關(guān)。車站和區(qū)間各配電所（室）降壓變電所的兩臺電力變壓器，其容量應(yīng)該滿足:常運行肘，兩臺變壓器分列運行，同肘供電，負荷率不超 過70%。當一臺變壓器發(fā)生故障解列時，自動切除三類負 荷，另一臺變壓器可承擔該所供電范圍內(nèi)的全部一、二級 負荷，以保證城市軌道交通的正常運行。動力照明 采用380/220V三相五線制系統(tǒng)（TNS系統(tǒng)）配電?；旧?采用放射式供電，個別負荷可采用樹干式供電。類負荷要求雙電源、雙電纜，供電末端自動切換，來電 自復(fù)；二類負荷為雙電源、單電纜；三類負荷為單電源.單電纜。:電力監(jiān)控系統(tǒng)SCADA保證控制中心對 主變電所、牽引 變電所、降壓變 電所等供電設(shè)備 運行狀態(tài)監(jiān)視、 控制和數(shù)據(jù)采集。遙控功能遷 選點式操作，即單控。調(diào)度員可根據(jù)站名、開關(guān)號以及動 作狀態(tài)進行選擇操作。 選站式操作，調(diào)度員通過對所控站名、動作狀態(tài)的選擇， 按系統(tǒng)的運行方式發(fā)出指令，進行停送電操作。選線式操作，調(diào)度員對運行線名、動作狀態(tài)進行選擇，實 現(xiàn)全線停送電操作。遙測功能 控制中心對各變電所的量值遙測。遙測的主要參數(shù)包括進線、