地铁供电系统

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1、地铁供电系统概述地铁供电系统概述2014年8月目 录1 1、供电方式分类、供电方式分类1 1、供电方式分类、供电方式分类1.集中供电方式集中供电方式：在线路的适当位置，根据总容量要求设主变电所，由城市电网区域变电所以高压（如110kV）向主变电所供电，经降压并在沿线结合牵引变电所、降压变电所形成中压环网，向轨道交通各系统供电。2.分散供电方式分散供电方式：不设主变电所，而直接由城市电网区域变电所的35kV或10kV中压输电线直接向轨道交通沿线设置的牵引变电所、降压变电所供电并形成环网。3.混合供电方式混合供电方式：指一条轨道交通线路，一部分采用集中供电方式，另一部分采用分散供电方式。 2 2、

2、供电系统构成及功能、供电系统构成及功能2 2、供电系统构成及功能、供电系统构成及功能桥断路桥断路器器桥型接线方式线路变压器组接线方式2 2、供电系统构成及功能、供电系统构成及功能牵引变电所降压变电所牵引降压混合变电所2 2、供电系统构成及功能、供电系统构成及功能长沙长沙2号线号线2 2、供电系统构成及功能、供电系统构成及功能2.5直流牵引供电系统 直流牵引供电系统主要由牵引变电所中的整流机组、直流正负极开关设备、馈线、接触网、钢轨、回流线、均流电缆和钢轨电位限制装置等组成。 每座牵引变电所设两套整流机组（整流变压器-整流器单元），整流变压器一次侧并接于同一段35kV母线，两台整流机组并列运行并

3、组成等效24脉波方式，通过接触网向列车供电，然后再经钢轨、回流电缆至牵引变电所负极柜。 为保证旅客和工作人员的人身安全，正线每座车站设钢轨电位限制装置。2.6 2号线一期工程变电所分布图3 3、供电系统运行方式、供电系统运行方式每座主变电所的两路电源进线和两台主变压器同时分列运行，负担各自供电分区的牵引负荷和动力照明负荷。 3 3、供电系统运行方式、供电系统运行方式 牵引变电所中的两套整流机组并联工作组成等效24脉波整流方式；正线相邻牵引变电所对正线牵引网实行双边供电。黄兴车辆段内牵引网由黄兴车辆段牵引变电所供电。3.2 故障运行方式o当一座主变电所故障退出运行（不考虑35kV母线同时故障）时

4、，切除全线三级负荷，闭合袁家岭站环网联络开关，由另一座主变电所向2号线一期工程全线牵引及动力照明一、二级负荷进行供电。3.2 故障运行方式o当主变电所的一台主变压器故障或一路110kV进线电缆故障时，切除故障的主变压器或电缆，切除本所供电范围内的三级负荷，闭合35kV母联断路器，由本变电所另一台主变压器向本所供电范围内的牵引及动力照明一、二级负荷进行供电。 3.2 故障运行方式o当牵引降压混合变电所或降压变电所任一路35kV进线电缆故障退出运行时，合上该所的35kV母联断路器，由另一路电缆负责本所全部负荷的供电。3.2 故障运行方式o当一台动力变压器故障退出运行时，切除该所的三级负荷，合上40

5、0V侧的母联断路器，由另一台动力变压器负担本所范围内的动力照明一、二级负荷。3.2 故障运行方式o当正线任一座牵引变电所解列时（不含汽车西站牵引变电所和光达牵引变电所），由相邻的两座牵引变电所越区构成“大双边”供电。3.2 故障运行方式o当望城坡站牵引变电所解列时，由西湖公园牵引变电所单边供电支援；待二期投入运营后，可由新建的相邻牵引变电所和西湖公园牵引变电所实现双边供电支援。o当光达站牵引变电所解列时，由新长沙火车站牵引变电所单边供电支援。o当黄兴车辆段牵引变电所解列时，由正线牵引变电所向车辆段的牵引网进行支援供电。3.2 故障运行方式o牵引所一套整流机组退出，另一套整流机组继续运行的运行方

6、式： 牵引变电所一套整流机组故障时，考虑整流机组具有2小时、150%的过负荷能力，允许牵引变电所整流机组单机组运行。o整流机组负荷等级应满足GB10411-2005规定，即： 100额定负荷连续 150额定负荷2小时 300额定负荷1分钟4 4、变电设备简介、变电设备简介 车站变电所布局车站变电所布局4 4、变电设备简介、变电设备简介o110kV油浸式变电器4 4、变电设备简介、变电设备简介4 4、变电设备简介、变电设备简介o干式变 压器4 4、变电设备简介、变电设备简介o110kV GIS （SF6气体绝缘隔离开关站：断路器、隔离开关、母线、接地开关、互感器、出线套管或电缆终端头等分别装在各

7、自密封间中集中组成一个整体外壳充以六氟化硫气体作为绝缘介质。）4 4、变电设备简介、变电设备简介o35kV GIS开关柜4 4、变电设备简介、变电设备简介o1500V直流 开关柜4 4、变电设备简介、变电设备简介1500V直流开关柜 硅整流柜和负极柜柜内接线负极柜内电缆安装柜内布线情况4 4、变电设备简介、变电设备简介o低压柜、环控柜4 4、变电设备简介、变电设备简介o电缆敷设电缆垂直敷设变电二次系统变电二次系统1、变电二次专业的主要研究内容 变电所各种变电及输配电单元的保护、控制、测量、监视、闭锁。2、供电系统继电保护的设置 35kV进/出线保护、35kV母联保护、35kV馈线保护、1500

8、V直流保护、配电变压器本体保护、整流机组本体保护、0.4kV进线保护、0.4kV母联保护等。 4 4、变电设备简介、变电设备简介变电二次系统变电二次系统3、供电系统继电保护的任务 自动、迅速、有选择性地将故障元件从系统中切除，保证其它无故障部分迅速恢复正常运行，使故障元件免于继续遭到破坏； 反应电气元件的不正常运行状态，并根据运行维护的条件（如有无经常值班人员），而动作于发信号或跳闸。此时一般不要求保护迅速动作，而是带有一定的延时，以保证选择性。4、继电保护的基本要求 动作于跳闸的继电保护，技术上应满足“四性”要求：可靠性、选择性、灵敏性、速动性。4 4、变电设备简介、变电设备简介4 4、变电

9、设备简介、变电设备简介变电二次系统变电二次系统5、供电故障的危害 供电系统在运行中，可能发生各种故障和不正常运行状态，最常见同时也是最危险的故障是发生各种型式的短路，发生短路时可能会产生以下后果: （1）通过故障点大的短路电流和电弧使故障元件遭到破坏； （2）短路电流通过非故障元件，由于发热和电动力作用损坏非故障元件或缩短其使用寿命； （3）系统电压大大下降，破坏工作稳定性或影响产品质量； （4）电力系统220kV以上的系统短路如不及时清除，可能破坏电力系统并列运行的稳定性，引起系统振荡，甚至使整个系统瓦解。变电二次系统变电二次系统6、综合自动化系统的概念 变电所综合自动化系统是一个利用计算机

10、技术、通信技术、网络技术、控制技术将变电所传统的二次设备（包括测量仪表、信号系统、继电保护、自动装置和远动装置等）经过功能的组合和优化设计，实现对变电所各供电设备进行故障保护、运行控制、状态采集、实时测量、与调度通信的微机化、网络化的智能保护测控系统 。4 4、变电设备简介、变电设备简介5 5、接触网简介、接触网简介5.1、接触网的定义 接触网是沿线路架设的没有备用的电力机车供电设施，其主要功能是：传输电能传输电能弓网授流弓网授流5 5、接触网简介、接触网简介5.2、城轨接触网的特点与电气化铁路接触网相比：位于城市内，主城区以地下线路运输为主，郊区以高架或地面为主。一般最高行车速度为80km/

11、h80km/h，国内最高运行时速120km/h120km/h（广州3号线）。行车密度大，一般远期运行对数为30对/h，40万弓架次/年，初期一般为25万弓架次/年。一般采用DCDC1 150500 0V V、DCDC7 750V50V电压等级。传输电流大，一般额定电流为3000A3000A。5.3城轨接触网的重要性故障率比例各种故障造成列车晚点比例1）接触网故障率所占比例仅1.2%，但是晚点比例达到了8.7%。2）目前停运2小时即为重大事故，社会关注度极高。3）接触网没有冗余配置，是唯一的供电设施，其对地铁安全可靠运行非常关键，目前国内地铁业主普遍关注接触网的建设。5 5、接触网简介、接触网简