轨道交通供电系统介绍PPT课件

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两路电源可以来 自主变电所，也 可来自相邻牵引 变电所。单母线 分段，根据系统 需要，也可以不 设分段开关。
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降压变电所的两台电力变压器，其容量应该满足：正 常运行时，两台变压器分列运行，同时供电，负荷率不超 过70%。当一台变压器发生故障解列时，自动切除三类负 荷，另—台变压器可承担该所供电范围内的全部—、二级 负荷，以保证城市轨道交通的正常运行。
远程控制 终端
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保证控制中心对 主变电所、牵引 变电所、降压变 电所等供电设备 运行状态监视、 控制和数据采集。
遥控功能 ①选点式操作，即单控。调度员可根据站名、开关号以及动 作状态进行选择操作。 ②选站式操作，调度员通过对所控站名、动作状态的选择， 按系统的运行方式发出指令，进行停送电操作。 ③选线式操作，调度员对运行线名、动作状态进行选择，实 现全线停送电操作。
动力照明供电系统：提供车站和区间各类照明、扶梯、风 机、水泵等动力机械设备电源和通信、信号、自动化等设 备电源，由降压变电所和动力照明配电线路组成。
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城市轨道交通牵引供电系统构成示意 图
城市电网
主变电所 牵引变电所
高压供电系统
三相交流
牵引供电系统
回流线
馈线
接触网
轨道
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架空接触网
刚性悬挂 柔性悬挂
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接触轨的主要优点：使用寿命长、维修量小，在地面对 城市景观没有影响，适应于电压较低的制式。 主要缺点：车辆不能脱离电源；电压偏低，对于大运量 的车辆供电，使得牵引变电所的距离较近。 北京地铁采用了750V接触轨供电的方式。 接触网的主要优点：安全性较好，车辆可随时落弓脱离 电源；电压较高，适应于大运量系统供电。 上海、广州地铁均采用了1500V接触网供电的方式。
直流
牵引变电所 设两套牵引整流机组，其容量按远期运量设计。牵引整流机 组的过负荷能力按IEC-146标准，城市轨道交通牵引属Ⅵ类 负荷，其过负荷能力应满足：100%In 连续运行；150%In 2h；300%In 1min。为抑制牵引供电系统产生的谐波电流注 入电网，牵引机组至少应采用12脉波整流。
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牵引变电所主接线一
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牵引变电所主接线二
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牵引网
牵引网：沿线路敷设的专为电动车辆供给电源的装置。由 正极接触网供电，负极走行轨回流。
世界城市轨道交通除巴黎个别线路为第四轨回流外，全都 采用走行轨回流。
接触网
接触轨
上部接触式 下部接触式 侧面接触式
110kV 33kV
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降压主变电所
两级电压制集中供电方式结构示意图
110kV 主变电所 10kV
110kV 主变电所 10kV
110kV 主变电所
10kV
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牵引、降压主变电所
分散式供电 在地铁沿线直接由城市电网引入多路电源构成供电系统。
一般为10kV电压级。分散式供电要保证每座牵引变电所和降 压变电所均获得双路电源，要求城市轨道交通沿线有足够的 电源引入点及备用容量。建设中的沈阳地铁、长春轻轨、大 连轻轨、北京城铁、北京八通线、北京地铁5号线等
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（4）计费方便、简单。采用110kV电压集中供电方式，运行 管理单位与电业部门的电度计费在主变电所设总计量就行， 不必在各变电所分别计量。
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❖城市轨道交通内部供电系统
牵引供电系统
城市轨道交通内部供电系统
动力照明供电系统
牵引供电系统：牵引变电所将三相高压交流电变成适合电 动车辆应用的低压直流电。馈电线再将牵引变电所的直流 电送到接触网上，电动车辆通过其受流器与接触网的直接 接触而获得电能
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集中供电方式的优点：
（1）可靠性高，便于集中统一调度和集中管理。
（2）施工方便，维护容易，电缆敷设径路比较好走。
（3）抑制谐波的效果较好。为减少谐波对电网的影响和危害， 一是采用较高脉波（24脉波）整流机组，二是选用较高电压 （110kV）的电源，因为大容量、高电压电网的承受能力强， 同时国标规定的谐波总畸变率和谐波电压含有率比小容量、 低电压电网要低得多，而且也有利于今后集中采取高次谐波 防治措施。
电力监控系统
城市轨道交通作为城市电网的一个用户，一般都直接从城 市电网取得电能，无需单独建设电厂，城市电网对城市轨道交 通进行供电，供电方式有集中供电、分散供电和混合供电。
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• 高压供电系统
集中式供电
在城市轨道交通沿线，根据用电容量和线路长短，建设
专用的主变电所。主变电所进线电压一般为110kV，经降压后
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遥测功能 控制中心对各变电所的量值遥测。遥测的主要参数包括进线、 母线、馈线的电压、电流、有功电度、无功电度、有功功率、 无功功率及主变压器温度等。 遥信功能
变电所的各种实时信息，包括断路器开关的位置、保护信号 和预告信号，通过通信网络传输到控制中心，并显示在模拟 屏上。
其他功能 自检功能 、显示功能 、数据处理功能 、打印功能 、汉字功 能 、口令功能 、培训功能
动力照明
采用380/220V三相五线制系统（TN-S系统）配电。基本上 采用放射式供电，个别负荷可采用树干式供电。
一类负荷要求双电源、双电缆，供电末端自动切换，来电 自复；二类负荷为双电源、单电缆；三类负荷为单电源、 单电缆。
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• 电力监控系统 SCADA
控制中心 主机
通 信 网 络
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牵引供电系统运行方式
正常运行：双边供电
牵引所1
牵引所2
牵引所3
牵引所1
任一牵引所解列：“大双边”供电
牵引所2
牵引所3
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• 动力与照明供电系统
动力与照明供电系统
降压变电所 动力照明
降压变电所
一般于站台两端设降压变电所，各负责半个车站和相邻半个 区间的供电。其中一端可以和牵引变电所合建为混和变电所。
区域变电所
10kV
10kV
10kV
10kV
10kV 10kV
10kV
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牵引或降压变电所
混合式供电 将前两种供电方式结合起来，一般以集中式供电为主，
个别地段引入城市电网电源作为集中式供电的补充，使供电 系统更加完善和可靠。北京地铁一线和环线、建设中的武汉 轨道交通工程、青岛地铁南北线工程等即为混合式供电方案。
变成35kV或10kV，供牵引变电所与降压变电所。主变电所应
有两路独立的进线电源。集中式供电，有利于城市轨道交通
供电形成独立体系，便于管理和运营。上海、广州、南京、
香港、德黑兰地铁等。
城市电网
中压网络
主变电所
牵引或降压变电所
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三级电压制集中供电方式结构示意图
110kV
主变电所 33kV
第二章 城市轨道交通供电系统
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• 城市轨道交通供电系统构成
外部电源系统（主变电所）
城
市
供电设备
轨
道
牵引供电系统
交
通
内部供电系统
供 电
动力照明供电系统
系 统
电力监控系统
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• 城市轨道交通供电系统构成
城市轨道交通供电系统
外部电源系统（主变电所）
牵引供电系统
内部供电系统
动力照明供电系统