城市轨道交通供电系统的组成与各部分功能
城市轨道交通 供电系统讲义教学教材
城市轨道交通供电系统讲义第二章城市轨道交通供电系统描述●第一节供电系统的组成与功能●地铁供电系统是为地铁运营提供所需电能的系统，它不仅为地铁电动列车提供牵引用电，而且还为地铁运营服务的其它设施提供电能，如照明、通风、空调、给排水、通信、信号、防灾报警、自动扶梯等。
●地铁供电系统一般包括外部电源、主变电所（或电源开闭所）、牵引供电系统、动力照明供电系统、电力监控系统。
其中，牵引供电系统包括牵引变电所和牵引网，动力照明供电系统包括降压变电所和动力照明配电系统。
幻灯片26●地铁系统是一个重要的用电负荷。
按规定应为一级负荷，即应由两路电源供电，当任何一路电源发生故障中断供电时，另一路应能保证地铁重要负荷的全部用电需要。
在地铁供电系统中牵引用电负荷为一级负荷，而动力照明等用电负荷根据它们的实际情况可分为一级、二级或三级负荷。
地铁外部电源供电方案，可根据实际情况不同分为集中供电方式、分散供电方式和混合供电方式。
幻灯片27第二节变电所的分类●地铁供电系统中一般设置三类变电所，即主变电所（分散式供电方式为电源开闭所）、降压变电所及牵引降压混合变电所。
●主变电所是指采用集中供电方式时，接受城市电网35kV及以上电压等级的电源，经其降压后以中压供给牵引变电所和降压变电所的一种地铁变电所。
●降压变电所从主变电所（电源开闭所）获得电能并降压变成低压交流电。
●幻灯片28●牵引变电所从主变电所（电源开闭所）获得电能，经过降压和整流变成电动列车牵引所需要的直流电。
●主变电所：专为城市轨道交通系统提供能源的枢纽。
●牵引变电所：为列车提供适应的电源。
●降压变电所（配电变电所）：为车站、隧道动力照明负荷提供电源。
幻灯片29第四节供电系统主要运行方式● 1 10kV系统运行方式● 1.1 正常运行方式●变电所10kV母联开关和开闭所间联络开关均处于打开状态，每座变电所由2回电源供电，两段10kV母线分列运行。
变电所由开闭所按不同的供电分区供电。
第六章 城市轨道交通供电
二、常用的主接线形式
1.单母线不分段接线
单母线不分段接线是比较简单的接线形式，如图6⁃1所示。电源 回路和用电回路通过断路器和隔离开关分别与母线相连。根据电源 的数量，该接线形式又分为双电源形式和单电源形式。单电源形式 一般适用于10kV以下的一般用户。
图6-1 单母线不分段接线
二、常用的主接线形式
图6-������ 4 双母线接线
二、常用的主接线形式
5.线路变压器组接线
图6-5 线路变压 器组接线
二、常用的主接线形式
1)在正常情况下，两路电源线路各接一台变压器。
2)当变压器负荷率较高时，T1或T2出现故障， 或者线路发生故障，此时需要相邻的变电所联络转移 部分重要负荷。 3)当变压器负荷率较低时，T1或T2出现故障， 或者线路发生故障，造成一台主变压器退出运行，此 时仅仅需要对变电所二次侧的负荷进行转移，由另一 台主变压器承担起本所全部负荷即可，对其他相邻的 变电所没有影响。
2.单母线分段接线
单母线分段接线是在克服单母线不分段接线工作不够可靠、灵 活性较差的基础上，改进后而形成的一种接线方式，如图6⁃2所示。 它又分为双电源单母线分段接线和单电源单母线分段接线。
图6-2
单母线分段接线
二、常用的主接线形式
3.具有代旁路母线的单母线接线
单母线分段接线虽能提高运行的可靠性和灵活性，但线路断路 器检修或故障时，将使该回路停电。而实际运行中，断路器故障率 高，检修频繁，是配电装臵中的薄弱环节。为克服这一缺点，可采 用具有代旁路母线的单母线接线，如图6⁃3所示。
接入系统方案可行，尽量节省投资。
四、变电所建设原则
1) 城市轨道交通供电系统一般采用集中供电方式，全线牵引、低压
城市轨道交通供电系统简介及供电方案设计概述
目录
供电系统的组成 供电系统的功能 供电方案设计
一、供电系统的组成
城市轨道交通供电系统 由外部输电线路、主变电所 （开闭所）、35kV（ 10kV）中压环网、牵引降 压混合变电所和降压变电所 、接触网（轨）、电力监控 系统、杂散电流防护及接地 系统、低压配电及动力照明 系统等部分组成。
三、供电方案设计—主变电所设置方案
主变电所资源共享
以建设规划为基础，针对线网规划进行共享规划。 优先考虑建设年度相近的线路资源共享，如首先考虑建设规划
建设的线路资源共享。 做好时序规划，由先建线路建设。 选址要考虑到建设时序问题，不要选到后建线路的车站或线路
附近，没有电缆通道。
三、供电方案设计—中压环网电压等级
各站降压变电所的供电范围是本车站以及两边的各半个区间。
二、供电系统功能—低压配电和与照明系统功能
动力照明负荷按其用途和重要性分为三级： 一级负荷供电：由降压变电所两段一、二级负荷母线上分别 引一路独立电源，两路电源在供电线路末级用户端电源切换箱处 自动切换。 二级负荷供电：电源从降压变电所或空调通风电控室的一、 二级负荷母线馈出，单电源供电到设备配电箱。 三级负荷供电：由一路来自变电所或空调通风电控室三级负 荷母线的单回路供电。
二、供电系统功能—牵引网功能
架空接触网
北京五号线—上部授流接触轨
二、供电系统功能—电力监控系统功能
对全线的主变电站或开闭所、牵引降压混合变电所、降压变电所、 跟随式降压变电所、牵引网等的主要设备的运行状态进行实时控制、监 视和数据采集，实现供变电设备的自动化调度管理。
整个系统利用显示终端和大屏幕，显示各变电所的运行状态。
论述地铁供电系统的主要方式与各自优缺点
论述地铁供电系统的主要方式与各自优缺点一、城市轨道交通供电系统的组成部分包括地铁在内的城市轨道交通的电源都是由城市电网负责供应的，在城市轨道交通的供电系统中，需要由城市电力系统对电压进行输送，并实现对电压等级的转换。
只有这样，轨道交通的各种用电设备才能使用到等级恰当的电力资源。
通常情况下，城市轨道交通的供电系统由五个职能系统组成，即负责外部供电的外部电源；负责电源控制和转换的主变电所；负责牵引功能的供电系统；负责照明及风水电机的供电系统和负责对电力进行监控的综自系统。
其中，负责牵引供电系统和负责照明及风水电机的供电系统共同组成了城市轨道交通的内部供电系统。
城市轨道交通不能直接使用高压交流电，所以就需要负责牵引供电的部分，利用牵引变电所的功能，将交流电转变为低压直流电，以满足电力车辆的行驶需求。
在牵引变电所进行交-直转换的过程中，馈电线会将已经转换过的低压直流电输送到接触网上，电动车辆上会利用受流器直接和接触网进行接触，以获得所需要的电能资源。
负责照明的供电系统，顾名思义，就是负责提供车站和车厢内照明的部分。
这一部分是由降压变电所和动力照明的配电线共同组成的，负责照明的同时还要负责车站和车辆内的电梯、风机和水泵等动力设备的电源。
此外，它还要负责车站和车辆中的通信、信号和自动化设备的电源。
二、地铁中高压供电的三种方式（一）采用集中供电的方式采用这种方式进行供电之前，需要根据地铁的线路走向，计算出线路的长短和用电量的多少，然后根据这些数据建立一个地铁专用的主变电所。
主变电所中必须有两条独立的110kV电源线路，地铁运行时，内部供电需要的电压等级为35kV或者是10kV，电压等级的转换需要由主变电所来完成。
这种由主变电所组成的供电方式就叫做集中式供电。
集中式供电中一个很重要的组成部分就是中压网络，用电的多少，供电距离的远近、城市电网的发展和规划等因素都会影响到它的电压等级。
在综合考虑这些因素的基础上，经过经济和技术的比较之后才能最终确定中压网络的电压等级。
城市轨道交通的强弱电系统-四电工程
城市轨道交通的强弱电系统-四电工程城市轨道交通是一种高效、快速、安全、舒适的现代化交通工具。
为了保证城市轨道交通系统的正常运行，以及为满足未来城市轨道交通网络的扩张和发展，需要进行全面、可靠、安全的强弱电系统设计。
在轨道交通领域中最常用到的又被称为“四电工程”的强弱电系统设计。
下面将从四个方面详细介绍城市轨道交通的强弱电系统-四电工程。
一、供电系统1.供电系统的基本构成城市轨道交通供电系统由电源、送电线路、接触网、变电站、开关站、牵引变压器、道床电气设备等多个部分组成。
2.供电系统的工作原理和特点供电系统是城市轨道交通系统的核心部分，提供高电压直流（或交流）电力来驱动列车行驶。
主要特点是：变压器在交流传输过程中具有较小的电流损耗，能够满足长距离供电要求；交流供电系统具有较好的适应性，可适用于多种场合；直流供电具有升级改造方便等优点。
二、信号与通信系统1.信号与通信系统的基本构成城市轨道交通信号与通信系统主要由列车信号设备、道岔控制、信号机和通讯设备等多个部分组成。
2.信号与通信系统的工作原理和特点信号与通信系统是城市轨道交通系统的另一个关键部分，主要用于列车行驶控制和通讯。
它具有安全性高、精度高、灵活性好、实时性高等特点。
常见的信号方式有区段信号、换位信号、跟踪信号等多种方式。
三、控制系统1.控制系统的基本构成城市轨道交通控制系统包括车辆控制、列车队列控制、信号控制和中央监控等多个部分。
2.控制系统的工作原理和特点控制系统用于对车辆进行运行管理和列车流量智能控制。
它具有灵活性强、反应快捷、控制准确等特点。
控制系统的设计案采用了遥控技术，在现代化设备的基础上，更是加强了机动性和智能化程度，实现了全自动化组织和调度。
四、车辆牵引安全系统1.车辆牵引安全系统的基本构成城市轨道交通车辆牵引安全系统包括牵引变流器、牵引电机、制动系统、速度监控系统等多个部分。
2.车辆牵引安全系统的工作原理和特点车辆牵引安全系统是城市轨道交通系统中最关键的部分，主要用于控制列车的牵引和制动。
城市轨道交通供电系统
城市轨道交通供电系统城市轨道交通供电系统由变电所、接触网（接触轨）和回流网三部分构成。
变电所通过接触网（接触轨），由车辆受电器向电动客车馈送电能，回流网是牵引电流返回变电所的导体。
供电系统的供电制式主要指电流制式、电压等级和馈电方式。
目前，城市轨道交通的直流牵引电压等级有DC 600 V DC 750 V和DC 1 500 V等多种。
我国国家标准《城市轨道交通直流牵引供电系统》（GB/T 10411—2005）规定了DC750 V和DC 1 500 V两种电压制式。
供电系统的馈电方式分为架空接触网和接触轨两种。
其中，电压制式和馈电方式是密不可分的。
一般架空接触网馈电方式电压等级采用DC1500V接触轨馈电方式电压等级主要采用DC750V但有向DC1500发展的趋势。
城市轨道交通作为城市电网的用户，直接从城市电网取得电能；城市电网也把城市轨道交通看成一个重要用户。
城市轨道交通供电系统由电源系统（城市电网、主变电所）、牵引供电系统、动力照明供电系统和电力监控系统组成。
其中，牵引供电系统包括牵引变电所和牵引网两大部分，动力照明供电系统包括降压变电所与动力照明配电系统。
一、电源系统我国电力生产由国家经营管理，因此无论是干线电气化铁路还是工矿电力牵引用电和城市轨道交通电力牵引用电均由国家统一电网供给OK5》-]…KEHG）城i：h电网高压供电系统i何流线<根据生产电能的发电厂所利用的能源不同，其可以分为火力发电厂（用煤、油为燃料）、水力发电厂、原子能发电厂及风力、地热、太阳能和潮汐发电厂等。
发电厂可能与其用户相距甚远，必须将输电电压升高，以减少线路的电压损失和能量损耗，因此在发电厂的输出端接入升压变压器以提高输电电压。
目前我国用得最普遍的输电电压等级为110~220 kV。
通常高压输电线到了各城市或工业区以后通过区域变电所（站）将电能转配或降低一个等级向附近各用电中心送电。
城市轨道交通牵引用电既可从区域变电所高压线路得电，也可以从下一级电压的城市地方电网得电，这取决于系统和城市地方电网具体情况及牵引用电容量大小。
城市轨道交通供电系统的组成与各部分功能
框架保护动作分析—— 正常工况
框架保护动作分析——正极对外壳短路
框架保护动作分析——负极对外壳短路
框架保护动作分析－小结
• 在正常工况下，正极对外壳、负极对外壳、外壳对地、钢 轨对地绝缘正常，框架保护不动作 • 外壳对地短路工况，正极对外壳、负极对外壳、钢轨对地 绝缘正常， 框架保护不动作 • 正极对外壳短路工况，框架保护动作 • 负极对外壳短路工况，当流过框架保护元件的电流大于 40A时，框架保护动作 • 外壳对地短路工况，且钢轨对地绝缘较差，流过框架保护 元件的电流大于40A时，框架保护动作
•
3.
五,中压环网供电系统
城市轨道交通中压交流环网系统供电系统的形式:
1. 牵引供电和动力照明系统采取相对独立的供电网络,电压等级可以相同 也可以不同.(上海地铁采取本方式供电,且动力照明供电网全线各站采 取10KV电网供电,即各站都有一个10KV配电所.而牵引供电采取 33KV(或35KV)电压进行供电.即各牵引变电所都是一个35KV变电所.
七、直流牵引供电
• • • •
接触网（轨）： 馈电线： 回流线：从钢轨返回牵引变电所的导线。 电分段：为了便于检修和缩小事故范围、 将接触网分成若干段。 • 轨道：利用走行轨作为牵引电流回流的电 路
2.牵引变电所的设计原则
• 正线任一个牵引变电所故障时，其相邻牵引变电所应采取 越区供电方式，担负其该区段的全部牵引负荷。此负荷应 满足远期高峰小时负荷。
5.逆流保护
• 在直流牵引供电系统中，整流机组把交流电经降 压整流后转换称所需要的 直流电。在正常运行时， 电流只能从整流机组经过直流进线断路器流向母 排，不会从直流母排反向流向整流机组，否则将 会导致整流机组烧坏。这点与交流供电机制不同。
城市轨道交通供电系统
分散供电方式
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 这种方式称为混合式供电。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。
混合供电方式
五 供电系统——中压网络
中压网络属性
• 中压网络有两大属性：一是电压等级;二是 构成形式
• 中压网络不是供电系统中独立的子系 统，但是它却是供电系统设计的核心内容 。它的设计牵扯到外部电源方案 主变电所 的位置及数量、牵引变电所及降压变电所 的位置与数量、牵引变电所与降压变电所 的主接线等。
应用
• 国内既有城市轨道交通的中压网络电压等级采用 了35kV若采用国外设备则是33kV或10kV 地铁 天 津地铁、长春轨道交通环线一期工程、大连快速 轨道交通3号线的中压网络为10kV；地铁1、2号 线的牵引网络采用了33kV;动力照明网络采用了 10kV；地铁明珠线的牵引网络采用了35kV，动力 照明网络采用了10kV；地铁1、2号线采用了 33kV的牵引动力照明混合网络；南京地铁南北线 一期工程、地铁采用了35kV的牵引动力照明混合 网络；武汉轨道交通一期工程、重庆轨道交通较 新线工程采用了10kV的牵引动力照明混合网络。
• 2经常处在动态运行状态中
• 和一般的电力线路只在两点间固定传输电能的作 用不同;在接触网下沿线有许多电动车组告诉运动 取流 电动车组受电弓（或受流器）以对接触网一 定的压力和速度与接触网接触摩擦运行，通过接 触网的电流很大。运行中不可避免地会产生受电 弓离线而引起电弧，再加上在露天区段还要承受 风 雾、雨、雪及大气污染的作用，使接触网昼夜 不停的处在振动、摩擦、电弧、污染、伸缩的动 态运行之中。这些因素对接触网各种线索、零件 都产生恶劣影响，使其发生故障的可能性较一般 电力线路的概率要大得多。
城市轨道交通供电系统概述
变电站：接收城市电网的高压电，将其转换为 适合城市轨道交通设备使用的低压电
配电网络：由变电站到各个车站、隧道、控制中 心的配电线路组成，将电能分配到需要的地方
变电所：在车站和隧道中设置的电力变换设备， 将电压调整为列车和其他设备所需的工作电压 用电设备：包括列车、车站照明、空调、通风 等设备，以及控制系统、信号系统等关键设备
成的影响
第分
运行方式
运行方式
城市轨道交通供电系统通常采用以下几种运行方式 单线供电：由一条电源线路提供电能，通过配电网络分配到各个设备。这种方式的 优点是简单、维护方便，但当电源线路出现故障时，可能会影响整个系统的运行
双线供电：由两条电源线路分别从不同的变电站或同一变电站的不同母线供电。这种 方式能够提高系统的可靠性和稳定性，但需要更多的设备和维护成本
随着技术的发展和城市轨道交通的不断发展，供电系统 的构成、运行方式和主要设备也在不断升级和改进，以
满足更高的安全、环保和节能要求
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第2部分
主要设备
主要设备
变压器：将高压电转换为 低压电的核心设备，通常
在变电站内设置
断路器：用于切断或接通 电源，当发生故障时，能 够迅速切断电流，保护系
统和设备
开关柜：用于分配和控制 电能，根据需求调整电压
和电流
电力电缆：用于传输电能 的载体，要求具备良好的
导电性和耐久性
不间断电源(UPS)：为关 键设备提供持续稳定的电 力供应，防止突然断电造
通过引入智能控制系统和监测设备，实现对城市轨道交通供电系统的实时监控和控制。这种方式能 够提高系统的效率和可靠性，但需要更多的技术和资金投入
城市轨道交通供电系统
城市轨道交通供电系统概述城市轨道交通供电系统是城市轨道交通运营的重要基础设施之一。
它负责为城市的地铁、轻轨等轨道交通提供稳定可靠的电力供应。
供电系统的设计与运营对于轨道交通系统的正常运行和乘客的出行安全至关重要。
本文将重点介绍城市轨道交通供电系统的组成和原理、供电方式以及相关设备和技术等内容。
组成和原理城市轨道交通供电系统主要由以下几个组成部分组成：电源系统是城市轨道交通供电系统的核心组成部分，负责为整个供电系统提供稳定的电力。
常见的电源系统包括接触网供电系统和第三轨供电系统。
•接触网供电系统：通过架设在轨道上方的接触网，通过配电设备提供电力给列车供电。
•第三轨供电系统：在轨道的一侧或两侧铺设一根导电轨，列车通过集电装置与导电轨接触，实现电能传递。
2. 配电系统配电系统负责将电源系统提供的电能，在整个轨道交通线路上进行合理分配。
配电系统通常包括变电站、变压器、开关设备等，在供电过程中起到调节电能和保护设备的作用。
线路系统是城市轨道交通供电系统的输电线路，包括主干线、支线和馈电线等。
这些线路通过导线将电能输送到不同的供电区域，确保整个供电系统的稳定性和可靠性。
4. 集电装置集电装置是连接列车和供电系统的关键设备，由于列车在运行过程中需要实时获得电力供应，因此集电装置可以通过与接触网或第三轨建立导电接触来获取电能，并将其传送到列车的牵引设备中。
供电方式根据城市轨道交通供电系统的不同设计和实际情况，可以有以下几种常见的供电方式：1.直供直流供电方式（常用于地铁）：以直流电方式供电，电压较高，通常为600V、750V或1500V，通过第三轨或接触网提供电能。
2.直供交流供电方式（常用于轻轨）：以交流电方式供电，电压较低，通常为380V或750V，通过接触网提供电能。
3.高速铁路供电方式：通常使用交流电方式供电，电压较高，通常为25kV，通过接触网提供电能。
相关设备和技术城市轨道交通供电系统涉及到的设备和技术非常多样化，其中一些关键的设备和技术包括：•变电站：用于将电网的高压电能转换为供电系统所需的低压电能。
简述城市轨道交通供电系统的功能
简述城市轨道交通供电系统的功能城市轨道交通供电系统是城市轨道交通的核心。
它主要由高压供电、轨道断路器、调度系统和抗干扰技术等组成，其中的高压供电是为轨道交通提供动力的基础。
高压供电系统是城市轨道交通供电系统的核心组成部分，它主要由变电站、变压器、电力线路和控制系统4大部分组成。
变电站是系统的起点，它负责将从发电厂输送的交流电转换成直流供给轨道交通所需要的电力。
变压器将变电站转出的电压调节到轨道交通所需要的电压水平，电力线路则把调压后的电能输送到轨道断路器控制的回路中。
轨道断路器是城市轨道交通供电系统的重要组成部分，一般由接触网、中央操作机构和供电装置组成。
它的功能是控制轨道交通向车站供电和断电，并调节车站、接触网和供电装置之间的电量。
设置轨道断路器可以有效地提高轨道交通系统的可靠性，降低因轨道断路造成的事故率。
调度系统是城市轨道交通供电系统的另一个重要组成部分。
它主要包括调度程序、调度监控、空间断续系统和故障检测系统等。
通过调度系统的完善，可以实现轨道交通的自动控制和调度，提高轨道交通的运行安全和时间可靠性。
此外，抗干扰技术也是城市轨道交通供电系统必不可少的一部分。
抗干扰技术主要包括电磁辐射抑制、光纤光缆抑制、电磁屏蔽以及抗噪声系统等技术。
这些抗干扰技术的实施，可以有效降低外界的电磁干扰对轨道交通的影响，提高轨道交通的稳定性和可靠性。
城市轨道交通供电系统的功能主要有3点：首先，它提供可靠的电力供应，即把发电厂输送的交流电转换成直流供给轨道交通所需要的电力；其次，它可以控制轨道交通向车站供电和断电，保证轨道交通的正常运行；最后，它还可以实现轨道交通的自动控制和调度，提高轨道交通的可靠性。
总而言之，城市轨道交通供电系统是城市轨道交通的核心，是其完善运行的重要保证。
它以其核心构成单元高压供电、轨道断路器、调度系统和抗干扰技术等组成，为城市轨道交通提供可靠的电力供应，控制轨道交通向车站供电和断电，实现轨道交通的自动控制和调度，提高轨道交通的安全性和可靠性。
城市轨道交通供变电技术第一章城市轨道交通供电系统概述 文档全文预览
第一节 城市轨道交通供电系统的组成及功能
3.牵引供电系统 将交流中压经降压整流变成直流1500V或直流750V
电压 ，为城轨电动列车提供牵引供电 。牵引供电系统 包括牵引变电所与牵引网两个部分 。
城轨牵引供电系统示意图
第一节 城市轨道交通供电系统的组成及功能
4.动力照明供电系统 将交流中压（35kV或10kV） 降压变成交流
220/380V电压 ， 为运营需要的各种机电设备提供电源。 它包括降压变电所（站） 、动力照明配电系统。
城轨动力照明供电系统
第一节 城市轨道交通供电系统的组成及功能
5.杂散电流腐蚀防护系统 在城市轨道交通中由于采用直流牵引供电， 电流有
牵引变电所的正极出发 ，经由接触网、电动列车、钢 轨、回流线返回牵引变电所负极 。 由于钢轨与隧道或 道床等结构之间的绝缘电阻不是无穷大 ，不可避免地 将造成部分电流不从钢轨回流,而是通过沿线的道床钢 筋、隧道、高架桥或建筑物的结构钢筋或土壤回流到 牵引变电所（甚至不回流而散入大地） ,这一部分电流 就是杂散电流,也叫迷流。
第二节 城市轨道交通的供电系统的制式
二 、电压等级
世界各国城市轨道交通的供电电压均在 550～1500V之间 ，其中间档级很多 ， 这 是由各种不同交通形式 、不同发展历史 时期造成的 。现国际电工委员会拟定的 电压标准为：600V、750V、1500V三种， 后两种电压为推荐值 。我国国标亦规定 为750V和1500V ， 不推荐600V电压等级 。
第二节 城市轨道交通的供电系统的制式
三 、馈电方式 牵引网的馈电方式有架空接触网和接触
城市轨道交通供配电系统
五、降压变电所
将区域变电所或主变电 所所输出的中压等级电 压降压变成低压交流电, 并通过配电所（室）分 配给各种设备用电。
电压V
直流 系统
标准 750 1500
最低 500 1000
最高 900 1800
3000
2000 3600
2.交流制：一般多用于电气化铁路牵引供电方式（距 离远、需装车载整流装置）
地铁变电所（室）一般是在地铁沿线设置 的，地铁变电所（室）可以建在地下，也可 以建在地面，地铁变电所（室）尤其是地下 变电所（室）在防火方面都有一定的要求。 地铁变电所（室）根据不同类型分为三种基 本类型: 高压主变电所（室）、牵引变电所 （室）和降压变电所（室）。地铁变电所 （室）是由各种不同用途的电气设备按照一 定的电气主结线联结而构成的。
变电所和接触网是城市轨道交通供电系 统中最重要的组成部分。
三、城市轨道交通供电制式简介
轨道交通采用直流供电, 因为直流电适合 于电气牵引的调速要求, 而且直流牵引接 触网结构简单, 建设投资少, 电压质量高。
我国国家标准采用DC750V和DC1500V两种。
1.直流制：采用IEC国际电工委员会标准，见表，如上 海为1500V
母线常用颜色标记识别，在三相交流系统中：黄线——A相，绿 线——B相，红线——C相；
在直流系统中：红色——正极，蓝色——负极，黑色——零线 及接地线。
5.熔断器：是一种过负荷和短路电流导致熔体发 热熔断的保护电器。
6.电压互感器：又称压变，是电气测量，控制和 保护回路用的变压器。
城市轨道交通的强弱电系统-四电工程(完整资料)
城市轨道交通的强弱电系统-四电工程(完整资料）(可以直接使用，可编辑优秀版资料，欢迎下载）13.1ﻩ供电系统构成与功能13。
1.1ﻩ系统构成ﻩ城市轨道交通供电系统由以下几部分组成：主变电所、中压供电网络、牵引变电所及降压变电所、牵引网系统、动力照明配电系统、电力监控系统(SＣADA）及杂散电流防护系统.13。
1。
2 系统功能1．主变电所将来自于城市电网的高压110kV变换为中压35kV电源.2. 中压供电网络ﻩ将主变电所的中压电源经中压供电网络分配到各牵引变电所及降压变电所。
ﻩ３. 牵引变电所及降压变电所牵引变电所将中压电源降压整流后变成供轨道交通列车使用的直流1５00Ｖ电源;降压变电所将中压电源降为低压0.4/０。
23kV后，供轨道交通动力、照明设备使用.ﻩ4。
牵引网系统来自于牵引变电所的DC１500V电源通过牵引网（接触网和回流轨)为轨道交通列车提供电能。
ﻩ５．动力照明配电系统来自于降压变电所的低压0．４/0。
２3ｋＶ电源通过低压配电系统供给动力照明设备电能。
6. 电力监控系统（ＳCAＤA）ﻩ在轨道交通控制中心，通过调度端（控制中心）、通道、执行端,对整个供电系统主要电气设备进行控制、监视、测量、调节.７。
杂散电流腐蚀防护系统减少因直流牵引供电引起的经回流轨泄漏的电流(杂散电流）及减少杂散电流的扩散,避免杂散电流对附近结构钢筋、金属管件的电腐蚀,并对杂散电流进行监测。
通信系统是轨道交通运营指挥、企业管理、公共安全治理、服务乘客的网络平台,它是轨道交通正常运转的神经系统,为列车运行的快捷、安全、准点提供了基本保障.通信系统在正常情况下应保证列车安全高效运营、为乘客出行提供高质量的服务保证;在异常情况下能迅速转变为供防灾救援和事故处理的指挥通信系统。
1４．1 设计原则及主要设计标准１４。
1．1 设计原则1。
ﻩ通信系统应建成一个高可靠、易扩充、组网灵活和相对独立的专用综合数字通信网，并能方便地与XX市其它轨道交通线路通信系统互连互通。
城市轨道交通供电系统的设备构成及应用
城 市轨 道 交通供 电系统的设备构成 及应 用 王博
中心距 离约为 １ ０ ｉ ０ｌ ４ ｍｌ ，距轨 面高度约 ４ ０ｉ 。 ４ ｉ ｌ ｍ （ ）受 流 器 。接 触 压力 ： １ ０ １ ０ ；额 定 电 ２ ２～ ８ Ｎ
压 ：Ｄ ７ ０ ；额定 电流 ：７ ０ ０ 。 Ｃ ５ Ｖ ０ ￣８ ０ Ａ
护模 式符合 城市轨道 交通 供 电系 统的需求 。
２ 牵引供 电
牵 引供 电 向城 市轨 道 交 通 电动 车 组 提供 动 力 ， 主
要 包 括 上 网 电缆 、接 触 网 （ 三 轨 ） 第 、回 流钢 轨 、回 流
电缆 、 均流 电缆 等 。根 据 车 辆 受 电模 式 不 同 ，牵 引供
电的牵 引 网采 用 了两种 形式 ：第 三轨 一 电靴 模式 和架 集
空 接触 网一 电 弓模 式 ，利用 车辆 走 行轨 道 回流 。在城 受 市 轨道 交通 中，第三 轨 集 电靴模 式 的工 作 电压一 般 为 Ｄ ５ ，架 空接 触 网一 电 弓模 式 的工 作 电压 一般 为 Ｃ７ ０ Ｖ 受
城市轨道交通
城市轨道交通供 电系统的
设备构成及应用
王博 ：中国铁道科学研 究院，工程师，北京，１０８ ０１ ０
城市轨 道交通 的供 电系 统主要 由交流 部分 、牵 引供 电、动 力照 明、相应 的 自动控 制系统 以及 防止迷流 设施
等 构成 。
１ 交流部分
城 市轨道 交通供 电系统 的交流 部分主要 由外 电源 接
图６ 架空接触网一 电弓模式 图 受
薯
一
式 安全 性 高，特 别 是在 突发 事件 情况 下 ，架 空接触 网一 受 电弓模 式可 以方便城 市轨道 交通运 营部 门紧 急疏散 乘
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• 城市轨道交通供电系统一般包括外部电源、主变电站、牵 引供电系统、动力照明供电系统、电力监控系统。
• 牵引供电系统包括牵引变电所、牵引网。 • 动力照明供电系统包括降压变电所、动力照明配电系统。
三、城市轨道交通供电的负荷分类
城市轨道交通系统是一个重要的用电负 荷，按规定定为一类负荷，即由两路电 源供电，当一路电源发生故障中断供电 时，另一路应能保证轨道交通重要负荷 的全部用电需求。 • 城市轨道交通系统中牵引用电负荷为一 级负荷
七、直流牵引供电
• • • •
接触网（轨）： 馈电线： 回流线：从钢轨返回牵引变电所的导线。 电分段：为了便于检修和缩小事故范围、 将接触网分成若干段。 • 轨道：利用走行轨作为牵引电流回流的电 路
2.牵引变电所的设计原则
• 正线任一个牵引变电所故障时，其相邻牵引变电所应采取 越区供电方式，担负其该区段的全部牵引负荷。此负荷应 满足远期高峰小时负荷。
•
3.
五,中压环网供电系统
城市轨道交通中压交流环网系统供电系统的形式:
1. 牵引供电和动力照明系统采取相对独立的供电网络,电压等级可以相同 也可以不同.(上海地铁采取本方式供电,且动力照明供电网全线各站采 取10KV电网供电,即各站都有一个10KV配电所.而牵引供电采取 33KV(或35KV)电压进行供电.即各牵引变电所都是一个35KV变电所.
• 牵引变电所的数量及其在线路上的位置，应满足在事故情 况下越区或单边供电时接触网的电压水平。（对于1500V 直流系统：DC1000V~1800V) • 在任何运行方式下，接触网最高电压不得高于最高电压， 高峰小时负荷时，全线任一点的电压不得低于最低值。
牵引系统的供电方式
• 单边供电：城市轨道交通接触网在每个牵引变电所附近由 电分段进行电气隔离，分成两个供电分区，每个供电分区 称为一个供电臂。如果列车只从所在供电臂的一个牵引变 电所获得电能，这种供电方式称为单边供电。 • 双边供电：如果一个供电臂同时从相邻两个牵引变电所获 得电能则称为双边供电。 • 一般设计只在车辆段内采取单边供电，正线均采用双边供 电方式。
2.
牵引供电和动力照明系统采取混合的供电网络.目前大部分地铁采用基 本上都是这种方式供电.即牵引变电所都是混合变电所,电压等级为 35KV.
轻轨的供电方式:由于轻轨是在地面上运行,动力和照明负荷很少,因此 目前部分城市的轻轨线路采用10KV供电,如武汉1号线和重庆2号线.
3.
龙胜主站 文化中心主站
不影响另一套机组的检修。 在一套整流机组运行的情况下，可以降低能耗，降低轨电 位，减少杂散电流的影响。但是增加谐波含量。
2. 牵引降压混合变电所的结构
3. 降压变电所的运行方式
典型降压变电所的主结线见图 35KV侧为单母线分段。0.4KV除跟随所外降压所外，也都 是单母线分段结构。每个降压变电所均设两台动力变压器， 分别负责本所半个车站和半个区间的动力照明负荷的供电。 正常运行时两台变压器独立运行同时供电。当任一 台动力 变压器因故障退出时，母联断路器自动投入，由一台变压 器承担全所的一、二级动力照明负荷供电。
3. 降压变电所的结构
1 DL
2 DL
3 DL
4 DL
5 DL
Ⅰ段
DL
Ⅱ段
七、直流牵引供电
1. 直流牵引供电的构成与要求
城市轨道交通牵引供电系统中 电能是从牵引变电所经馈电线、接 触网、轨道回路及回流线组成的 供电网络称为牵引网。牵引供电 系统是由牵引变电所和牵引网组成。 接触网按其结构可分为架空式和接触轨。按其悬挂方式又分为柔 性接触网和刚性接触网。 此外还有第三轨的一种称呼，它是沿线路敷设的与轨道平行的 附 加轨道，专门用于给机车送电。
地铁一期主所主结线
2. 牵引降压混合变电所的运行方式
典型的 牵引降压混合变电所的主结线见图 35KV侧和0.4KV均为单母线分段，牵引供电通常是由两组 牵引整流机组并列运行。当其中一套机组因故退出运行时， 另一套机组在如下三个条件的情况下可以不退出运行： • 牵引机组满足其过负荷要求；
•
•
谐波含量满足要求；
•
各车站的机电设备则由各站降压变电所将35KV或10KV电压降为 380/220V对动力、照明等供电.目前多数城市采用集中供电方式。
2. 分散式供电方式:
•
该方式是指地铁不设主变电站,而直接由城市电网沿线 的区域变电站中的10KV(或35KV)中压线路直接向地铁 沿线各站进行供电,并形成环网。 该方式的环境必须是城市电网比较发达，在个车站附近 有可靠的供电电源。其中中压电网的电压等级应与城市 电网的电压等级相一致。 混合供电方式 即是上述两种供电方式的混合，即指一条轨道交通线路， 一部分采用集中供电，另一部分采用分散供电。
城市轨道交通供电系统的组成 与各部分功能
一、城市轨道交通供电系统的供电范围
1. 机车牵引供电
2.
•
运营设施的其它设备供电
照明、通风、空调、自动扶梯、给水排水、自动控制系 统、通讯、信号、防灾报警。
3.
•
辅助性用电
广告用电、商铺用电
二、城市轨道交通供电系统的组成形式
• 城市轨道交通供电电源一般取自城市电网，通过城市一次 电力系统和城市轨道交通供电系统实现输送或变换，然后 以适当的电压等级供给城市轨道交通各类用电设备。
红山站 莲花北站
龙华火车站
上梅林站
白石龙站
民乐站
六,变电所的运行方式
1.
• • •
主变电站的运行
110KV的进线通常为双回路,采用内(外)桥接线,或线路变压器组 接线方式; 正常运行时桥断路器是断开的，两台变压器各自从一路110KV 线路供电. 33KV侧是单母线分段结构.正常运行时,母联断路器是断开的.也 就是在正常运行时,地铁主所相当于两个独立的单回路单母线在 各自独立供电运行.只是当一个回路电源出现故障,桥接断路器才 投入运行,两台变压器从一路进线供电；或一路出线故障，一台 变压器退出运行时,35KV母线自动合闸，一台主变为两段35KV 母线供电。
• 动力照明负荷根据其负荷性质分为三级：
即一级、二级和三级负荷
四、城市轨道交通供电系统的方式
城市轨道交通供电系统的方式有如下三种： 1. • 集中供电方式： 设立独立的（110KV）主变电站，经降压并在沿线牵引变电所、降 压变电所进线形成35KV或10KV中压环网，此后由环网沿线的牵引 变电所经降压整流为直流电（1500V或750V）对列车供电。