轨道交通供电系统概述ppt2018 0730
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城市轨道交通-供电系统ppt课件
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一、牵引供电系统的组成
• 牵引供电系统主要由牵引变电所和牵引网两大部 分组成。
• 牵引变电所的主要设备是变压器和整流器。 • 牵引网主要由接触网、馈电线、轨道和回流线组
成。
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城市轨道交通设备
牵引供电系统的组成
2 5
1 2
7 6
1
2
2
3
7
4
6
5
1-牵引变电所 2-馈电线 3-接触网 4-电动列车 5-钢轨 6-回流线 7-电分段
• 主变电所有两路独立的110kV，由主变电所变压 为内部供电系统所需的电压级，一般为10kV或 35kV。由主变电所所构成的供电方案为集中式供 电。
• 我国上海、广州、香港即为此种供电方式。
.
2．分散式供电
• 沿城市轨道交通线路沿线直接由城市电网引入 多路电源，电源电压等级一般为10KV，供给各 牵引变电所。
• （2）馈电线：从牵引变电所向接触网输送牵引电 能的导线
• （3）回流线：用以供牵引电流返回牵引变电所的 导线
• （4）钢轨：作为回路的一部分
.
城市轨道交通设备
四、接触网
• 接触网的工作特点：
–（1）没有备用 –（2）经常处于动态运行状态中 –（3）结构复杂，技术要求高 • 接触网分为架空式接触网和接触轨式接触网
.
城市轨道交通设备
接触网应满足以下基本要求
• 1.强度高、安全可靠
• 2.有较均匀的弹性，在各种气候条件下均应受流 良好
• 3.性能好、运行寿命长，接触线等部位要有良好 的耐磨性
• 4.结构轻巧，零部件互换性强，便于施工、维护 和抢修
• 5.采用耐腐蚀和防污秽技术措施
.
五、架空式接触网
一、牵引供电系统的组成
• 牵引供电系统主要由牵引变电所和牵引网两大部 分组成。
• 牵引变电所的主要设备是变压器和整流器。 • 牵引网主要由接触网、馈电线、轨道和回流线组
成。
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城市轨道交通设备
牵引供电系统的组成
2 5
1 2
7 6
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2
3
7
4
6
5
1-牵引变电所 2-馈电线 3-接触网 4-电动列车 5-钢轨 6-回流线 7-电分段
• 主变电所有两路独立的110kV，由主变电所变压 为内部供电系统所需的电压级，一般为10kV或 35kV。由主变电所所构成的供电方案为集中式供 电。
• 我国上海、广州、香港即为此种供电方式。
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2．分散式供电
• 沿城市轨道交通线路沿线直接由城市电网引入 多路电源，电源电压等级一般为10KV，供给各 牵引变电所。
• （2）馈电线：从牵引变电所向接触网输送牵引电 能的导线
• （3）回流线：用以供牵引电流返回牵引变电所的 导线
• （4）钢轨：作为回路的一部分
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城市轨道交通设备
四、接触网
• 接触网的工作特点：
–（1）没有备用 –（2）经常处于动态运行状态中 –（3）结构复杂，技术要求高 • 接触网分为架空式接触网和接触轨式接触网
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城市轨道交通设备
接触网应满足以下基本要求
• 1.强度高、安全可靠
• 2.有较均匀的弹性，在各种气候条件下均应受流 良好
• 3.性能好、运行寿命长，接触线等部位要有良好 的耐磨性
• 4.结构轻巧，零部件互换性强，便于施工、维护 和抢修
• 5.采用耐腐蚀和防污秽技术措施
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五、架空式接触网
轨道交通供电系统介绍PPT课件
第19页/共25页
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。
第20页/共25页
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
…
…
…
…
…
…
第22页/共25页
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。
第10页/共25页
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
第11页/共25页
架空接触网
刚性悬挂 柔性悬挂
第15页/共25页
第16页/共25页
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。
城市轨道交通供电系统课件
任务一 认识供电系统的基础结构
图1-1 城市轨道交通供电系统的组成
LOGO 7
项目一
正文
城市轨道交通供电系统概述
外部供电系统：包括外部电源和主变电所，一般从城 市电网10 kV，110 kV，220 kV系统接口接入。
知识加油站
我国规定的电网标称电压有3 kV，6 kV，10 kV，20 kV，35 kV，110 kV，220 kV，330 kV，500 kV，750 kV， 1 000 kV，其中3～220 kV为高压，330～750 kV为超高压， 1 000 kV为特高压。城市电网主要由10 kV，110 kV，220 kV，500 kV供电网络构成。
LOGO 14
项目一
正文
城市轨道交通供电系统概述
任务一 认识供电系统的基础结构
主变电所将接收到的高压电降压至35 kV或10 kV后，经过三相传输线输送至本区域内的 牵引变电所B7与B8及降压变电所B9，通过牵引变电所或降压变电所降压至各供电负荷所需的 电压等级（1 500 V或380 V等）。在地铁供电系统中，可根据实际需要设立专门的高压主变 电所，以通过不同的电压等级对牵引变电所和降压变电所供电。
LOGO 6
项目一
正文
城市轨道交通供电系统概述
一、供电系统的结构
城市轨道交通供电系统主要由外部 供电系统、牵引供电系统、动力照明供 电系统、电气安全与防护系统及电力监 控系统等部分组成。供电系统的电源由 发电厂经国家电网提供，属于高压供电 网络。通常将发电厂至主变电所部分称 为外部供电系统，也称作一次供电系统， 而将主变电所至牵引变电所、降压变电 所部分称为中压供电网络。城市轨道交 通供电系统的组成如图1-1所示。
任务一 认识供电系统的基础结构
地铁供电系统简介PPT课件
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、 1500V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。
.
40
4、变电设备简介
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；
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；
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。
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。
.
24
3.2 故障运行方式
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。
（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。
.
42
4、变电设备简介
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
35kV进/出线保护、35kV母联保护、35kV馈线保护、 1500V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。
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4、变电设备简介
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；
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；
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。
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。
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3.2 故障运行方式
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。
（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。
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4、变电设备简介
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
城市轨道交通供电系统概述ppt课件
二、城市轨道交通的类型
3、现代有轨电车（4.9%）
类型 单向客运能力（万人次/h）
运行速度（km/h） 投资（亿元/km） 最小转弯半径（m）
地铁 3~7 30-45 5~8 350-400
路权
专有路权
建设周期（年）
4.0-5.0
应用情况
普遍应用
轻轨 1~3 30-45 3~5 250-350 专有路权 3.0-4.0
、
两种。
普遍应用
有轨电车 0.8~1.5 20-30 0.8~1.8
25 部分或专有路
权 1.5-2.0
国外普遍，国 内正在兴起
二、城市轨道交通的类型
4、市郊铁路（市域快轨，10%）
市郊铁路是指把城市市区与郊区、尤其是远郊区联系起来的 长距离城市轨道交通系统。
二、城市轨道交通的类型
5、独轨（单轨，2%）
一、城市轨道交通的定义和特点
1、城市轨道交通定义: 通常以电能为动力,采取轮轨运转方式的快速大 运量公共交通之总称。
一、城市轨道交通的定义和特点
2、城市轨道交通的特点：
（1）安全 （2）快捷 （3）准时 （4）舒适 （5）运量大 （6）无污染（或少污染） （7）占地少， 不破坏地面景观
一、城市轨道交通的定义和特点
8.如何理解城轨供电系统的电磁兼容功能？
9.电力机车的取电方式有：
、
两种。
10.牵引网包含：
、
、
、
。
单元练习
11.福州地铁1号线电力机车采用供电制式为
。
12.城轨牵引供电系统由
和
组成。
13.混合变电所指：
。
14.福州地铁正线有 个电分段。
城市轨道交通供电系统—供电系统概述
2.供电系统的构成
外部高压供电系统是城市电网对城市轨道交通系统内部的主变电 所供电的系统，有三种供电方式：
（1）集中式 （2）分散式 （3）混合式
2.供电系统的构成
2.1外部高压供电系统
2.1.1分散式供电 在城市轨道交通线路沿线直接从城市电网引入多路电源，电源电压等
级一般为10 kV，供给各牵引变电所。 分散式供电应保证每座牵引变电所和降压变电所皆能获得双路电源。
)，输送至牵引变电所和降压变电所。
主变电所具有
的AC 110 kV电源。
2.供电系统的构成
2.1外部高压供电系统
2.1.1 混合式供电 前两种供电方式的结合，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。
2.供电系统的构成
2.2 牵引供电系统
牵引供电系统供给电动列车运行的电能。 电能
2.供电系统的构成
2.3 动力照明供电系统
（2）配电所（室）：仅起到电能分配作用，将来自降压变电所的380 V或220 V交流电 分别供给动力设备或照明设备；各配电所（室）对本车站及两侧区间动力和照明等设备 配电。
2.供电系统的构成
2.3 动力照明供电系统
（3）配电线路：配电所（室）与用电设备之间的连接线路。
（1）列车运行；
（2）运营辅助服务（为运营服务的辅助设施包括照明、通风、空 调、排水、通信、信号、防灾报警、自动扶梯等）。
两方面的供电。
1.供电系统的供电过程
1.供电系统的供电过程
城市电网电源 主变电所
牵引变电所
降压变电所
牵引供电系统
动力照明供电系统
地铁列车牵引供电 地铁机电设备、照明设备供电
.降压及动力配电
《城市轨道交通供电系统》课件—01概述
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（功能：给列车提供牵引供电） 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
牵引变电所
第一节 城市轨道交通供电系统的组成及功能
牵引变电所
牵牵引引网网 系系统统
接触网：一种悬挂在轨道上方沿轨道敷设的输电网。通过机车的受电弓和接触网 滑动接触，将牵引电能由接触网引入机车，驱动牵引电动机使列车运行
钢轨:列车行走时,利用走行轨作为牵引 电流回流至牵引变电所的电路
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回流线:连接轨道和牵引变电所的导线， 供牵引电流返回牵引变电所
牵引供电方式的优缺点
接触轨
• 优点
✓ 安装稳定性最好，受外界影响最小 ✓ 零部件最少，维修量最小
• 缺点
✓ 距地面距离小，人身安全性较差
• 主要应用领域
✓ 高架段地铁（我公司现有的地铁3号线）
牵引供电方式的优缺点
接触轨
➢ 上磨式
• 应用历史悠久，机车授流易实现，如北京地铁采用该方式 为电力机车提供牵引供电
区别：跟随所、降压变电所、牵引变电所、混合 所、主变电所？
牵引降压混合变电所
第一节 城市轨道交通供电系统的组成及功能
城市轨道交通供电系统的负荷等级共分为三个：
（1）地下铁道重要的电力用户如车站站厅和站台层的事故救援及照明、 电动车辆、通信、信号、防灾装置为一级负荷；一级负荷规定有两路独 立的电源双边供电，当任何一路电源发生故障中断供电时，另一路应能
一、电流制式 城市轨道交通的牵引供电系统几乎毫无
地铁供电系统.ppt
使用寿命长。
3、要求结构轻巧，零件互换性强，便于施工 和维修。
4、应采取耐腐蚀和防污秽技术。 5、要求有较均匀的弹性和耐磨性。
接触网按其结构形式分为接触轨式和 架空式两类。
一、接触轨式接触网
沿线路的一侧平行铺设的导电轨，故又 称第三轨。
接触轨分三种：上接触式、下接触式、 侧接触式。
接触轨的优点是可减小隧道净空高度， 结构简单，造价低。缺点是人身和防火的 安全性差一些。
二、中压网络电压等级的选择
一般而言，35(33)kV、20kV和10kV这 三种电压等级为中压范畴。
33kV和20kV为国际标准电压，国内多 采用35kV和10kV。
接触网
沿线路设置的经由列车上的受流器向列 车供给电能的导电网称为接触网。
接触网应满足的基本要求
1、在各种气候条件下均能受流良好。 2、接触网无备用，故要求强度高，安全可靠，
二、架空式接触网 （一）、简单悬挂式 1、弹性吊索式简单悬挂 2、弹性支座作支持部件的简单弹性悬挂 （二）、链形悬挂 （三）、刚性悬挂
城市供电SCADA系统
一、SCADA介绍 SCADA（Supervisory Control and Data Acquisition）系统，全名为数据采集与监视控制 系统。
二、城轨供电SCADA系统的主要功能 SCADA系统是以计算机为基础的生产过程控制与 调度自动化系统。它可以对现场的运行设备进行 监视与控制，以实现数据采集、设备控制、测量、 参数调节以及各类信号报警等各项功能。
地下杂散电流及其防护
一、地下杂散电流 地下杂散电流是指由采用直流供电牵引
方式的列车在运行时泄漏到道床及其周围 土壤介质中的电流 。这种地下杂散电流又 称为地下迷流。 二、杂散电流的防护
3、要求结构轻巧，零件互换性强，便于施工 和维修。
4、应采取耐腐蚀和防污秽技术。 5、要求有较均匀的弹性和耐磨性。
接触网按其结构形式分为接触轨式和 架空式两类。
一、接触轨式接触网
沿线路的一侧平行铺设的导电轨，故又 称第三轨。
接触轨分三种：上接触式、下接触式、 侧接触式。
接触轨的优点是可减小隧道净空高度， 结构简单，造价低。缺点是人身和防火的 安全性差一些。
二、中压网络电压等级的选择
一般而言，35(33)kV、20kV和10kV这 三种电压等级为中压范畴。
33kV和20kV为国际标准电压，国内多 采用35kV和10kV。
接触网
沿线路设置的经由列车上的受流器向列 车供给电能的导电网称为接触网。
接触网应满足的基本要求
1、在各种气候条件下均能受流良好。 2、接触网无备用，故要求强度高，安全可靠，
二、架空式接触网 （一）、简单悬挂式 1、弹性吊索式简单悬挂 2、弹性支座作支持部件的简单弹性悬挂 （二）、链形悬挂 （三）、刚性悬挂
城市供电SCADA系统
一、SCADA介绍 SCADA（Supervisory Control and Data Acquisition）系统，全名为数据采集与监视控制 系统。
二、城轨供电SCADA系统的主要功能 SCADA系统是以计算机为基础的生产过程控制与 调度自动化系统。它可以对现场的运行设备进行 监视与控制，以实现数据采集、设备控制、测量、 参数调节以及各类信号报警等各项功能。
地下杂散电流及其防护
一、地下杂散电流 地下杂散电流是指由采用直流供电牵引
方式的列车在运行时泄漏到道床及其周围 土壤介质中的电流 。这种地下杂散电流又 称为地下迷流。 二、杂散电流的防护
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节省土地
不与其他运输系统
较少噪音
重叠，干扰较少 减少干扰
运量大
节约能源
准时 速度快
运输能力为地面公 共汽车大7-10倍。
土建、拆迁、机 电设备投资大
初期
维护保障
投资大
费用高
抗灾性差
设备大修、改造 人力成本
火灾、水灾、地震 等抗灾性差
主要内容
1
轨道交通发展简介
2
轨道交通供电系统概述
3 供电系统的组成
电力监控、变电所 操作电源、地下车 站站台站厅照明和 应急照明。
自动售检票机、屏 蔽门、防灾报警、 通信信号、人防系 统
局部通风机、普 通风机、排污泵
自动扶梯、电梯 等
空调、冷冻机、 热风幕、广告照 明、维修电源等。
3 轨道交通供电系统的组成
动力照明系统
当一台配电变压器故障解列时，另一台配电变压器可承 担全部一、二级负荷。
3 轨道交通供电系统的组成
牵引变电所的主要设备
1. 35kV/1.2kV牵引变压器 2. 牵引整流器 3. AC 35kV开关柜 4. DC1500V开关柜 5. 交/直流充电屏 6. 应急照明电源逆变屏 7. 接触网电动隔离开关控制屏 8. 变电所继电保护
•
3 轨道交通供电系统的组成
牵引供电系统
3 轨道交通供电系统的组成
外部电源
地铁供电系统对于城市电网来说是用户，对地铁
的各类负荷来说又是电源。按照供电方式来分可以分
为：
集中式供电
根据线路及用电需求，建设地铁专用主变电所。 如：上海地铁、广州地铁 、香港地铁(110kV)、 德黑兰（63kV）
分散式供电
在地铁沿线直接由城市电网引入多路地铁所需 要的电源，构成供电系统。
3 轨道交通供电系统的组成
主变电所
主 ①110kV/35kV主变压器 变 电 ②110kV GIS开关柜 所 ③35kV SF6充气柜 内 主 ④110/35kV继电保护装置 要 ⑤交/直流充电屏 设 备 ⑥应急照明电源逆变屏
⑦ 无功补偿装置
3 轨道交通供电系统的组成
中压网络
中压网络是轨道交通供电系统的重要组成部分。其 主要作用是：
横向把全线的各个 牵引变电所和降压 变电所连接起来。
纵向把上级的主变电所 和下级的牵引变电所、 降压变电所连接起来；
3 轨道交通供电系统的组成
中压网络的结构网架
1—5号线：
110kV 外部电源
35/33kV 牵引系统
10kV 动力照明系统
3 轨道交通供电系统的组成
中压网络的结构网架
6-16号线：
直流1500V:一般为架空接触网电源电压。 直流750V：一般为接触轨电源电压。 直流220V：变电所操作电源、应急照明电源电压。 直流110V：变电所操作电源电压。
主要内容
1
轨道交通发展简介
2
轨道交通供电系统概述
3 供电系统的组成
4
供电主变资源的优化设计
5
供电系统与其它专业的接口
6
存在的问题与展望
如：北京地铁（10kV）
3 轨道交通供电系统的组成
主变电所
主变电所的设置原则：
满足功能需求，N-1备用，安全可靠。 供电半径按25~30km。 站址应尽可能设计在负荷中心或在线路交汇车站附近 与轨道交通近、远期建设规划相匹配，与城市建设规划发
展相互协调发展。 综合技术经济性及社会效益
3 轨道交通供电系统的组成
牵引供电系统的运行方式
正常运行方式：两座牵引变电所对接触轨/接触网 双边供电；所内两台牵引变压器并列运行，构成等 效24脉波整流，减少高次谐波对交流供电系统的影 响。
非正常运行：系统允许任何一座牵引变电所故障解 列退出运行，相邻牵引变电所进行大双边供电供电， 保障列车的正常运行。
牵引网
城市轨道交通系统的牵引网为沿线敷设专为轨道交通 列车供给电源的装置。 牵引网包括接触网（轨）、馈电线、轨道、回流线 （轨）、分段装置等。 接触网（轨）可以分为接触轨和架空接触网两种型式。
3 轨道交通供电系统的组成
牵引供电系统
牵引网
1. 接触网：经过电动列车的受流器向电动列车供给电能的导电网。 2. 馈电线：从牵引变电所向接触网输送牵引电能的导线。 3. 回流线（轨）：用以供牵引电流返回牵引变电所的导线（轨）。 4. 钢轨：可作为回流轨。
牵引供电系统
牵引变电所
由于城市轨道交通列车是以一定的速度沿区间运行的，供给 一定区段内牵引电能的变电所成为牵引变电所。 牵引变电所从城市轨道交通主变电所中获得电能，经过降压 和整流，变成列车所需要的直流电。
牵引变电所的设置
一般设置在沿线若干车站及车辆段附近，相邻牵引变电所之 间距离在2-4km。
降压变电所、接触网系统、杂散电流防护间的接口。
JK1
电源 （城市电网）
2 供电系统概述
JK2 主变 电所
地铁 供电 系统
35kV JK3
牵引 供电 系统
变配 电系 35/10kV 统
JK4 JK7
牵引 变电 所
JK5
架空 接触
网
牵 引 DC1500V 网 电缆
走 行 轨
JK6
降压
变电 所
400V 动 力
轨道交通供电系统概述
郑欣 申通技术中心
主要内容
1
轨道交通发展简介
2
轨道交通供电系统概述
3 供电系统的组成
4
供电主变资源的优化设计
5
供电系统与其它专业的接口
6
存在的问题与展望
1 轨道交通发展简介
城市轨道交通产生的背景条件
1825年
世界上第一条铁路 开通，长度21km， 平均速度13km/h。
乔治.斯蒂芬森
2）双路电源应分列运行，互为备用。
3）电源容量按地铁远期用电量设计。
2 供电系统概述
供电系统的组成结构
地铁供电系统由两大部分构成：一部分为由城市电网引 入的电源；另一部分为地铁内部供电系统。通常所说的供 电系统包括：
（1）主变电所（2）中压网络（3）牵引供电系统（4）低压配电系统
110kV
35kV
采用三级控制方式，即控制中心远方控制、所内控制 信号盘上集中控制、设备本体控制。
3 SCADA系统的主要功能
• 断路器、 • 电动负荷开关、 • 电动隔离电流、功率、电能
• 中压网络母线电压
• 整流机组电流及电 能
遥调 功能
• 变压器的调压开关 • 中压和牵引直流继电
3 轨道交通供电系统的组成
牵引供电系统
接触网的工作特点
1. 没有备用 2. 架空接触网经常处于动态运行状态中，瞬间故障多。 3. 机械结构较复杂，易损耗，日常维护工作量大。
对接触网的基本要求
1. 强度高，安全可靠 2. 有较均匀的弹性，在各种气候条件下均应受流良好 3. 经久耐用，结构轻巧，零部件互换性强，便于施工、
1.2kV、400V
2 供电系统概述
供电系统的主要负荷
➢列车牵引能耗 ➢车站、车辆基地动力照明能耗
2 供电系统概述
供电系统的分割与接口
外部接口可分为: 硬接口--如与结构、建筑、列车、各弱电系统设备之
间等接口； 软接口--与各机电设备之间的技术参数匹配、通信传
输规约一致等。 同时供电系统内部各设备之间的接口包括牵引变电所、
1890年
City and South London 第一条电力化运行的地铁线 路，4.8公里。
1863年 伦敦 “大都会”地铁 开通，长度7.6km， 共建7个车站。
Charles Pearson
1906年
伦敦市内的地铁全部 实现电气化。
1 轨道交通发展简介
城市轨道交通的优缺点
节省地面空间， 地面无噪音
110kV 外部电源
35kV 牵引、动力照明系统
3 轨道交通供电系统的组成
牵引供电系统
牵引供电系统主要由 牵引变电所和牵引网 两大部分组成。
35kV/1.2kV
牵引变电所的主要设 备是变压器和整流器。
AC1.2kV—DC1500V
牵引网主要由接触网、 馈电线、轨道和回流 线组成。
3 轨道交通供电系统的组成
JK8
动力 电缆
照明
照
明
电压等级
2 供电系统概述
交流110kV、63kV：主变电所的电源电压，其中63kV电 压等级为东北电网所特有的。
交流35kV：上海、广州、深圳、南京、香港地铁的牵引 供电系统电源。
交流10kV：北京、大连地铁；牵引供电系统和供配电系 统。
交流400V：车站、车辆基地动力照明用电
3 轨道交通供电系统的组成
牵引供电系统
接触轨
北京地铁采用了750V接触轨供电的方式。
3 轨道交通供电系统的组成
电力综合监控系统（SCADA)
电力综合监控系统是利用计算机控制、网络、数据 库、现代通信等技术将变电站所有二次设备（包括控制、 信号、测量、保护、自动装置及远动装置等），经过功 能组合和优化设计，对变电站执行自动监视、测量、控 制和协调来提高变电站运行效率和管理水平的一种综合 性的自动化系统。
3 轨道交通供电系统的组成
上海市轨道交通14号线是继1、2号线之后的又一条A型车8节编组大运量 的线路。14号线西端起于嘉定封浜站，终于浦东金桥桂桥路站。线路全长 38.514km，共设车站31座，全部为地下线。
供电系统采用集中供电，110/35kV、35/1.20kV、35/0.4kV两级降压 方式，全线设4座110/35kV主变电所，分别为封浜车辆段主变电所（封 浜车辆段内）、中宁路主变电所（中宁路站附近）、歇浦路主变电所（歇 浦路站附近）和金桥主变电所（桂桥路站附近）。