10KV供电系统及运行方式

第一篇供电系统

一、工程概况

二、供电系统构成

三、10kV系统运行方式

一、工程概况：

北京轨道交通昌平线北起十三陵景区，南至城铁13号线西二旗站，全长31.094KM，其中高架线15.780KM，地下线13.450KM,地面线1.394KM,过渡段0.470KM，共设站11座。全线设车辆段和停车场各一座，车辆段位于昌平线起点十三陵景区站西侧，京包高速路南侧地块内，停车场位于定泗路东南地块内。

昌平线分两期建设，一期工程为城南站至西二旗站段，线路长21.094KM,设车站7座，其中地下站1座（南邵站），高架站5座（沙河高教园站、沙河站、巩华城站、朱辛庄站、生命科学园站），地面站1座（西二旗站），其中西二旗站是昌平线与13号线的换乘站，朱辛庄站是昌平线与8号线换乘站。一期工程设定泗停车场1座。二期工程为十三陵景区站至城东站段，线路全长10KM，全部为地下线，设站4座（十三陵景区站、鼓楼站、水库站、城东站），一处十三陵车辆段。

供电系统采用10KV开闭所双环网供电方式，直流牵引供电系统采用DC750V上部接触钢铝复合接触轨供电，DC750牵引供电系统设杂散电流防护，车辆受电方式为通过DC750V接触轨上部接触受电，走行轨回流方式。

昌平线后备中心设在定泗停车场内，远期指挥中心设置在小营第二指

挥中心内。

一期工程计划在2010年底建成通车；二期工程计划在2012年底建成通车。

二、供电系统构成

2.1变电所分布

昌平线一期全线设AC10kV/DC750V、10kV/0.4kV牵引降压混合变电所14座和维修基地跟随所1座。 14座牵引降压混合变电所包括：停车场一座设在定泗路，正线13座分别设在西二旗、生西区间一、生西区间二、生命科学园、朱生区间、朱辛庄、巩朱区间、巩华城、沙河、沙河高教园、南沙区间一、南沙区间二、南邵；维修基地跟随所1座设在定泗车辆厂厂区内。

2. 2外电源系统分布

根据城市轨道交通供电的需要，在地铁沿线直接由城市电网引入多路电源，构成供电系统，称为分散式供电。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。昌平线外电源采用分散式供电，电压等级为10kV，设置5座电源开闭所。分别位于西二旗、生命科学园、巩华城、沙河高教园、南邵。每座电源开闭所从城市电网引入两回10kV外线电源，该电源可以引自城市电网不同的变电所，也可以引自同一变电所的不同母线。

2.3接线方式：

A.开闭所

a.开闭所10kV侧采用单母线分段接线方式，两段母线通过母线分段断路器连接，母线分段断路器可手动和远动操作。每段母线分别通过进线隔

离柜、提升柜自城市电网引入外电源，向该开闭所供电。

b.在电源开闭所进线处设置线路PT用于检测进线电压。每段母线设置一组电压互感器（PT）和避雷器，用于母线电压的测量以及过电压保护。

c.在中压供电网络各供电分区相邻变电所进线柜、联络馈线柜内利用带电显示装置用于供电分区有压检测。

d.每座开闭所均设置两套牵引整流机组。为了使两套牵引整流机组出力均衡，将两套牵引整流机组接在同一段10kV母线上，两台牵引变压器的次边电压相差15︒相角（分别为+7.5︒和-7.5︒），构成等效24脉波整流。

e.开闭所的10kV I段母线和II段母线均接有10/0.4kV配电变压器。

B.混合变电所和区间牵引所

a.混合牵引变电所10kV侧采用单母线分段接线方式，两段母线通过母线分段断路器连接，母线分段开关可手动和远动操作。每段母线设置一回进线，向该所供电，并根据供电系统的要求在部分变电所的每段10kV母线设一回出线，向相邻的车站变电所供电。

b.每段母线设置一组电压互感器（PT）和避雷器，用于母线电压的测量以及过电压保护。

c.在朱辛庄站混合变电所的进线柜、联络馈线柜内利用带电显示装置用于昌平线与地铁8号线的联络线的线路有压检测。

d.每座混合变电所或区间牵引变电所均设置两套牵引整流机组。为了使两套牵引整流机组出力均衡，将两套牵引整流机组接在同一段10kV母线上，两台牵引变压器的次边电压相差15︒相角（分别为+7.5︒和-7.5︒），构成等效24脉波整流。

e.混合牵引所的10kV I段母线和II段母线均接有10/0.4kV配电变压器。

C.跟随式降压变电所

a.定泗路停车场设置1座跟随式降压变电所，跟随式降压变电所10kV 侧采用单母线分段供电，不设置母线分段开关，进线采用负荷开关。

b.每段母线设置一回进线，从定泗路停车场混合变电所引入电源。

c.两段10kV母线均接有10/0.4kV配电变压器。

2.4双环网供电网络

昌平线10kV系统采用双环网供电方式。双环网是电缆单环网的组合，利用二回电缆线路，可解决单环网供电方式中因电缆、变压器及低压设备故障造成的较大面积停电问题，电缆双环网具有接线完善、运行灵活、供电可靠性高、但投资比单环网增加一倍，一般适用在城市（镇）市中心区繁华地段、双电源供电的重要用户或供电可靠性要求较高的配电网络。

供电环网供电方式可分为开环和闭环方式。由于闭环方式继电保护整定困难，因此环网供电方式基本为开环方式运行。在开环方式中，又可分为“单线单环”、“双线单环”和“双线双环”的形式。昌平线采用的开环双线双环的供电方式。城市轨道交通中“双线双环”即双环网的一种接线形式见图。图中为电源开闭所供电分区间分界点开关，在运行方式分析中也称为联络开关。双环网相对于开式接线的放射式供电能使供电线路简化、减少线路路径、运行方式灵活等优点，但联锁关系和继电保护整定复杂。

2.5双环网的运行方式

由于供电系统在轨道交通运行中的重要性，中压供电网络的设计需要

满足故障自救功能和防止误操作的功能等要求。采用双环网接线，在故障运行方式下通过改变分界点开关的状态，保障故障区段供电的连续性。在应急运行方式时，通过调整分界点开关的位置，可改变主变电所或电源开闭所供电区的划分，可满足轨道交通继续运行的要求。双环网接线可灵活实现各种运行方式的转换。