城市轨道交通供电系统一次设备的结构及原理
城市轨道交通供电系统概述
城市轨道交通 供电系统概述
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城市轨道交通供电系统 是城市轨道交通的核心 动力源,为列车、车站、 控制中心等提供电力支
持
下面将对城市轨道交通 供电系统的构成、主要 设备、运行方式等进行 详细介绍
CHAPTER 1
供电系统构成
供电系统构成
运行方式
通过两个或多个变电站的相互连接,形成一个环形的配电网络。当 某个变电站或线路出现故障时,可以通过其他路径继续供电。这种 方式需要更多的设备和投资,但能够提高系统的容错能力和可靠性
将多个小型的发电站或储能装置分布在整个城市轨道交通系统中,为附近的设备提供电能。这种方 式能够提高系统的灵活性和响应速度,但需要更多的管理和维护工作
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
CHAPTER 4
总结
总结
城市轨道交通供电系统是城市轨道交通的 重要组成部分,它需要提供稳定、可靠、 高效的电力支持,保证列车的正常运行和 车站、控制中心等关键设备的正常运转
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
CHAPTER 2
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
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
城市轨道交通牵引供电系统
城市轨道交通牵引供电系统简介城市轨道交通牵引供电系统是城市轨道交通运行的重要组成局部,负责向轨道交通车辆提供电力供给。
它不仅直接影响着轨道交通的运营效率和电力消耗情况,还与乘客的乘坐舒适度和平安性息息相关。
本文将介绍城市轨道交通牵引供电系统的根本原理、组成结构以及未来开展趋势。
根本原理城市轨道交通牵引供电系统的根本原理是将电源通过接触网供给给轨道交通车辆。
具体来说,电源会通过接触网上的触网集电装置传送给牵引系统。
牵引系统由主变压器、牵引变流器和牵引电动机组成,负责将电能转换为机械能,驱动轨道交通车辆运行。
组成结构城市轨道交通牵引供电系统由多个组成局部构成,包括接触网、辅助设备和车辆终端设备。
接触网接触网是城市轨道交通牵引供电系统的核心局部,通常安装在轨道上方。
它由导线、吊杆、挂装件等组成,用于提供电力给牵引系统。
接触网一般采用带电架空式供电,即以高架的方式悬挂在轨道上方,通过接触网上的触网集电装置与车辆终端设备连接。
辅助设备城市轨道交通牵引供电系统还包括一系列辅助设备,用于确保供电系统的正常运行。
辅助设备主要包括配电变压器、开关设备、保护和监控装置等。
配电变压器用于将高压电源转换为适合牵引系统使用的低压电源;开关设备用于控制电能的分配和传输;保护和监控装置那么用于监测供电系统的运行状态,及时处理故障和异常情况。
车辆终端设备车辆终端设备是城市轨道交通车辆上的设备,用于接收来自接触网的电能,并将其转换为机械能,驱动车辆行驶。
未来开展趋势随着城市轨道交通的不断开展,牵引供电系统也在不断创新和改良。
以下是一些未来开展趋势:高效能源利用未来的城市轨道交通牵引供电系统将更加注重能源的高效利用。
通过采用先进的能量回收技术,如再生制动系统、能量储存装置等,将能源回收再利用,减少能源的浪费。
无线供电技术无线供电技术有望成为未来城市轨道交通牵引供电系统的重要开展方向。
通过利用无线传输技术,可以不再依赖接触网,实现轨道交通车辆的无线供电,提高供电系统的稳定性和可靠性。
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。
1.2 其它运行方式1.2.1 故障或检修运行方式开闭所一回10kV外电源退出时的运行方式时,合上开闭所母联开关,由另一回10kV外电源向该开闭所供电范围内所有变电所供电。
城市轨道交通供电系统详解.
城市轨道交通供电系统详解第一章电力牵引供电系统综述一、电力牵引的制式对牵引列车的电动车辆或电力机车特性的基本要求:1、起动加速性能要求起动加速力大而且平稳, 即恒定的大的起动力矩, 便于列车快速平稳起动。
2、动力设备容量利用对列车的主要动力设备——牵引电动机的基本性能要求为, 列车轻载时, 运行速度可以高一些, 而列车重载时运行速度可以低一些。
这样无论列车重载或轻载都可以达到牵引电动机容量的充分利用, 因为列车的牵引力与运行速度的乘积为其功率容量,这时近于常数。
3、调速性能列车运输,特别是旅客运输,要求有不同的运行速度,即调速。
在调速过程中既要达到变速, 还要尽可能经济, 不要有太大的能量损耗, 同时还希望容易实现调速。
低频单相交流制是交流供电方式, 交流电可以通过变压器升降压, 因此可以升高供电系统的电压, 到了列车以后再经车上的变压器将电压降低到适合牵引电动机应用的电压等级。
由于早期整流技术的关系, 这种制式采用的牵引电动机在原理上与直流串激电动机相似的单相交流整流子电动机。
这种电动机存在着整流换向问题,其困难程度随电源频率的升高而增大,因此采用了“低频”单相交流制,它的供电频率和电压有 25 HZ、 6.5~11 kV和 1632HZ 、 12~15 kV等类型。
由于用了低频电源使供电系统复杂化, 需由专用低频电厂供电, 或由变频电站将国家统一工频电源转变成低频电源再送出, 因此没有得到广泛应用, 只在少量国家的工矿或干线上应用。
“工频单相交流制” 。
这种制式既保留了交流制可以升高供电电压的长处, 又仍旧采用直流串激电动机作为牵引电动机的优点, 在电力机车上装设降压变压器和大功率整流设备, 它们将高压电源降压, 再整流成适合直流牵引电动机应用的低压直流电, 电动机的调压调速可以通过改变降压变压器的抽头或可控制整流装置电压来达到。
工频单相交流制是当前世界各国干线电气化铁路应用较普遍的牵引供电制式。
城市轨道交通供电系统一次设备的结构及原理
2.1 一次设备概述
• 3. 按照电流制式分类 • (1) 交流电器。 • 交流电器是指工作于三相或单相工频交流制系统的电器, 极少数工
作在非工频系统。 • (2) 直流电器。 • 直流电器是指工作于直流制系统的电器。 • 对于电气化铁路及城市交通系统, 交流电器是交流制电气化铁路及
单元2 城市轨道交通供电系统一次设 备的结构及原理
• 2.1 一次设备概述 • 2.2 变压器 • 2.3 电弧 • 2.4 高压断路器 • 2.5 操动机构
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单元2 城市轨道交通供电系统一次设 备的结构及原理
• 2.6 高压隔离开关 • 2.7 高压负荷开关 • 2.8 高压熔断器 • 2.9 互感器 • 2.10 电气主接线
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2.2 变压器
• (1) 安全, 防火, 无污染, 可直接运行于负荷中心。 • (2) 采用国内先进技术, 机械强度高, 抗短路能力强, 局部放电
小, 热稳定性好, 可靠性高, 使用寿命长。 • (3) 损耗低, 噪声小, 节能效果明显。 • (4) 散热性能好, 过负载能力强, 强迫风冷时可提高容量运行。 • (5) 防潮性能好, 适于在高湿度和其他恶劣环境中运行。 • (6) 干式变压器配有完善的温度检测和保护系统, 可自动检测和
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2.1 一次设备概述
• 2. 按照安装地点分类 • (1) 户内式。 • 户内式装在建筑物内, 不具有防风、 雨、 雷、 灰尘、 露、 冰和浓
霜等性能。 户内式高压电器的工作电压一般在 35 kV 及以下的电 压等级。 • (2) 户外式。 • 户外式适于安装在露天环境中, 能承受风、 雨、 雷、 灰尘、 露、 冰和浓霜等作用。 户外式高压电器的工作电压一般在 35 kV 及以 上的电压等级。
城市轨道交通供电系统城市轨道交通概论
城市轨道交通供电系统城市轨道交通概论城市轨道交通供电系统是指为城市轨道交通(如地铁、轻轨等)提供电力的系统。
它是城市轨道交通运营的重要组成部分,直接关系到城市轨道交通的安全、稳定和高效运行。
城市轨道交通供电系统主要包括供电系统结构、供电方式、供电设备和供电管理等几个方面。
首先,城市轨道交通供电系统的结构主要分为集中式供电和分布式供电两种形式。
集中式供电是指将电力从电网供应给城市轨道交通线路,通过变电所进行电能转换和配电。
分布式供电是指将电力直接供应给城市轨道交通线路,不通过变电所进行中间转换。
其次,城市轨道交通供电系统的供电方式主要有直流供电和交流供电两种形式。
直流供电是将电力以直流形式供应给城市轨道交通线路,其中常见的有三轨供电和四轨供电两种形式。
交流供电是将电力以交流形式供应给城市轨道交通线路,其中常见的有接触网供电和无接触网供电两种形式。
再次,城市轨道交通供电系统的供电设备包括变电所、牵引变压器、接触网或四轨导线和车辆供电设备等。
变电所是供电系统的核心设备,负责将电力从电网转换成适合轨道交通运营的电能。
牵引变压器则将变电所输出的电能转换成适合轨道交通车辆牵引的电能。
接触网或四轨导线是将电能从供电系统传输到运行线路上的设备,通过接触网或四轨导线与车辆上的集电装置接触,实现车辆的供电。
车辆供电设备则是车辆上的设备,负责将来自接触网或四轨导线的电能传输到车辆的牵引装置。
最后,城市轨道交通供电系统的供电管理是保障系统正常运行的重要环节。
供电管理包括供电调度、供电维护、供电检修和故障处理等多个方面。
供电调度负责根据运行情况合理调配供电能力,确保供电系统能满足轨道交通的需求。
供电维护负责对供电设备进行定期维护,确保设备的正常运行和使用寿命。
供电检修则是对供电设备进行故障排除和修复,及时处理供电系统的故障。
故障处理则是在供电系统故障发生时,采取相应措施,保障城市轨道交通的正常运行。
综上所述,城市轨道交通供电系统是为城市轨道交通提供电力的系统,它的结构、方式、设备和管理等方面都对轨道交通的运行质量和效率有着重要影响。
第三章城市轨道交通变电所中的一次设备
第二节
(2)基本工作原理
变压器
图3-1 变压器基本结构及工作原理示意图
第二节
变压器
4、变压器的分类 变压器的常用分类方式如下: 1)按用途分:电力变压器和特种变压器。 2)按绕组数目分:单绕组(自耦)变压器、双绕组变 压器、三绕组变压器和多绕组变压器。电力变压器 3)按相数分:单相变压器、三相变压器和多相变压器。 4)按铁心结构分:心式变压器和壳式变压器。 5)按冷却介质和冷却方式分:干式变压器、油浸式变 压器和充气式变压器。 6)按调压方式分:有载调压变压器和无励磁调压变压 器。变压器二次侧不带负载,一次侧也与电网断开 (无 电源励磁)的调压,称为无励磁调压,带负载进行变换绕 组分接的调压,称为有载调压。
二、对一次电气设备的基本要求 一次电气设备是城轨供电系统的主体,设备故障可能导 致停电甚至发生重大安全事故,在对电气设备进行设计和 选择时,应考虑安全、可靠和经济等多方面的因素,并满 足以下基本要求: 1)能长期承受工频最高工作电压、短期承受内部过电压 和外部过电压的作用而不被击穿; 2)能长期承受额定电流、短期过载电流的作用,温升在 允许范围之内; 3)能承受短路电动力效应和热效应的作用而不被损坏; 4)开关电器的断流能力应符合有关的规定; 5)供测量和保护用变换电器应符合规定的精度要求; 6)在规定的使用环境中能承受一定外界条件的影响并安 全可靠地运行
第四节
四、电弧的特性及熄灭 1、电弧电压沿弧长的分布
阴极区 - 弧柱区
电弧
阳极区 +
U U2 U
0
U3 Uh
1
I
图3-13
电弧电压沿弧长分布
第四节
2、直流电弧的特性及熄灭
电弧
图3-15直流电弧的伏安特性 图3-14 具有电弧的R-L直流电路
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。
城市轨道交通牵引供电原理结构系列设备
立模
39
降压(调压)升压方式主接线图
1200×800
块
示教板灯光显示
40
牵引变电所直流系统
2000×1000
块
示教板灯光显示
41
SW6110型断路器工作原理
1200×800
块
半剖示教板
42
GW4-110D型隔离开关工作原理
1200×800
块
半剖示教板
43
AT供电原理图
1000×800
灯光演示。
44
块
半立体示教板,标明各部尺寸
25
钢筋混凝土柱软横跨节点安装图
1000×700
块
半立体示教板,标明各部尺寸
26
软横跨节点结构图
1300×1000
块
半立体示教板,标明各部尺寸
27
隧道内全补偿链形悬挂安装图
1000×700
块
半立体示教板,标明各部尺寸
28
不开挖隧道简单悬挂安装图
1000×700
块
半立体示教板,标明各部尺寸
20
分区绝缘器结构示教板
1000×700
块
示教板,标明各部尺寸
21
GW4-110D隔离开关模型
1300×1000
块
半立体示教板,标明各部尺寸
22
GW5-110D隔离开关模型
1000×700
台
立模,能动作演示
23
软横跨结构图
1000×700
块
半立体示教板,标明各部尺寸
24
钢柱软横跨节点安装图
1000×700
1300×1000
块
半立体示教板,标明各部尺寸
城轨道交通供电系统
第二节 城市轨道交通供电系统一、城市轨道交通供电系统概况城市轨道交通供电系统是城市轨道交通的能源补给线,它的安全可靠运行应被放在第一位,它对城市轨道交通的影响是全面的。
一旦供电系统出现问题,将会导致城市轨道交通的混乱和瘫痪。
因此,建立一个安全可靠的城市轨道交通供电系统是非常重要的。
(一)电源组成城市轨道交通供电系统的电能来源于国家电网,而国家电网的电能来源于各种发电厂。
(二)外部电源系统 ── 城市电网电力网简称电网,由输电线路、配电线路和变电所组成。
输电线路是向用户传输电能的通道,一般来说其电压较高,即采用高压传输,其特点是线路较长,覆盖区域广。
配电线路是向用户分配电能的通道,其电压相对较低,也就是通常说的低压配电线路,其特点是线路较短。
由此可见,不同的电网,其电压等级也不一样。
我国规定的电网标称电压(或者说额定电压)为3 kV、6 kV、10 kV、20 kV、35 kV、66 kV、110 kV、220 kV、330 kV、500 kV、750 kV、1 000 kV。
高压又细分为中压(3~75 kV)、高压(110~220 kV)、超高压(330~750 kV)、特高压(1 000 kV)。
高压电器设备是指输配电系统中用于控制和保护的设备,对电力设备的安全可靠运行至关重要。
城市轨道交通供电系统从城市电网引入高压或中压电源,再将引入的外部电源进行电压转换或直接分配至轨道交通的牵引变电所或降压变电所,由牵引变电所和降压变电所分别为轨道交通运行主体的车辆和辅助用电设备(动力、照明负荷)供电。
轨道交通从外部电源引入的形式上一般分为集中式供电、分散式供电和混合式供电三种模式。
国内大部分采用集中式供电,一些城市采用分散式供电,部分线路采用混合式供电。
1.集中式供电集中式供电指轨道交通从城市电网引入较高电压等级的电源(如110 kV、220 kV),经主变电站进行电压转换,将外部电源降压(如35 kV或10 kV)后,由主变电站集中向牵引变电所和降压变电所供电的外部电源引入模式。
城市轨道交通牵引变电所工作原理PPT课件
简述城市轨道交通牵引变电所工 作原理及一次供电方式
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1
城市轨交供电系统
电力牵引供变电系统: 从电力系统或一次供电系统接收电能,通过 变压、换相、换流后,向电力机车负荷提供 所需电流制式的电能,并完成牵引电能传输、 配电等全部功能的完整系统。
城市轨交供电系统的结构: 高压供电源系统、牵引供电系统、动力照明 信号供电系统
-
2
城市轨交牵引供电系统
牵引供电系统主要包括: 直流牵引变电所、馈电线、接触网、走行轨 线 国际电工委员会拟定的直流牵引电压标准为: 750v、1500v、3000v。而国内的轨道交 通大都采用1500v电压。
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3
牵引变电所的工作原理:
将引自城市电网或轨道交通供电系统内部的 35kv或10kv电源降压、整流后变成750v 或1500v直流电源,再由牵引变电所内的直 流配电装置将直流电源送到区间接触网,供 电动列车用电。
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7
一次供电方式
一次供电系统供电: 环网供电接线、双边供电、单边供电、辐射 型供电
其要求可总结为: 供电可靠性,电能质量,主接线图简单,维 护方便
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8
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4
牵引变电所的一次设备主要有: 高压交流配电装置(也称为高压交流开关 柜)、整流机组、直流配电装置(也称为直 流开关柜)
城市轨道交通供电系统 ppt课件
柔性架空接触网适用于高架、地面和地下的城市轨道交通线路; 刚性架空接触网适用于地下城市轨道交通线路; ppt课件 34
五. 城市轨道交通动力照明设备
动力照明设备除了提供车站和区间的各类照明之外,还提 供扶梯、电机、水泵、消防等动力机械设备电源。
动力照明供电系统由降压变电所和动力照明配电线路组成。
ppt课件
28
பைடு நூலகம்
四. 城市轨道交通触网设备
由牵引变电所和牵引网组成。
电能从牵引变电所经馈电线、接触网输送给电动列车、 再从电动列车经钢轨、回流线流回牵引变电所。
ppt课件
29
触网设备和作用
接触网;
馈电线;
走行轨道;
回流线;
ppt课件
30
直流750V地面接触轨制式
根据集电靴和第三轨的配合的方式,可以分为上接触式、 侧面接触式和下接触式。
ppt课件
27
降压变电所
城市轨道系统的环控和系统服务等设备都需要用电,一般是 三相380V或者220V低压供电。通过降压变电所而获得。 构成:
35kV交流开关柜、动力变压器、400V交流开关柜等设备继承。
附属设备:
保护装置、计量仪表(电压、电流等)、蓄电池、阻燃性导线、 灭火设备等。
认知城市轨道交通供电系统
ppt课件
1
学习任务
认知城市轨道交通供电系统设备:
城市轨道交通供电的系统; 供电方式; 变电所、触网设备、动力照明设备系统; 电力监控系统设备的认知;
ppt课件
2
概论
城市轨道交通电力系统是城市轨道交通的重要组成部分。 城市轨道交通供电电源一般取自城市电网,通过城市电网一次 电力系统和轨道交通供电系统实现输送或变换,最后以适当的 电压等级一定的电流形式(直流或交流电)供给给通风、空调 、照明、通信、信号、给排水、防灾报警、电梯、电动扶梯等 用电设备。
城市轨道交通供电原理
城市轨道交通供电原理
城市轨道交通供电原理是指城市轨道交通系统如地铁、轻轨等运营所需要的电力供应方式和原理。
城市轨道交通供电主要采用第三轨供电、架空线供电和集电系统供电等方式。
其中,第三轨供电是一种常见的供电方式。
它通过将电源接入于轨道上的第三条导轨,通过接触器和集电装置将电能传输给地铁列车;架空线供电则是通过在轨道上方悬挂架空电缆,由接触网与列车接触,实现电能传输;而集电系统供电则是通过电汇流器等设备将电能从线路传输到集电装置上,通过接触剂与列车接触来实现供电。
城市轨道交通供电原理是通过这些方式将电能传输给地铁列车,从而为其提供动力。
当列车行驶时,集电装置与供电装置之间的接触或接触网与轨道之间的接触会产生电流。
这些电流通过电力系统传输到轨道交通车辆的电机,驱动电机运行,使列车正常运行。
此外,城市轨道交通供电原理还涉及到电力系统的维护、保护和监控等方面。
为了确保供电的可靠性和安全性,需要对供电系统进行定期维护和检修,及时解决供电故障。
同时,还需要建立有效的保护装置,避免因电力故障或其他原因导致供电设备损坏或出现危险。
为了实现对供电系统的监控,通常会采用远程监控和控制系统,实时监测供电设备的工作状态和运行情况,保障供电系统的正常运行。
综上所述,城市轨道交通供电原理是通过不同的供电方式将电
能传输给地铁列车,驱动其正常运行。
同时,为了确保供电的可靠性和安全性,还需要进行维护、保护和监控等工作。
第一章城市轨道交通供电系统概述
第二节 城市轨道交通的供电系统的制式 采用直流制式的原因主要有以下几点: 1) 由于直流制供电无电抗压降,因而比交流 制供电的电压损失小; 2)电网的供电范围(距离)、电动车辆的功率 都不大,均不需太高的供电电压; 3)城市轨道交通和地铁的供电线路都处在城市 建筑群之间,供电电压不宜过高,以确保安全; 4)直流制供电的对象,即早期使用的直流牵引 电动机和近期采用的变频调速异步牵引电动机 均具有良好的起动和调速特性,可充分满足电 动车辆牵引特性的要求。
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 轨两种方式。电压等级与馈电方式是牵 引网供电制式的关键点,两者密切相关。 对于一个具体的城市,电压等级与馈电 方式的选择,应该结合起来,统一考虑。 我国牵引网供电制式可以选择以下四种 方式:直流1500V架空接触网、直流 1500V接触轨、直流750V架空接触网、 直流750V接触轨。
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。
第一节 城市轨道交通供电系统的组成及功能
直流牵引地下杂散电流示意图
第一节 城市轨道交通供电系统的组成及功能
城市轨道交通杂散电流腐蚀原理图
城市轨道交通供电的原理
城市轨道交通供电的原理城市轨道交通供电的原理是通过供电系统将电能输送到轨道交通车辆上,以提供运行所需的电力。
这个过程主要涉及到供电系统的结构、供电方式和供电设备等方面。
首先,城市轨道交通的供电系统通常采用第三轨供电方式。
这种方式是在轨道交通线路旁边的地面或者地下安装一条供电轨,车辆通过与供电轨接触来获取电能。
供电轨与地面或者地下之间通过绝缘体进行隔离,以保证电能的安全传输和使用。
此外,还有一些城市轨道交通使用集电装置从高架供电,即通过装在车辆顶部的导电集电装置来与高架供电电缆接触,实现电能的输送。
这两种供电方式都需要保证供电设备和车辆之间的有效接触,以确保电能的稳定传输。
其次,城市轨道交通的供电系统还包括供电变电所、供电接触器等供电设备。
供电变电所主要负责将电能从高压输电网转变为适合轨道交通需求的低压电能。
供电变电所通常由变压器、断路器、隔离开关、降压器等组成,以完成电能的变换和保护。
供电接触器则用来控制供电轨与车辆的连接和断开,通过控制接触器的导通和断开,可以确保供电轨与车辆之间的电流传输和控制。
最后,城市轨道交通供电系统的稳定性和效率也与城市电网的供电能力和质量有关。
城市电网需要保证供电能力充足,能够满足轨道交通系统的运行需求。
同时,电网还需要保持稳定的电压和频率,以避免对轨道交通设备和乘客的安全造成影响。
为了保证电网的供电质量,通常会对供电系统进行监测和调控,如引入智能化监测系统、使用自动化调压装置等。
综上所述,城市轨道交通供电的原理是通过供电系统将电能输送到轨道交通车辆上。
这个过程涉及到供电系统的结构、供电方式和供电设备等方面,并需要保证供电设备和车辆之间的有效接触,以及城市电网的供电能力和质量。
通过科学的供电系统设计和运行管理,能够保障城市轨道交通的正常运行,提供便利、高效、安全的交通服务。
城市轨道交通供电系统 (7)
城市轨道交通概述1
城市轨道交通的分类2供电系统功能3供电系统构成4牵引网供电制式5
第一章供电系统概述
以下几个部分:
城市轨道交通供电系统
外部电源
牵引供电
系统
动力照明供电
系统
杂散电流腐蚀防
护系统
主变电所电力监控系统
牵引变电所牵引网降压变电所动力照明配电系统
①外部电源
指外部城市电网电源。
②主变电所或电源开闭所
将来自城市电网的高压电源降成地铁使用的中压,供给牵引供电系统和动力照明系统。
③牵引供电系统
将来自主变电站的中压电源通过牵引中压网络分配给牵引变电所,并通过牵引变电所降压整流,变成供地铁车
辆使用的直流电源。
它包括牵引变电所和牵引网。
④动力照明供电系统
将来自主变电站的中压电源,通过动力照明中压网络分配给降压变电所,并通过降压变电所降压,变
成供地铁动力照明等设备使用的低压电源(400V)。
⑤杂散电流腐蚀防护系统
杂散电流防护系统由杂散电流隔离系统、杂散电流排
流系统、杂散电流监测系统几部分组成,其目的是减少杂散电流对土建结构钢筋和其它设备的腐蚀,综合接地系统
使全线形成一个综合接地网。
⑥电力监控系统
在控制中心,通过调度端(控制中心)、通道、执行端(RTU),对整个地铁供电系统的主要设备进行控制、监视、
测量。
小结小节主要内容:1. 城市轨道交通供电系统按照功能的划分。
思考:城市轨道交通供电系统按照功能由哪些部分组成?各组成部分的作用是什么?供电系统构成
本节课程到此结束,下节再见!
谢谢!供电系统构成。
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提高功率因数的电器, 如电容器等。 • (5) 组合电器。 • 组合电器是指将上述某几种电器按一定的线路配装成一个整体的电器
组合, 如高压开关柜、 低压成套配电装置和气体绝缘金属封闭组合 电器 (GIS) 等。
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2.2 变压器
• 2. 基本工作原理 • 变压器是利用电磁感应原理进行工作的, 在一次绕组加上交变电压
时, 一次绕组中就有交流电流 i 1 通过, 由于 i 1 的励磁作用, 将在铁芯中产生交变的主磁通 Φ。 由于一、 二次绕组绕在同一个铁 芯上, 所以主磁通同时和一、 二次绕组交连。 根据法拉第电磁感应 定律, 此交变的主磁通分别在这两个绕组中产生感应电动势 e 1 和 e 2 。 二次绕组在感应电动势 e 2 的作用下可以向负载供电, 实 现能量的转换。
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2.1 一次设备概述
• 2. 按照安装地点分类 • (1) 户内式。 • 户内式装在建筑物内, 不具有防风、 雨、 雷、 灰尘、 露、 冰和浓
霜等性能。 户内式高压电器的工作电压一般在 35 kV 及以下的电 压等级。 • (2) 户外式。 • 户外式适于安装在露天环境中, 能承受风、 雨、 雷、 灰尘、 露、 冰和浓霜等作用。 户外式高压电器的工作电压一般在 35 kV 及以 上的电压等级。
绕组绝缘及冷却方式等进行分类。 • (1) 按用途分: 电力变压器和特种变压器。
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2.2 变压器
• (2) 按相数分: 单相变压器、 三相变压器和多相变压器。 • (3) 按调压方式分: 有载调压变压器和无载调压变压器。 • (4) 按绕组形式分: 单绕组 (自耦) 变压器、 双绕组变压器、
单元2 城市轨道交通供电系统一次设 备的结构及原理
• 2.1 一次设备概述 • 2.2 变压器 • 2.3 电弧 • 2.4 高压断路器 • 2.5 操动机构
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单元2 城市轨道交通供电系统一次设 备的结构及原理
• 2.6 高压隔离开关 • 2.7 高压负荷开关 • 2.8 高压熔断器 • 2.9 互感器 • 2.10 电气主接线
可靠地运行。
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2.2 变压器
• 2. 2. 1 变压器概述
• 变压器 (Transformer) 是变电所中最关键的一次设备, 它是一种静止的电气设备, 通过线圈间的电磁感应, 将一种电压等 级的交流电能转换成同频率的另一种或几种电压等级的交流电能。
• 1. 变压器的作用 • 变压器除用于改变电压外, 还可用于改变电流、 变换阻抗等。 • 2. 变压器的分类 • 变压器类型较多, 可按变压器的用途、 相数、 调压方式、 绕组形式、
频率的电器, 如变压器、 整流器、 电流互感器和电压互感器等。 • (2) 开关电器。 • 开关电器是指按照电力系统运行的要求控制一次回路通断的电器,
如断路器、 隔离开关和负荷开关等。
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2.1 一次设备概述
• (3) 保护电器。 • 保护电器是指按照电力系统运行的要求对系统进行过电流和过电压等
• (1) 设备应具有足够的绝缘强度和载流能力。 • (2) 开关电器应具有足够的开断能力。 • (3) 供测量和保护用的变换电器应符合规定的精度要求。 • (4) 设备应能长期承受工频最高工作电压、 短期承受内部过电压
和外部过电压的作用而不被击穿。 • (5) 设备在规定的使用环境中能承受一定外界条件的影响并安全
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2.1 一次设备概述
• 2. 1. 1 一次设备的概念
• 在电力系统中承担输送、 变换和分配电能任务的电路称为主电路, 也称为一次电路; 用来控制、 指示、 监测和保护一次电路运行的电 路, 称为二次电路。电力系统中的电气设备通常分为一次设备和二 次设备两大类。 所谓一次设备, 是指直接用于接受电能、 改变电能 电压和分配电能的设备和载流体。 二次设备是指对一次设备的工作
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2.1 一次设备概述
• 3. 按照电流制式分类 • (1) 交流电器。 • 交流电器是指工作于三相或单相工频交流制系统的电器, 极少数工
作在非工频系统。 • (2) 直流电器。 • 直流电器是指工作于直流制系统的电器。 • 对于电气化铁路及城市交通系统, 交流电器是交流制电气化铁路及
• 状态进行控制、 保护、 监视和测量的一系列低压、 弱电设备, 又称 为辅助设备。 一次设备是城市轨道交通供电系统的主体, 二次设备 是城市轨道交通供电系统安全可靠运行的重要保障, 二者缺一不可。
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2.1 一次设备概述
• 2. 1. 2 一次设备的分类
• 一次设备的常用分类有以下几种。 • 1. 按其在一次回路中的功能分类 • (1) 变换电器。 • 变换电器是指按照电力系统运行的要求改变电路中的电压、 电流和
城市地铁供电系统中大量应用的电器; 直流电器则是直流制电气化 铁路、 城市地铁及轻轨交通供电系统中大量应用的电器。
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2.1 一次设备概述
• 2. 1. 3 一次设备的基本要求
• 一次设备是城市轨道交通供电系统的主体, 设备一旦出现故障会导 致停电甚至发生重大安全事故, 因此在设计、 选择一次设备时应考 虑安全、 可靠及经济等方面的因素。 为此, 要满足以下基本要求:
三绕组变压器和多绕组变压器等。 • (5) 按绕组绝缘及冷却方式分: 油浸式变压器、 干式变压器和充
气式变压器等。 • 3. 变压器的电路表示 • 文字符号: T 或 TM。 • 图形符号: 变压器在电路中的图形符号如图 2-1 所示。
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2.2 变压器
• 2. 2. 2 变压器的基本结构及工作原理
• 1. 基本结构 • 变压器虽然种类很多、 用途各异, 但其基本结构大致相同。 最简单
的变压器是由一个闭合的软磁铁芯和两个套在铁芯上相互绝缘的绕组 构成的, 如图 2-2 所示。 • 通常一侧绕组接交流电源, 称为一次绕组 (也称原绕组或初级绕 组), 匝数为 N 1 ; 另一侧绕组接负载, 称为二次绕组 (也称副 绕组或次级绕组), 匝数为 N 2 。