地铁主变电所简介要点讲课讲稿
城市轨道交通供配电系统讲义PPT
做一做
作业： 1、牵引供电系统有哪几部分组成？什么是牵引网？ 2、绘制牵引供电系统示意图。
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
（受
网到电动车组，再经
走行轨或负馈电线、
回
回流线返回牵引变电
流
所构成牵引供电回路。
线
电弓 或受 流器） 电动车组
如图
走行轨
（负馈电线）
• 由于接触网是无备用设备又极易损耗的供电系统终端装置，受环境和气候的影较大，一旦 设备损坏就会造成牵引供电中断，从而导致电动列车无法运行，线路运行停顿和秩序混乱， 对轨道交通造成较大损害。
2、交流制：一般多用于电气化铁路牵引供电方式（距离远、需装车载变流装置）。
⑤ 地下管道涂沥青后再包油毡；
★在地铁供电系统中，根据实际需要，可以分为集中式供电和分散式供电
2、城市轨道交通供配电系统
集中供电
2、城市轨道交通供配电系统
分散供电
三、城市轨道交通牵引电力制式
●城市轨道交通电动列车，有直流驱动和交流驱动两类，为使这两类 列车都能在同种牵引电力制式下运行，一般采用直流牵引供电制式。
2、城市轨道交通供配电系统
4 远动监控及地下迷流
2、城市轨道交通供配电系统
牵引供电系统：5部分，牵引网
图5-2地铁牵引供电系统示意图
图5-1 城市电网一次电力系统和地铁供电系统
1、一次电力系统
城市轨道交通供电系统的变电站类型及作用概要
城市轨道交通供电系统的变电站类型及作用二、主变电站（一）主变电站的作用主变电站（简称主变）是城市轨道交通供电系统接受电源的场所，也称受电点。
它是系统内电压等级最高的变电站，它将城市电网提供的110KV交流电压，降压至35KV；然后配送到城市轨道交通沿线的各个牵引变电站和中心降压变电站。
一座主变电站承担着一条轨交线路一半左右用户的供电，一旦主变因故失电，将直接影响一、二类负荷的供电。
所以要求主变的供电必须可靠，为此，每座主变电站都设有两路以上的进线电源。
图4－3 主变电站内的主变压器三、牵引变电站（一）牵引电力制式牵引供电的制式有直流制和交流制两种。
我国电气化铁路的牵引供电，一般采用单相工频（50赫）25千伏交流供电电压。
城市轨道交通的运行环境与电气铁路不同，后者铁路站间距离长，接触网的周围空间环境宽大，因而绝缘安全距离大，可选用较高的触网电压；而城市轨道交通的站间距离短，接触网的周围环境狭窄，绝缘安全距离小，触网电压不能选得很高。
但考虑到触网线路的电压损耗，触网电压又不能太低，所以城市轨道交通采用直流1500V供电较为妥当。
且触网结构也较简单，因此城市轨道交通几乎都采用直流供电制式。
我国城市公共交通系统中，直流600V仅用于无轨电车的供电；北京、广州、武汉、天津等城市的地铁部分采用750V直流供电，上海、深圳等城市的轨道交通线路都采用1500V 直流供电。
为确保电动列车的可靠供电，通常是隔一座车站设立一个座牵引变电站，如图4- 所示。
前面在介绍城市轨道交通供电系统结构时已经提到，相邻牵引站之间彼此联系，发生局部供电故障时，牵引变电站能进行跨区域的供电，确保了电动列车供电的可靠性。
车站1 车站2 车站3 车站4 车站5牵引站1牵引站2牵引站3图4- 6 牵引站分布示意图（二）牵引变电站作用牵引变电站是为电动列车提供直流牵引电源，而进行降压、整流的场所。
牵引站将主变电站输出的35KV交流电降压、整流后，变换成750V或1500V的直流电源输送到接触网上供电动列车使用。
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。
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。
地铁主变电所简介要点
地铁主变电所简介1、概述地铁主变电所将城市电网的高压110KV (或220KV电能降压后以35KV或10KV的电压等级分别供给牵引变电所和降压变电所。
为保证供电的可靠性，地铁线路通常设置两座或两座以上主变电所。
主变电所由两路独立的电源进线供电,内部设置2台相同的主变压器。
根据牵引负荷和动力负荷的不同情况,主变压器可采用三相三绕组的有载调压变压器或双绕组的变压器。
采用有载调压变压器在电源进线电压波动时二次侧电压维持在正常值范围内。
主变电所为地铁线路的总变电所,承担整条地铁线路的电力负荷的用电。
(1可根据负荷计算确定在地铁线路上设置的主变电所数量。
(2每座主变电所设置2台主变压器,由城市电网地区变电站引入两路独立的110KV专用线路供电，两回路同时运行，互为备用，以保证供电的可靠性和供电质量。
进线电源容量应满足远期时其供电区域内正常运行及故障运行情况下的供电要求。
(3低压35KV侧采用单母线分段接线,两段母线间设母联断路器,正常运行时母联断路器打开。
(4正常运行时每座主变电所的两路110KV电源和2台主变压器分列运行。
通过35KV馈出电缆分别向各自供电区域的负荷和动力照明负荷供电。
2、主变电所的主要设备(一主变压器高压侧电压为110KV ,低压侧电压为35KV (或10KV。
主变压器容量应能满足正常运行时,每台变压器容量承担其所供区域内的全部牵引负荷和动力照明的供电。
当发生故障时,应满足如下条件:(1当一台主变压器发生故障时,另一台主变压器应能满足该供电区域高峰小时牵引负荷和动力及照明一、二级负荷的供电。
(2当一座变电所因故解列时,剩余主变电所应能承担全线的动力和照明一、二级负荷及牵引负荷。
主变压器容量的选择应考虑近期实际负荷和远期发展的需求。
单台容量大约在20MVA ~40MVA范围,主要考虑相邻变电所故障解列时应满足向该段牵引负荷越区供电的要求。
(二110KV GIS组合电器主变电所采用110KV全封闭六氟化硫组合电器设备,SF6气体绝缘的金属封闭开关设备，简称GIS(Gas InsuLated metaL-encLosed Switchgear。
城市轨道交通供电系统—变电所
2.牵引变电所
城市轨道交通供电系统的主要用电对象是电动车组，即牵引供电。 为确保牵引供电的质量，牵引变电所的设置（数量、位置）和容量
应该按远期列车编组，运行密度按牵引供电计算后确定。
2.牵引变电所
2.1 牵引变电所的功能
牵引变电所的功能是从主变电所获得电能，经过降压和整流，变成 城市轨道交通电动列车牵引所需要的1500 V或750 V直流电，给电 动列车供电。
目录
CONTENTS
01 变电所的分类
02
03 牵引变电所
04
学习目标
了解：城市轨道交通系统变电所的种类； 了解：城市轨道交通系统变电所的各部分功能。
变电所
变电所就是供电系统中对电能的电压和电流进行变换、集中和分 配的场所。
城市轨道交通供电系统中的变电所根据功能的不同，可以分为3 类：
（1）主变电所； （2）牵引变电所； （3）降压变电所。
2.牵引变电所
2.2 牵引变电所的位置和数量
牵引变电所的容量和相互之间的距离是由牵引供电技术决定的，一 般设置在沿线若干车站及车辆段附近，变电所的间隔一般为2~4 km。
2.牵引变电所
2.3 牵引变电பைடு நூலகம்的的主接线图
每座牵引变电所按其所需容量设置 两组整流器并列运行，向接触网供 电，主接线图见右图。
1.主变电所
对于集中式外部电源方案，应建设城市轨道交通主变电所。 1. 1 主变电所的功能 主变电所的功能是连接城市电网高压电压（110 kV 或220 kV），
经降压后以中高压（35 kV 或 10 kV）向牵引变电所、降压变电所 供电。
1.主变电所
主变电所
主变电所
1.主变电所
2.2 主变电所的位置和数量
地铁供电系统简介PPT课件
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。
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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
变电站介绍演讲稿范文
大家好！今天，我非常荣幸能够站在这里，向大家介绍我们公司的核心设施——变电站。
变电站作为电力系统的重要组成部分，对于保障电力供应的稳定性和安全性具有重要意义。
下面，我将从变电站的定义、功能、分类、构造以及在我国电力系统中的作用等方面，为大家详细解读变电站的相关知识。
一、变电站的定义变电站，又称变电所，是电力系统中用于将高压电能转换为低压电能，或将低压电能转换为高压电能的电气设施。
它是电力系统中电能传输、分配、控制和转换的重要环节，是保证电力供应质量的关键。
二、变电站的功能1. 电压转换：变电站可以将高压电能转换为低压电能，满足用户用电需求。
2. 电流变换：变电站可以改变电流的大小，以满足不同负荷的用电需求。
3. 电压调整：变电站可以对电压进行调节，保证电力系统的稳定运行。
4. 电力控制：变电站可以对电力系统进行实时监控和控制，确保电力供应的安全、可靠。
5. 故障处理：变电站具有故障检测和处理功能，能够在发生故障时迅速采取措施，降低故障对电力系统的影响。
三、变电站的分类1. 按电压等级分类：变电站可分为高压变电站、中压变电站和低压变电站。
2. 按功能分类：变电站可分为升压变电站、降压变电站和配电变电站。
3. 按结构形式分类：变电站可分为地上变电站、地下变电站和半地下变电站。
四、变电站的构造1. 主变压器：主变压器是变电站的核心设备，用于实现电压转换。
2. 断路器：断路器用于切断和接通电路，保证电力系统的安全运行。
3. 隔离开关：隔离开关用于隔离电路，便于检修和维护。
4. 电压互感器：电压互感器用于测量高压电路的电压，为保护装置提供信号。
5. 电流互感器：电流互感器用于测量高压电路的电流，为保护装置提供信号。
6. 保护和控制装置：保护和控制装置用于监测电力系统运行状态，及时采取措施，确保电力系统的安全稳定运行。
五、变电站在我国电力系统中的作用1. 提高电力系统运行效率：变电站可以将高压电能转换为低压电能，满足用户用电需求，提高电力系统运行效率。
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
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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）
地铁供电技术交流资料(课堂PPT)
施工准备
盘、柜进场
盘、柜组立
安装固定
盘、柜进场就位安装工艺流程
.
盘、柜接地
46
④ 变电所设备用房
③
①
⑤
②
电缆夹层
①开关柜室内地坪；②钢板；③手动叉车；④盘、柜；⑤轨道车
盘、柜进场. 就位示意图
47
⑵ 劳动力安排
注：1个牵引所设备就位安装需要12天。
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48
⑶ 主要工机具
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49
⑷ 施工要点 ① 根据平面布置图进行设备安装； ②合理安排各类盘、柜设备分批次进设备房，避免二次倒运； ③ 盘、柜独立或成列安装时，其水平度、垂直度以及盘、柜面不平度和盘、柜间接缝的标准符合施 工规范要求； ④ 盘、柜的接地要牢固，接触良好； ⑤ 在成列设备的两端采用软铜编织线与变电所接地网可靠连接。
.
7
⑵劳动力安排
.
8
⑶主要工机具
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9
⑷ 施工要点 ➢核查变电所及其他设备房间内预留孔洞的数量、位置； ➢在机电单位移交1米线时全面复测设备安装处结构层的标高，核对标高是否与图纸相符； ➢测量设备安装处结构层的平整度，保证基础槽钢安放在设计图纸规定位置时基础槽钢与结构层表面 能充分接触，确保槽钢受力均匀； ➢测量工作展开前，技术人员认真审阅施工图纸，学习相关规范和设计要求； ➢现场测量时，按照施工图纸要求及施工规范的规定进行。
.
50
安装完成后的. 35kV开关柜
51
安装完成后的. 400V开关柜
52
安装完成后的钢.轨电位限制装置
53
⑸ 直流设备绝缘安装施工要点 ① 绝缘板的安装及柜体绝缘螺栓固定； ② 直流1500V开关柜、整流器柜、负极柜的绝缘板露出直流设备框架外沿不小于30mm，绝缘板布置 平直； ③ 母线连接螺栓的紧固力矩值符合要求。
地铁供电专题教育课件
接触网悬挂方式
简朴悬挂构造简朴、用料省、维修简朴， 但弛度大，弹性不均，使行车速度受限 制。弹性简朴接触悬挂在弛度和弹性方 面有改善，行车速度可得到提升。 链形悬挂是接触线经过吊弦悬挂到承力 索，承力索固定在支持装置上旳悬挂方 式，有简朴链形和弹性链形等多种形式。
接触网悬挂方式
正线、试车线接触网采用具有一根承力 索和两根接触线构成旳全补偿简朴链形 悬挂，车辆段内则采用无张力补偿旳弹 性简朴悬挂单接触线构造。
接触网运营条件
<>在多种恶劣环境条件下应能不间断供电， 确保电力机车（电客车）在最大运营速度 时正常取流。
<>器材要有足够旳强度（机械强度和电气 强度）和相应旳抗腐蚀能力；零件要尽量 原则化、系列化，扩大互换性。
< >构造合理，以便施工和运营。 <>接触网发生事故后，经过抢修应能尽快
恢复供电。
接触网构成
地铁供电方式
地铁供电电源一般取自城市电网，经过 城市电网一次电力系统和地铁供电系统 实现输送或变换，然后以合适旳电压等 级供给地铁各类用电设备。在地铁供电 系统中，根据详细情况，其供电方式可 采用下列两种不同旳供电方式：集中式 供电方式或分散式供电方式。
集中式供电方式
设置地铁专用高压主变电站，发电厂或 地方区域变电所对地铁主变电站供电， 经主变电站降压后，分别以不同旳电压 等级以环网旳形式对牵引变电所和降压 变电所供电。，如上海地铁和广州地铁 均采用集中式供电方式，但上海地铁环 网电压为33KV（供牵引变电所用）和 10KV（供降压变电所用），而广州地铁 旳环网电压只有一种电压等级：33KV。
集中式供电方式
分散式供电方式
不设置地铁专用高压主变电站，由沿地铁线路附
城轨交通供电5第3章变电所主变电所
§3-1 主变电所
四. 主变压器选择
4. 主变压器电压调整方式的选择
据《电力系统电压质量和无功电力管理规定》，城轨电 源电压范围如下：
110KV：110（1+0.07）～110（1-0.03）KV 35KV：正、负偏差绝对值之和不超过标称电压的10% 10KV：合理范围为10.0 ～10.7KV 实际工程中，主变压器分接范围一般选择为
I号变压器 II号变压器
6563
8689
4967
4967
11531
13656
8.87
10.50
15252
5961
21213
16.32
17442
16953
8082
8082
25524
25035
19.63
19.26
2×20
远期
I号变压器 II号变压器
9928
13077
4967
4967
14895
18045
11.46
A. 主变压器110KV侧中性点接地方式 B. 正常供电情况下，不接地 C. 送电时，中性点直接接地
峨眉校区 电气工程系
§3-1 主变电所
五. 主变压器中性点接地方式
3. 主变压器中性点接地方式
B. 主变压器10～35KV侧中性点接地方式 通过专用接地变压器（曲折联结变压器）进行接地。
峨眉校区 电气工程系
§3-1 主变电所
五. 主变压器中性点接地方式
3. 主变压器中性点接地方式
B. 主变压器10～35KV侧中性点接地方式
O A1
• U A1
X1 A2
• UA2
B1
• U B1
Y1 B2 •
城市轨道交通供电PPT (变电所)
牵引供电系统
《地铁设计规范》（GB50157-2013）规定：当正线的中间牵引变电所退出运行时，应由相邻的两座牵引变电所依靠其两 套牵引整流机组的过负荷能力实现大双边供电。
低压供电系统
（1）组成
动 降压变电所 力 照 明 系 统 低压配电系统
（2）作用 为地铁除电动车辆以外的所有动力照明负荷供电。
变电所：25座
供电系统采用集中供电方式，环网电压等级为AC35kV，经牵引变电所、整 流后为列车提供1500V牵引直流电源，经降压变电所降压后为全线动力照明提 供400V交流电源，每个牵引所设置一套双向吸收再生能馈吸收装置，全线设 置供电运行安全管理系统。
主要施工内容：基础预埋件安装、接地干线安装、支架安装、设备安装、 电缆敷设及接续、调试。
降压变电所 牵引变电所
04 主接线图
降压变电所主接线
降压变电所主接线
牵引变电所主接线
降压变电所主接线
单体试验
05 交接试验
所内联调
35kV开关柜
配电变压器
整流变压器
低压开关柜
交直流屏
整流器、负极柜
直流开关柜、轨电位
接地干线
基础预埋件
桥支架安装
设备运输安装
电缆敷设及接续
需其他专业配合的工作
土建 装修 装修
预留孔洞尺寸及位置满足要求 提供1m标高线 地面最终完成面低于槽钢顶面5mm
接地干线安装
施工准备 画线
S卡子安装 扁钢定位打孔 扁钢安装、焊接 接地桩安装
刷黄绿漆
主要控制要点
安装误差 距地面200mm，距墙30mm 安装误差 扁钢搭接宽度2倍，三面满焊 安装误差 穿墙位置加玻璃钢管保护 安装误差 涂刷宽100mm的黄绿条纹
城市轨道交通供电系统运行与管理06-主变电所
此时供电系统应能维持列车继续运行，而并不要求保 证列车正常运行。因此，主变压器容量能满足“N1准则”要求即可。
三、主变压器
(一)运行方式对主变压器容量选择的影响 正常运行时，2台主变压器共同承担本所供电范围内的 用电负荷。当一台主变压器退出运行时，另一台主 变压器应能承担重新调度后供电范围内的一、二级 负荷，保证列车正常运行，按N-1准则，应充分考 虑供电分区的重新调度与划分。主变压器容量的选 择应满足该运行要求。
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三、主变压器
(四)中性点接地方式
1. 110 kV侧中性点接地方式 根据有关标准，我国110kV及以上电力系统中性点 为直接接地系统。但在实际运行中，主变压器高压 侧中性点是否直接接地，则根据地区电网具体运行 情况确定。 2. 主变压器10～35kV侧中性点接地方式 6～66kV电网采用中性点不接地方式，但当接地电容 电流大于30A(6～10kV电网)，或10A(20～66kV电网 )时，中性点应经消弧线圈接地或小电阻接地。
三、主变压器
(一)运行方式对主变压器容量选择的影响 所谓N-1运行方式，是指供电系统中有一个任意元件( 如电源线路、变压器等)发生故障后的运行方式。
此时按照城市轨道交通可靠性要求，供电系统应满足 “N-1准则”，保证列车正常运行。
三、主变压器
(一)运行方式对主变压器容量选择的影响 所谓N-2运行方式，是指供电系统中有两个任意元件发 生故障后的运行方式。
则每月需交的基本电费为：80000kVA*20元/kVA =1600000元=160万元
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三、主变压器
(三)电压调整
110 kV电源最高电压取110(l+0.07)kV，最低电 压取110(1-0.03)kV；35kV系统其供电电压正、 负偏差绝对值之和不超过标称电压的10%； 10kV母线电压合理范围为10.0～10.7kV。 (四)电压调整 小容量变压器一般采用自然冷却或自然风冷却， 大容量变压器一般采用强迫油循环风冷却，但也 有采用强迫油循环水冷却方式的。
城市轨道交通的外部供电系统—主变电所
三、主变电所向牵引变电所供电的接线方式
供电系统的安全性、可靠性是城市轨道交通正常运行的重 要保证。为此，牵引变电所均由两个独立的电源供电，考虑到 地铁线路分布范围广，通常需要在沿线设置多个牵引变电所。 向牵引变电所供电的接线方式有多种方式，现归纳成以下几种 典型形式：
等提供不间断直流电源。 线路正常时，直流电源设备为它的服务对象提供稳
定的直流电源，并对蓄电池进行充电。故障时由蓄电池 提供1～2小时的直流供电。
图2-10 主变电所中的直流电源设备
4.自动监控设备 自动监控设备用于对变电所电气设备的监测和控制，并能
对其进行远程控制和数据采集。根据供电系统的运行状况，自动 切换电气设备和设施故障自动切除，为城轨供电系统的安全、高 效运行提供保障。
1）当一台主变压器发生故障时，另一台主变压器应能满足 该供电区域高峰小时牵引负荷和动力及照明一、二级负荷的供 电。
2）当一座变电所因故解列时，剩余主变电所应能承担全线 的动力和照明一、二级负荷及牵引负荷。
为了减少城网电压波动和负荷变化对城轨中压系统的电压质
量影响，主变压器多采用有载调压型电力变压器。有载调压开 关具有就地、远方操作功能，安装在高压侧。由于油浸式变压 器价格低，应用成熟，国内城轨供电系统主变电所中大多采用 三相、自冷油浸式、有载调压变压器，主变压器一般采用Y,d接 线，主要有110/35kV、110/33kV和110/10kV三种形式。
1.环形供电接线方式
图2-12 环形供电示意图
图2-13 双边供电示意图
图中a-牵引变电所 b-主变电所 c-一路三相输电线 d-轨道
2.双边供电接线 3.单边供电接线 4.辐射形供电接线
图2-14 单边供电示意图
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地铁主变电所简介
1、概述
地铁主变电所将城市电网的高压 110KV (或 220KV 电能降压后以 35KV 或
10KV 的电压等级分别供给牵引变电所和降压变电所。
为保证供电的可靠性, 地铁线路通常设置两座或两座以上主变电所。
主变电所由两路独立的电源进线供电, 内部设置 2台相同的主变压器。
根据牵引负荷和动力负荷的不同情况, 主变压器可采用三相三绕组的有载调压变压器或双绕组的变压器。
采用有载调压变压器在电源进线电压波动时二次侧电压维持在正常值范围内。
主变电所为地铁线路的总变电所,承担整条地铁线路的电力负荷的用电。
(1 可根据负荷计算确定在地铁线路上设置的主变电所数量。
(2 每座主变电所设置2台主变压器,由城市电网地区变电站引入两路独立的110KV 专用线路供电,两回路同时运行,互为备用,以保证供电的可靠性和供电质量。
进线电源容量应满足远期时其供电区域内正常运行及故障运行情况下的供电要求。
(3 低压 35KV 侧采用单母线分段接线, 两段母线间设母联断路器, 正常运行时母联断路器打开。
(4 正常运行时每座主变电所的两路 110KV 电源和2台主变压器分列运行。
通过 35KV 馈出电缆分别向各自供电区域的负荷和动力照明负荷供电。
2、主变电所的主要设备
(一主变压器
高压侧电压为 110KV ,低压侧电压为 35KV (或 10KV 。
主变压器容量应能满足正常运行时, 每台变压器容量承担其所供区域内的全部牵引负荷和动力照明的供电。
当发生故障时,应满足如下条件:
(1 当一台主变压器发生故障时, 另一台主变压器应能满足该供电区域高峰小时牵引负荷和动力及照明一、二级负荷的供电。
(2 当一座变电所因故解列时, 剩余主变电所应能承担全线的动力和照明一、二级负荷及牵引负荷。
主变压器容量的选择应考虑近期实际负荷和远期发展的需求。
单台容量大约在 20MVA ~40MVA 范围,主要考虑相邻变电所故障解列时应满足向该段牵引负荷越区供电的要求。
(二 110KV GIS组合电器
主变电所采用 110KV 全封闭六氟化硫组合电器设备, SF6气体绝缘的金属封闭开关设备 , 简称 GIS(Gas InsuLated metaL-encLosed Switchgear。
GIS 是由各种开关电器:断路器 GCB 、隔离开关 DS 、接地开关 ES 、母线、现地汇控柜 LCP 以及电流互感器 CT 、电压互感器 VT 和避雷器 LA 等组成的电力设备 , 具有结构紧凑、抗污染能力强、运行安全、外型美观、设备占用空间小等特点。
主要技术规格如下:
(1 额定电压:110KV
(2 最高工作电压:126KV
(3 额定绝缘水平:
∙额定雷电冲击耐受电压(峰值:相对地 650KV
断口 650+100KV(隔离开关
断口 650KV (断路器
∙额定 1分钟工频耐受电压(有效值:耐受电压 275KV
断口 315KV (隔离开关
断口 275KV (断路器
(4 SF6气体零表压时耐受电压(相对地:1.3*126√3 KV(5min
(5 局部放电量(1.1倍相电压下
∙气隔绝缘子:小于 3PC
∙整体 GIS :小于 10PC
(6 额定电流:2000A
(7 额定热稳定电流及持续时间:40KA/3S
(8 额定动稳定电流:100KA
(9 额定频率:50HZ
(10 相数:3
(11 断路器操动机构和辅助回路的额定电压:直流 220V
(三主变电所二次设备
(1主变压器保护
∙SR745数字式变压器管理继电器,用于变压器保护、控制、接口、测量和监测。
可实现以下功能:
l 主变内部故障时的纵差保护,保护动作跳主变两侧;
l SR745低压侧过流元件和 MIV 电压继电器配合,组成低压侧复合过流,依次跳本侧及主变两侧;
l 按负荷起动风扇回路;
l 联跳电容器回路;
l 用于 2#主变时,作主变及线路的纵差保护,动作跳主变两侧。
∙MIF 数字式馈线管理继电器(装于 110KV 侧,用于主变压器保护、接口、测量和监测。
可实现以下功能:
l 同 MIV 电压继电器共同组成 110KV 复合电压过流保护,第一时限跳本侧,第二时限跳两侧; l 同 MIV 电压继电器共同组成 110KV 零序过流方向保护,第一时限跳本侧,第二时限跳两侧; l 监视零序,保护动作经 0.3~0.5S 跳主变两侧;
l 过负荷保护,发信号及闭锁有载调压开关。
∙MIV 电压继电器,共 2台:
l 一台装于 110KV 侧,实现:同 MIF 共同组成复合电压过流保护,第一时限跳本侧,第二时限跳两侧;同 MIF 共同组成零序过流方向保护,第一时限跳本侧,第二时限跳两侧;零序过压保护保护动作经 0.3~0.5S 跳主变两侧。
l 另一台装于 35KV 侧,实现:
利用 SR745的过流保护功能共同组成复合电压过流保护,依次跳本侧及主变两侧。
(2线路保护
配置 L90线路差动继电器,实现线路保护要求。
L90光纤纵差保护用于跳闸输出的A型继电器动作时间小于 4ms, 用于信号输出的快速C型继电器动作时间小于 0.6ms 。
L90与电力监控系统的接口采用数字通讯方式,实现控制、监视、测量和保护动作信号的数据交换。
L90光纤纵差保护的 3个通讯口,可以独立或同时运行。
L90具备完善的在线自检功能,在正常运行时一直进行自检,但不影响任何保护功能,如检出异常则发出告警信号并闭锁保护。
(四环网电缆(110KV 电缆, 35KV 电缆, 1500V 直流电缆
环网电力电缆选用低烟、低卤、低毒、阻燃电缆;敷设于重要场所的电缆则选用无烟、无卤、无毒、阻燃电缆。
(1敷设条件:布置于隧道(或地面及变电所内电缆支架上或敷设于地面电缆沟槽的电缆支架上,可敷设于可能短时积水的电缆沟内。
(2材料要求:
l 电缆应具有低烟、低卤、阻燃等特性,部分电缆还应同时考虑防水、防紫外线要求。
l 电缆的防水、防潮性能应满足:电缆样品在水中浸泡 72小时后, 去除绝缘层外面的复合层后, 用肉眼观察,绝缘层外表面应是干燥的。
l 电缆燃烧时的阻燃性能、低烟或无烟、无毒性能应满足相关规定的技术要求。
l 电缆具有防白蚁性能, 按照 GB/T2952.38《电线电缆白蚁试验方法》中击倒法的规定进行测试, 测试结果要求为:KT50应不大于 250分钟。
l 电缆的绝缘电阻应满足 GB12706-1991的规定。
交联聚乙烯绝缘在最高额定温度下,绝缘电阻常数 Ki 应不小于3.67MΩ·km。
(3电缆敷设要求
地铁电缆种类多、数量大、敷设空间条件恶劣。
电缆敷设是否达到要求, 不仅影响供电系统的可靠性,而且还影响故障发生率和事故范围。
l 上下行环网电缆分别敷设在线路两侧, 电缆支架上的电缆按电压等级由高到低分层敷设以减少相互间的干扰,特别是电力电缆与弱电电缆应保持 >0.5米的间距要求。
l 变电所电气设备多、相互间连线密集, 因此应在设备室下设置电缆夹层以便于电缆敷设。
电缆夹层设置进人孔,其位置和数量应满足电缆敷设和后期运营维护的要求。
l 在车辆段、停车场内,电缆采用在电缆沟内敷设方式,由于车辆段、停车场的管线多,设置电缆沟要注意与其他管线的协调。
l 在电缆敷设施工完成后,应严格封堵预留管、孔、洞,减少小动物进入设备房造成事故的可能及控制火灾漫沿范围。
供电系统的安全性、可靠性是地铁正常运行的重要保证。
为此, 牵引变电所均由两个独立的电源供电,考虑到地铁线路分布范围广,通常需要在沿线设置多个牵引变电所。