城市轨道交通供电系统的应用与简述

城市轨道交通供电系统的应用与简述

在地铁运营线路中的车站、隧道区间、车辆段、停车场设备设施的运行依赖于电力来驱动工作，如电动列车、照明、环境控制系统、给排水系统、防火系统、通信、信号、自动扶梯等设备。因此，在地铁运营中的各类设备设施要求，供电系统提供可靠的不间断的动力电源。供电系统的质量要求：安全、可靠、稳定。

地铁供电系统部门在地铁运营公司内部是一个重要部门，在地铁运营的过程中供电设备一旦发生故障或中断供电将会造成地铁客运的瘫痪，还会危及乘客的生命安全和财产的重大损失。供电系统设备的正常运行是保障地铁正常运营的重要前提。

地铁的供电系统110或66KV的电源取自城市电网，通过城市的电网一次电力系统和地铁电网一次配电供电系统，实现传输以适当的电压等级供给地铁各类设备设施用电。

地铁供电系统主要技术标准：

目前国内地铁一般采用主变电站集中供电方式二级电压供电系统，主变电站进户电压110或66kv，然后通过110或66kv主变压器降压至35kv为全线各牵降混合、降压变电站供电。

地铁供电系统各电压等级允许偏差值

AC 110kv合格范围（－3％～＋7％），即106.7kv～117.7kv。

AC 66kv合格范围（±5％），即62.7~69.3KV

AC35kv合格范围（±5％），即（33.25～36.75）kv 。

AC 400v合格范围（±7％），即372v～428v。

DC 1500v合格范围（－33％～＋20％），即1000v～1800v。

牵引整流变压器：高压侧额定电压AC35KV、低压侧AC1220V。

牵引整流器：交流侧额定电压AC1220V、直流侧DC1500V。

牵引接触网：电压波动范围为DC1000V～DC1800V。

降压动力变电压器：高压侧AC35KV、低压侧AC0.4KV。

供电系统设置远动（SCADA）系统：实现全现供电系统集中调度控制管理，并支持综合监控（ISCS）系统的集成。

设置杂散电流防护系统：包括杂散电流防堵阻措施、杂散电流收集系统、杂散电流监测系统。

接地系统：110KV不系统接地：35KV为小电阻接地系统：低压0.4/0.23KV采用TN－S制接地系统：1500V直流不接地系统：地面建筑物防雷按照相关国家规范要求进行。

供电系统构成与功能：

系统构成：供电系统设备组成部分：110KV主变电站、35KV供电环网电缆网络、牵降混合变电站、降压变电站，牵引接触网系统、动力照明供配电供电系统、电力监控系统（SCADA）、杂散电流防护系统。功能：

主变电站：从城市电力网中引入110或66KV电源经主变压器降压至35KV，再经35KV馈出配电柜输出至全线各变电站。

35KV供电环网电缆网络：将主变电站的35KV电源，通过馈出配电柜的环网电缆网络，分配到各牵降混合变电站及降压变电站。

牵引变电站及降压变电站：牵降混合变电站将35KV经整流变压器降

压，再经整流器整流供电客车使用的直流1500v用电电源：降压变电站将35KV经电力变压器降压至0.4/0.23kv，供车站、区间动力及照明设备用电电源。

低压配电系统：通过降压变电站的低压配电系统开关柜0.4/0.24kv分路抽屉开并供给车站、区间动力照明用电电源。

电力监控系统（SCADA）：在控制中心与站控层（各变电站中央信号屏）网络联结，通过电力调度终端服务设备（控制中心）、通道、执行端（供电单体设备），对整个供电系统主要电气设备进行遥控、遥信、遥测、遥调。

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。

地铁供电一次系统示意图如图所示；

F1、F2、地铁城市电网110或66KV进户电缆，B1、B2地铁主变压器，B3、B4地铁牵引整流变压器，B5、B6地铁降变压器，R1、R2整流器，地铁L1、L2、主变35KV一/二段母线，L3、L4、牵降混变或降压变35KV 一/二段母线，5L、L6降压变400V一/二段母线。

地铁供电不同与一般工业和民用，根据地铁的重要性一定为一

类用电负荷单位。地铁主变电站设置两路110或66KV进户电源，而且两路110或66KV进户电源来自该城市电网中不同变电站，且互相独立、互不干扰的电源。对于这两路110或66KV电源称为双电源供电方式，当任何一路电源发生故障或中断供电时，另一路电源保障地铁全部负荷用电的需求，使地铁各变电所始终能不间断地获得三相交流电，满足地铁车站动力、照明设用电的需要，保障地铁电动列车能正常运营。在地铁的供电系统中，按其用电的用途不同可分为两类，电客车辆牵引供电系统和低压设备供电系统。

地铁在采用集中式供电方式时，主变电站设置的主变压器容量，依该主变压器承担供电范围的负荷所确定。牵引变电所设置的整流变压器及整流器容量，按地铁列车的远期编组及行车密度的负荷所确定。降压变电所设置的动力变压器容量，根据车站动力照明装接容量所确定。

地铁牵引供电系统示意图如下图所示；

图;牵引供电系统示意图

1、整流器组

2、馈出电缆

3、接触网

4、电动车辆

5、钢轨。

6、回流线。

7、电分段。

其各部分的功能简述如下；

整流器组；提供电动车辆牵引电源。

直流馈出电缆；从地铁牵引变电所向接触网输送1500V直流牵引电源。

接触网；哈地铁采用悬挂方式触接网，通过地铁的电动车辆上的受电弓受流后向电动车辆牵引设备提供电源。

回流线；用于地铁电动车辆运行时产生的牵引电流返回牵引变电所。电分段；便于停电检修保养和减少线损，将接触轨分成多段拱电分区。轨道电路；地铁电动车辆运行时，电动车辆利用轨道作为牵引电流回