第四章城市轨道交通供电变电所的电气主接线

图4-17 地铁专用供电系统连接方式 a)牵引降压混合变电所 b)降压变电所 c)牵引变电所 d)牵引降压混合所
第四节 降压变电所的电气主接线
一、降压变电所主接线特点及功能 降压变电所对供电电源的要求，应按一级负荷考虑，由环 行电网或二路电源供电，进线电压侧采用整流单母线分段系统， 一般设有两台动力、照明变压器，每台变压器应满足一、二级 负荷所需的容量。正常情况下，由两台变压器分别供电。 动力、照明负荷配电系统采用380V/220 V电压，中性点直 接接地的三相四线制。配电母线为单母线自动开关分段，动力 变压器低压侧通过自动幵关与每段母线连接，动力与照 明的 一、二级负荷应有两路低压电源供电，且前者应为专用电缆。 此外，设有联络电缆与相 邻变电所的低压电源连接，作为事 故备用电源，也可采用设备用发电机组、蓄电池组电源作为事 故备用电源。其中事故电源母线的设计，应保证在本降压变电 所全部停电时，由相邻变电所的电源或自备发电机等自动投人， 为车站和区间的事故照明供电。图4-17为低压配电系统示意图。
便。
内桥形接线适用于电源线路较长、故障率较高的场合，也被 广泛应用与城市轨道交通中。
第二节 主变电所的电气主接线
3.外桥形接线 主变电所两路高压电源进线可以都是专线，也可以是一路 专线、另一 路“T接。高压侧主接线采用外桥形接线形式，如 图4-1（C）所示。这种接线的优点是有3台断路器，需要的断 路器较少。 在正常运行方式下，外桥联断路器打开，两路线路各带 一 台主变压器。当一路进线电源失电后，外桥联断路器合闸，由 另一路进线电源向分挂在两段母线上的两台主变压器供电，承 担本主变电所范围内的全部一、二级用电负荷，根据供电系统 负荷变动情况，确定三级负荷的切除与保留。 这种接线方式中线路的投入和切除不太方便，需操作两台 断路器，并有一台主变压器哲时停运。桥联断路器检修时，两 个回路均需解列运行；主变压器侧断路器检修时，主变压器需 较长时期停运。 外桥形接线适用于电源线路较短，故障率较少。目前国内 城市轨道交通主变电所基本不采用这种接线方式。
图4-4 独立的牵引网络
第三节 牵引变电所的电气主接线
（2）动力照明网络的接线方式 动力照明网络的基本接线 方式，如图4-5所示。
图4-5 独立的动力照明网络
第三节 牵引变电所的电气主接线
2.牵引动力照明混合网络 当牵引网络与动力照明网络采用同一个电压等级时，就可 以采用牵引动力照明混合网络，其基本接线方式如图4-6所示。
第一节 电气主接线的基本知识
二、对电气主接线的基本要求 电气主接线应满足以下基本要求： 1）保证必要的供电可靠性和保证电能质量。 2）具有一定的灵活性 。 3）操作应尽可能简单、方便 。 4）尽量减少一次投资和降低年运行费用。 5）应具有扩建的可能性。
第二节 主变电所的电气主接线
一、高压侧电气主接线 主变电所高压侧主接线有线路-变压器组接线、内桥形接 线、外桥形接线三种形式。
图4-8单母线接线
第三节 牵引变电所的电气主接线
4.分段单母线接线 牵引变电所中压侧采用分段单母线接线方式，设分段开 关。如图4-9所示。 5.三段母线接线 设两段进线电源母线和一段牵引整流机组工作母线。如 图4-10所示。
图4-9 分段单母线接线
图4-10 三段母线接线
第三节 牵引变电所的电气主接线
第一节 电气主接线的基本知识
4.主接线的分类 母线又称汇流排，是接受和分配电能的装置，在原理 上它是电路中的一个电气节点。若母线发生故障，将使用户 供电全部中断，所以在主接线的设计中，选择什么样的母线 就显得特别重要。因此，电气主接线可按是否有母线分为有 母线型电气主接线和无母线型电气主接线。 有母线型电气主接线包括单母线型电气主接线和双母 线型电气主接线。单母线 又可分为单母线无分段、单母线 有分段的、单母线带旁路母线等形式；双母线又分为普通双 母线、双母线分段、3/2断路器、双母线及带旁路母线的双 母线等多种形式。无母线的主接线形式主要有单元接线、桥 形接线和角形接线等。
图4-1 线路-变压器组接线及桥形接线
第二节 主变电所的电气主接线
1.线路-变压器组接线
主变电所两路高压电源进线（如110Kv)，可以都 是专线，也可以是一路专线、另一路“T”接。高压 侧主接线采用线路-变压器组、两断路器的形式，如 图4-1（a）所示。 这种接线的优点是接线简洁、高压设备少、占地 少、投资省、继电保护简单。 这种接线方式的适用范围：主变电所不设高压配 电装置，一台主变压器退出时，其他主变压器能承 担 工三变电所供电范围内的全部一、二级负荷。线 路-变压器组接线形式被广泛应用于城市轨道
第三节 牵引变电所的电气主接线
1. A型单母线系统 2. B型单母线系统
图4-11 A型单母线接线
图4-12 B型单母线接线
第三节 牵引变电所的电气主接线
3.C型双母线系统 4. D型双母线系统
图4-13 C型双母线系统示意图
图4-14 D型双母线系统示意图
第三节 牵引变电所的电气主接线
四、牵引变电所主接线举例
3.线路-变压器组接线 如图4-20所示。 4.低压侧主接线形式 如图4-21所示。
图4-20 降压所线路变压器组接线
图4-21 降压变电所低压侧主接线
图4-15 牵引变电所电气主接线举例
第三节 牵引变电所的电气主接线
五、 牵 引 降 压 混 合 所 的 电 气 主 接 线 举 例
图4-16
牵引降压混合所主接线举例
第四节 降压变电所的电气主接线
城轨交通降压变电所是为车站与线路区间的动力、照明负 荷和通信信号电源供电而设置的，可与直流牵引变电所合并， 形成前述的牵引、降压混合变电所。多数是单设置的。全部负 荷都由同一专用的环形供电系统网络所属的直流牵引变电所、 降压变电所（动力用电）和牵引、降压混合变电所供电，各变 电所之间设有互联网络，如图4-17所示。
第四节 降压变电所的电气主接线
图4-17 降压变电所低压配电系统示意图
第四节 降压变电所的电气主接线
二、降压变电所的主接线形式 1.分段单母线接线（设母线分段开关） 2.分段单母线接线（不设母线分段开关）
图4-18 分段单母线接线（有母线分段开关）
图4-19分段单母线接线示意图
第四节 降压变电所的电气主接线
第四章 城市轨道交通供电变电所的电气主接线
第一节 电气主接线的基本知识
一、主接线与主接线图 1.主接线 主接线是指由电力变压器、各种开关电器及配电线路， 按一定顺序连接而成的表示电能输送和分配路线的电路，亦 称主电路。主接线是城轨供电系统变电所方案设计的核心部 分，也是构成整个供电系统的基本环节。 2.主接线图 主接线常用主接线图（主电路图）表示，是用国家标准规 定的电气设备图形符号并按电流通过顺序排列，表示供电系 统、电气设备或成套装置的基本组成和连接关系的功能性简 图。由于交流供电系统通常是三相对称的，故一次接线图一 般绘制成单线图，当三相不完全相同时，则用多线图表示。 主接线图中的电气设备状态按正常状态画出。所谓正常状 态是指电路中无电压和外力作用下开关的状态，即断开状态 。 主接线图常用的图形符号如表4-1所示。
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第二节 主变电所的电气主接线
2.内桥形接线 主变电所两路高压电源进线，可以都是专线，也可以是一路 专线、另一 路“T”接。高压侧主线采用内桥形接线形式，如 图4-1（b）所示。这种接线方式的优点是有3台断路器，需要 的断路器较少，而且线路故障操作简单方便，在正常运行方式 下，桥联断路器打开，类似于线路-变压器织接线，两路线路 各带一台主变压器。 因内桥形接线线路侧装有断路器，线路的投入和切除十分方
第一节 电气主接线的基本知识
表4-1 常用的电气设备图形符号和文字符号
第一节 电气主接线的基本知识
表4-1 常用的电气设备图形符号和文字符号
第一节 电气主接线的基本知识
3.电气主接线主要作用 电气主接线主要作用如下： 1）电气主接线图是电气运行人员进行各种操作和事故处理 的重要依据，因此电气运行人员必须熟悉本所电气主接线图， 了解电路中各种电气设备的用途、性能及维护、检查项目和 运行操作的步骤等。 2）电气主接线表明了变压器、断路器和线路等电气设备的 数量、规格、连接方式及可能的运行方式。电气主接线直接 关系着变电所电气设备的选择、配电装置的布置、继电保护 和自动装置的确定，是变电所电气部分投资大小的决定性因 素。 3）电能生产的特点是发电、变电、输电和供、用电是在同 一时刻完成的，所以电气主接线直接关系着电力系统的安全、 稳定、灵活和经济运行。
三、直流主接线 直流侧主接线按照母线形式有单母线、双母线系统两种主 要接线形式，因设备配置及运行方式的差异，可以演变出多种 形式。 A型单母线系统，进线为直流断路器，设置纵向电动隔离开 关； B型单母线系统，进线为电动隔离开关，设置纵向电动隔离 开关； C型双母线系统，进线为直流断路器，不设置纵向电动隔离 开关； D型双母线系统，进线为直流断路器，设置纵向电动隔离开 关。
图4-6 牵引动力照明混合网络
第三节 牵引变电所的电气主接线
二、整流机组接线形式 1. 两套牵引整流机组分别接至两段母线 在牵引变电所两段母线电压平衡或差别甚微情况下，两套 牵引整流机组分别接至两段母线，单套牵引整流机组为12脉波 整流。如图4-7所示。
图4-7两套牵引整流机组分接两段母线
第三节 牵引变电所的电气主接线
2.两套牵引整流机组同接一段母线 为了平衡两套牵引整流机组的输出 负荷，将两套牵引整流机组接在同一 段中压母线上， 构成等效24脉波整 流，利于谐波治理。当一套牵引整流 机组故障退出后，另一套牵引整流 机组在过负荷允许的情况下，可以继 续维持运行。 3. 单母线接线 牵引变电所中压侧单母线不分段。 母线引入两个电源，并根据工程实际 条件和需要组建中压网络结构方案， 如图4-8所示。
第三节 牵引变电所的电气主接线
下面以集中式供电系统为例介绍牵引变电所的主接线。前 面已经介绍过集中式供电系统的中压供电网络分为两种：独立 的牵引网络与独立的动力照明网络；牵引动力照明混合网络。 一、中压网络的接线形式 1.独立的牵引网络与独立的动力照明网络接线方式 （1）独立牵引网络的接线方式 当中压网络为两个独立的 网络时，牵引网络的常用接线方式有A、B、C、D四种类型。 如图4-4所示。
第二节 主变电所的电气主接线
二、中压侧主接线形式 目前，城市轨道交通主变电所中压侧一般采用单母线分段 形式，并设置母线分段开关。
图4-2 主变电所中压侧单母线分段接线
第二节 主变电所的电气主接线
三、主变电所主接线举例
图4-3 主变电所主接线示意图
第三节 牵引变电所的电气主接线
城轨牵引变电所的功能是将城市电网区域变电所或地 铁主变电所送来的35Kv电能经 过降压和整流变成牵引所 用的直流电能，其主接线包括高压(35Kv)受、配电系统 和直流（750v或1500v）受、馈电系统两部分，整流机组 （整流变压器一整流器组）则是作为交、直流系统变换 的重要环节设置的。 牵引变电所的容量和设置的距离是根据牵引供电计箅 的结果,并作经济技术比较后确定的，一般设置在沿线若 干车站及车辆段附近，变电所间隔一般 为2～４Km，牵 引变电所按其所需总容量设置两组整流机组并列运行， 沿线任一牵引变电所发生故障，由两侧相邻的牵引变电 所承担其供电任务。