地铁牵引供电系统设计

地铁牵引供电系统设计

The Design of Subway Power Supply

System

摘要

牵引供电系统是城市轨道交通系统中最为重要的基础能源设施，其功能是为轨道交通系统中的电力车辆供电，确保轨道交通列车车辆的正常运行。通过对供电方案的比较，**地铁供电系统采用集中供电方式，系统包含电业局地区变电所与轨道交通主变电所之间的输电线路、轨道交通供电系统内部牵引降压输配电网络、直流牵引供电网和车站低压配电网；牵引供电系统由主变电所、高压/中压供电网络、牵引供电系统、电力监控系统、接触网系统、杂散电流防护和接地系统、供电车间等组成。轨道交通供电系统的主要功能如下：

接受、分配电能：主变电所的主变压器将110KV高压电变换成20KV中压电、20KV 供电网络将电能分配到每一个车站和车辆段内的牵引变电所和降压变电所。

关键字：集中供电方式牵引变电所DC1500V接触轨20kV中压

Abstract

Traction power supply system of urban rail transit system is the most important basic energy facilities, its function is providing power for rail transit system, ensure the normal operation of rail transit vehicle. Through the comparison of the power supply scheme, shijiazhuang metro power system uses centralized power supply mode, system contains the transmission lines between area substation and rail traffic main substation, Traction step-down power transmission and distribution network of rail transport power supply system, DC traction supply network and station low voltage distribution network; tractive power supply system is composed of main substation, high-pressure/medium voltage power supply network, tractive power supply system, electric power monitoring and management system, overhead contact system, stray current protection and grounding system, Power supply workshop and so on. The main function of rail transport power supply system is in the below:

Accept, distribution of the main substation power: main transformer will convert to a 20KV 110 kv high-voltage power supply network in 20KV piezoelectric, energy allocated to each station and maximize the traction substation and step-down in substation.

Key words: entralized power supply system traction substation DC1500V contact rail 20kV medium voltage

目录

第1章绪论 (4)

1.1 供电系统的功能 (4)

1.2 供电系统的构成 (5)

1.3 供电系统电磁兼容 (6)

第2章电源与主变电所 (7)

2.1 电源 (7)

2.2 主变电所 (9)

2.3 中压供电网路 (10)

第3章牵引供电系统 (11)

3.1 牵引供电运行方式 (11)

3.2 牵引供电系统保护 (14)

3.3 牵引变电所 (18)

3.4 牵引网 (21)

第4章杂散电流 (22)

4.1 概述 (23)

4.2 杂散电流的产生 (23)

4.3 杂散电流的防护 (23)

第5章牵引供电计算 (24)

5.1 概述 (24)

5.2 平均运量法 (25)

5.3 用平均运量法对罗家庄牵引变电所的计算 (26)

第6章直流短路计算 (29)

6.1 概述 (29)

6.2 电路图法 (30)

6.3 对罗家庄站两边的供电区间进行短路计算 (32)

第7章结论 (34)

参考文献 (35)

谢辞.................................................................................... 错误!未定义书签。附录.. (36)

第1章绪论

1.1 供电系统的功能

1.1.1 全方位的服务功能

地铁供电系统是为地铁安全运营服务的，保证地铁的所有电气用户安全、可靠的用电是他的职责。在地铁这个庞大的用电群体中，用电设备有不同的电压等级、不同的电压制式，既有固定的，也有时刻在变化着的，供电系统就是要满足这些不同用途的用电设备对电源的不同需求，使地铁的每种用电设备都能发挥自己的功能和作用，保证地铁安全可靠的运营。

1.1.2 故障自救功能

在系统中，发生任何一种故障，系统本身都应有备用措施，以保证地铁的正常运行不受影响。双电源是构成地铁供电系统的主要原则，主变电所、牵引变电所和降压变电所为双电源、双机组对动力照明的一、二级负荷采用双电源、双回路供电，牵引网同一馈电区间采用双边供电方式，当一座牵引变电所故障解列时，靠两相邻变电所的过负荷能力对牵引网进行大双边供电，保证列车可以正常运行不受影响。

1.1.3 系统的自我保护功能

对牵引供电系统而言，为保证旅客的安全，保护的速动性是第一位的，起保护的原则是“宁可误动作，不可不动作”，误动作可以用自动重合闸校正，而保护不动作则很危险，因为直流电弧在不切断电源时可以长时间维持，从而威胁旅客安全。地铁供电系统中压交流侧保护，应和城市电网的保护相配合和协调，因此其保护的选择性也受到制约。

1.1.4 防止误操作功能

系统中任何一个环节的操作都应有相应的联锁条件，不允许因为误操作而导致发生故障。尤其是各种隔离开关，或手车式开关的隔离触头，都不允许带负荷操作。防止误操作，是使系统安全、可靠的运行不可缺少的环节。

1.1.5 方便灵活的调度功能