城軌交通供電2.第1章概論

1、峨眉校區(qū)峨眉校區(qū) 電氣工程系電氣工程系城軌供電系統(tǒng)構(gòu)成城軌供電系統(tǒng)構(gòu)成城軌電力牽引與供電制式城軌電力牽引與供電制式城軌供電系統(tǒng)功能及基本要求城軌供電系統(tǒng)功能及基本要求城軌供電系統(tǒng)一二次設(shè)備簡(jiǎn)介城軌供電系統(tǒng)一二次設(shè)備簡(jiǎn)介第第1章章 概論概論峨眉校區(qū)峨眉校區(qū) 電氣工程系電氣工程系1-1 城軌供電系統(tǒng)功能及基本要求城軌供電系統(tǒng)功能及基本要求1. 功能功能 動(dòng)力源泉?jiǎng)恿υ慈獱恳╇姞恳╇?+ 動(dòng)力照明用電動(dòng)力照明用電系統(tǒng)功能系統(tǒng)功能供電服務(wù)功能供電服務(wù)功能故障自救功能故障自救功能自我保護(hù)功能自我保護(hù)功能防誤操作功能防誤操作功能便于調(diào)度功能便于調(diào)度功能控制、顯示和計(jì)量功能控制、顯示和計(jì)量功能電磁兼容功

2、能電磁兼容功能峨眉校區(qū)峨眉校區(qū) 電氣工程系電氣工程系1-1 城軌供電系統(tǒng)功能及基本要求城軌供電系統(tǒng)功能及基本要求2. 基本要求基本要求基基本本要要求求安全性安全性供電系統(tǒng)安全關(guān)系到乘客安全、運(yùn)營(yíng)供電系統(tǒng)安全關(guān)系到乘客安全、運(yùn)營(yíng)人員安全、行車安全、設(shè)備安全人員安全、行車安全、設(shè)備安全可靠性可靠性經(jīng)濟(jì)性經(jīng)濟(jì)性先進(jìn)性先進(jìn)性適用性適用性對(duì)電動(dòng)列車和動(dòng)力照明負(fù)荷的持續(xù)供對(duì)電動(dòng)列車和動(dòng)力照明負(fù)荷的持續(xù)供電能力。應(yīng)滿足電能力。應(yīng)滿足“N-1”N-1”原則。原則。項(xiàng)目全生命周期內(nèi)實(shí)現(xiàn)費(fèi)用的經(jīng)濟(jì)合項(xiàng)目全生命周期內(nèi)實(shí)現(xiàn)費(fèi)用的經(jīng)濟(jì)合理。應(yīng)以前三個(gè)要求為前提。理。應(yīng)以前三個(gè)要求為前提。供電系統(tǒng)應(yīng)滿足業(yè)主建設(shè)目的與性能

3、供電系統(tǒng)應(yīng)滿足業(yè)主建設(shè)目的與性能要求。要求。先進(jìn)性主要體現(xiàn)在設(shè)計(jì)理念、系統(tǒng)方先進(jìn)性主要體現(xiàn)在設(shè)計(jì)理念、系統(tǒng)方案、設(shè)備及工藝、管理手段等方面。案、設(shè)備及工藝、管理手段等方面。峨眉校區(qū)峨眉校區(qū) 電氣工程系電氣工程系1-2 城軌電力牽引與供電制式城軌電力牽引與供電制式1. 電動(dòng)列車性能要求電動(dòng)列車性能要求v 起動(dòng)加速性能起動(dòng)加速性能v 要求起動(dòng)加速力大而且平穩(wěn)，即恒定的大的起動(dòng)力要求起動(dòng)加速力大而且平穩(wěn)，即恒定的大的起動(dòng)力矩，便于列車快速平穩(wěn)起動(dòng)。矩，便于列車快速平穩(wěn)起動(dòng)。 v 動(dòng)力設(shè)備容量利用動(dòng)力設(shè)備容量利用v 列車輕載時(shí)，運(yùn)行速度可以高一些，而列車重載時(shí)列車輕載時(shí)，運(yùn)行速度可以高一些，而列車重載

4、時(shí)運(yùn)行速度可以低一些。運(yùn)行速度可以低一些?！芭ｑR牛馬”特性好。特性好。P=FV=P=FV=常數(shù)。常數(shù)。v 調(diào)速性能調(diào)速性能A.A. 經(jīng)濟(jì)、易實(shí)現(xiàn)經(jīng)濟(jì)、易實(shí)現(xiàn)峨眉校區(qū)峨眉校區(qū) 電氣工程系電氣工程系1-2 城軌電力牽引與供電制式城軌電力牽引與供電制式2. 電動(dòng)列車牽引系統(tǒng)電動(dòng)列車牽引系統(tǒng)v 直流牽引系統(tǒng)直流牽引系統(tǒng)v直流牽引電機(jī)直流牽引電機(jī) v控制方式：控制方式：凸輪變阻調(diào)速凸輪變阻調(diào)速斬波調(diào)阻變速斬波調(diào)阻變速斬波斬波調(diào)壓變速調(diào)壓變速v 前兩種方式因電能消耗及、溫升等不利，已趨于淘前兩種方式因電能消耗及、溫升等不利，已趨于淘汰。第三種方式采用汰。第三種方式采用GTOGTO調(diào)整直流電機(jī)端電壓調(diào)速?？?/p>

5、調(diào)整直流電機(jī)端電壓調(diào)速。可將車輛動(dòng)能存儲(chǔ)在電抗器，再反饋到電網(wǎng)。目前歐洲、將車輛動(dòng)能存儲(chǔ)在電抗器，再反饋到電網(wǎng)。目前歐洲、加拿大、日本、上海（加拿大、日本、上海（DC01DC01）直流電機(jī)均采用此種傳）直流電機(jī)均采用此種傳動(dòng)控制方式。動(dòng)控制方式。A.A. 直流牽引系統(tǒng)應(yīng)用少直流牽引系統(tǒng)應(yīng)用少峨眉校區(qū)峨眉校區(qū) 電氣工程系電氣工程系1-2 城軌電力牽引與供電制式城軌電力牽引與供電制式2. 電動(dòng)列車牽引系統(tǒng)電動(dòng)列車牽引系統(tǒng)v 交流牽引系統(tǒng)交流牽引系統(tǒng)v異步電動(dòng)機(jī)、直線電機(jī)異步電動(dòng)機(jī)、直線電機(jī)v異步電動(dòng)機(jī)控制方式：異步電動(dòng)機(jī)控制方式：VVVFVVVF（Variable Voltage and Vari

6、able Voltage and Variable FrequencyVariable Frequency，調(diào)頻調(diào)壓），調(diào)頻調(diào)壓）v 優(yōu)點(diǎn)：無(wú)接點(diǎn)控制，運(yùn)行可靠，過(guò)載能力強(qiáng)；粘著優(yōu)點(diǎn)：無(wú)接點(diǎn)控制，運(yùn)行可靠，過(guò)載能力強(qiáng)；粘著性能好；結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，重量輕，保養(yǎng)和維修少。性能好；結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，重量輕，保養(yǎng)和維修少。v 目前大量應(yīng)用于城市軌道交通車輛。目前大量應(yīng)用于城市軌道交通車輛。B.B. 直線電機(jī)將傳統(tǒng)旋轉(zhuǎn)電機(jī)的定子和轉(zhuǎn)子展開成直線狀，直線電機(jī)將傳統(tǒng)旋轉(zhuǎn)電機(jī)的定子和轉(zhuǎn)子展開成直線狀，轉(zhuǎn)變旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)方式為直線運(yùn)動(dòng)方式。是轉(zhuǎn)變旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)方式為直線運(yùn)動(dòng)方式。是2121世紀(jì)理想首選世紀(jì)理想首選傳動(dòng)方式。我國(guó)廣州傳動(dòng)方

7、式。我國(guó)廣州4 4號(hào)線已有應(yīng)用。號(hào)線已有應(yīng)用。峨眉校區(qū)峨眉校區(qū) 電氣工程系電氣工程系1-2 城軌電力牽引與供電制式城軌電力牽引與供電制式3. 供電制式供電制式v 電流制電流制 電氣化鐵道：?jiǎn)蜗喙ゎl電氣化鐵道：?jiǎn)蜗喙ゎl50Hz 25KV50Hz 25KV交流交流 城市軌道交通：直流城市軌道交通：直流v 電壓等級(jí)電壓等級(jí) IECIEC推薦標(biāo)準(zhǔn)電壓：推薦標(biāo)準(zhǔn)電壓：600V600V、750V750V、1500KV1500KV 中國(guó)國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)：中國(guó)國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)：750V750V、1500V1500Vv 饋電方式饋電方式 架空接觸網(wǎng)（鋼性、柔性）架空接觸網(wǎng)（鋼性、柔性） 接觸軌（三軌、四軌）接觸軌（三軌、四軌）

8、峨眉校區(qū)峨眉校區(qū) 電氣工程系電氣工程系1-2 城軌電力牽引與供電制式城軌電力牽引與供電制式3. 供電制式供電制式應(yīng)用情況：應(yīng)用情況：北京、天津、蘇州、杭州、武漢北京、天津、蘇州、杭州、武漢 DC750V DC750V 三軌三軌上海、廣州、南京、深圳、大連上海、廣州、南京、深圳、大連 DC1500V DC1500V 接觸網(wǎng)接觸網(wǎng)說(shuō)明：說(shuō)明：城市軌道交通都采用直流供電制式。列車功率并不是很大，城市軌道交通都采用直流供電制式。列車功率并不是很大，其供電半徑（范圍）也不大，供電電壓不需要太高；同樣電其供電半徑（范圍）也不大，供電電壓不需要太高；同樣電壓等級(jí)下直流制比交流制的電壓損失小；供電線路都處在城

9、壓等級(jí)下直流制比交流制的電壓損失?。还╇娋€路都處在城市建筑群之間，供電電壓不宜太高，以確保安全。市建筑群之間，供電電壓不宜太高，以確保安全。峨眉校區(qū)峨眉校區(qū) 電氣工程系電氣工程系1-3 城軌供電系統(tǒng)構(gòu)成城軌供電系統(tǒng)構(gòu)成1. 城軌供電系統(tǒng)組成部分城軌供電系統(tǒng)組成部分峨眉校區(qū)峨眉校區(qū) 電氣工程系電氣工程系2. 系統(tǒng)功能劃分系統(tǒng)功能劃分v 外部電源外部電源 集中供電、分散供電、混合供電集中供電、分散供電、混合供電v 主變電所或電源開閉所主變電所或電源開閉所 集中供電集中供電主所主所 分散供電分散供電開閉所，一般與牽引（降壓）所合建開閉所，一般與牽引（降壓）所合建v 牽引供電系統(tǒng)牽引供電系統(tǒng)A.A.

10、包括牽引變電所和牽引網(wǎng)包括牽引變電所和牽引網(wǎng)1-3 城軌供電系統(tǒng)構(gòu)成城軌供電系統(tǒng)構(gòu)成峨眉校區(qū)峨眉校區(qū) 電氣工程系電氣工程系2. 系統(tǒng)功能劃分系統(tǒng)功能劃分v 動(dòng)力照明供電系統(tǒng)動(dòng)力照明供電系統(tǒng) 包括降壓變電所和動(dòng)力照明配電系統(tǒng)包括降壓變電所和動(dòng)力照明配電系統(tǒng)v 雜散電流防護(hù)系統(tǒng)雜散電流防護(hù)系統(tǒng) 涉及多個(gè)專業(yè)，由供電系統(tǒng)負(fù)責(zé)涉及多個(gè)專業(yè)，由供電系統(tǒng)負(fù)責(zé)v 電力監(jiān)控系統(tǒng)電力監(jiān)控系統(tǒng) 通過(guò)調(diào)度端、通信通道、執(zhí)行端（變電所綜合自動(dòng)化系通過(guò)調(diào)度端、通信通道、執(zhí)行端（變電所綜合自動(dòng)化系統(tǒng)）完成統(tǒng)）完成“五遙五遙”（遙控、遙調(diào)、遙信、遙測(cè)、遙視）（遙控、遙調(diào)、遙信、遙測(cè)、遙視）功能。功能。1-3 城軌供電系統(tǒng)構(gòu)

11、成城軌供電系統(tǒng)構(gòu)成峨眉校區(qū)峨眉校區(qū) 電氣工程系電氣工程系3. 電壓等級(jí)電壓等級(jí) 以下電壓屬于供電系統(tǒng)哪些部分？以下電壓屬于供電系統(tǒng)哪些部分？ AC 110(63)KV； AC 35(33，20)KV； AC 10KV； AC 220/380V； DC 1500(750)V； DC 220V； DC 110V1-3 城軌供電系統(tǒng)構(gòu)成城軌供電系統(tǒng)構(gòu)成峨眉校區(qū)峨眉校區(qū) 電氣工程系電氣工程系1. 一次電氣設(shè)備一次電氣設(shè)備 通常把轉(zhuǎn)換與分配電能的設(shè)備和載流導(dǎo)體，如通常把轉(zhuǎn)換與分配電能的設(shè)備和載流導(dǎo)體，如變壓器、整流器和斷路器等稱為一次電氣設(shè)備。變壓器、整流器和斷路器等稱為一次電氣設(shè)備。1-4 城軌供電系

12、統(tǒng)一二次設(shè)備簡(jiǎn)介城軌供電系統(tǒng)一二次設(shè)備簡(jiǎn)介峨眉校區(qū)峨眉校區(qū) 電氣工程系電氣工程系1. 一次電氣設(shè)備一次電氣設(shè)備v 轉(zhuǎn)換電能和補(bǔ)償無(wú)功的設(shè)備轉(zhuǎn)換電能和補(bǔ)償無(wú)功的設(shè)備v 變壓器、整流機(jī)組、無(wú)功補(bǔ)償裝置等變壓器、整流機(jī)組、無(wú)功補(bǔ)償裝置等v 通斷電路的開關(guān)電器通斷電路的開關(guān)電器 斷路器、隔離開關(guān)、直流快速開關(guān)、負(fù)荷開關(guān)、熔斷器斷路器、隔離開關(guān)、直流快速開關(guān)、負(fù)荷開關(guān)、熔斷器v 防雷與接地裝置防雷與接地裝置 避雷器、防雷線圈、綜合接地系統(tǒng)避雷器、防雷線圈、綜合接地系統(tǒng)v 載流導(dǎo)體載流導(dǎo)體 母線、連接電纜母線、連接電纜1-4 城軌供電系統(tǒng)一二次設(shè)備簡(jiǎn)介城軌供電系統(tǒng)一二次設(shè)備簡(jiǎn)介峨眉校區(qū)峨眉校區(qū) 電氣工程系

13、電氣工程系1. 一次電氣設(shè)備一次電氣設(shè)備n變壓器（變壓器（T T）n整流機(jī)組（整流機(jī)組（UFUF）n斷路器（斷路器（QFQF）n隔離開關(guān)（隔離開關(guān)（QSQS）n負(fù)荷開關(guān)（負(fù)荷開關(guān)（QLQL）n熔斷器（熔斷器（FUFU）n避雷器（避雷器（F F）1-4 城軌供電系統(tǒng)一二次設(shè)備簡(jiǎn)介城軌供電系統(tǒng)一二次設(shè)備簡(jiǎn)介QFQFT TQSQSUFUFFUFUF FQLQL峨眉校區(qū)峨眉校區(qū) 電氣工程系電氣工程系SFSF6 6斷路器斷路器1-4 城軌供電系統(tǒng)一二次設(shè)備簡(jiǎn)介城軌供電系統(tǒng)一二次設(shè)備簡(jiǎn)介主變電所用主變電所用110KV110KV開關(guān)（斷路器）開關(guān)（斷路器）主變電所用變壓器主變電所用變壓器QFQFT T峨眉校

14、區(qū)峨眉校區(qū) 電氣工程系電氣工程系1-4 城軌供電系統(tǒng)一二次設(shè)備簡(jiǎn)介城軌供電系統(tǒng)一二次設(shè)備簡(jiǎn)介各類閘刀各類閘刀QSQSQLQL峨眉校區(qū)峨眉校區(qū) 電氣工程系電氣工程系1-4 城軌供電系統(tǒng)一二次設(shè)備簡(jiǎn)介城軌供電系統(tǒng)一二次設(shè)備簡(jiǎn)介35kV35kV交流開關(guān)柜（交流開關(guān)柜（GISGIS）整流變壓器整流變壓器峨眉校區(qū)峨眉校區(qū) 電氣工程系電氣工程系1-4 城軌供電系統(tǒng)一二次設(shè)備簡(jiǎn)介城軌供電系統(tǒng)一二次設(shè)備簡(jiǎn)介直流直流1500V1500V開頭柜開頭柜峨眉校區(qū)峨眉校區(qū) 電氣工程系電氣工程系1-4 城軌供電系統(tǒng)一二次設(shè)備簡(jiǎn)介城軌供電系統(tǒng)一二次設(shè)備簡(jiǎn)介動(dòng)力變壓器動(dòng)力變壓器0.4KV0.4KV開關(guān)柜開關(guān)柜0.4KV0.4

15、KV斷路器斷路器峨眉校區(qū)峨眉校區(qū) 電氣工程系電氣工程系2. 二次設(shè)備二次設(shè)備 對(duì)一次電氣設(shè)備進(jìn)行控制、監(jiān)測(cè)和保護(hù)，以保對(duì)一次電氣設(shè)備進(jìn)行控制、監(jiān)測(cè)和保護(hù)，以保障其正常、安全運(yùn)行的設(shè)備稱為二次設(shè)備或二障其正常、安全運(yùn)行的設(shè)備稱為二次設(shè)備或二次系統(tǒng)。次系統(tǒng)。v 儀用互感器儀用互感器v 電壓互感器、電流互感器、直流電流互感器電壓互感器、電流互感器、直流電流互感器v 測(cè)量與計(jì)量表計(jì)測(cè)量與計(jì)量表計(jì) 測(cè)量電壓、電流、功率因數(shù)、有功、無(wú)功等表計(jì)測(cè)量電壓、電流、功率因數(shù)、有功、無(wú)功等表計(jì)1-4 城軌供電系統(tǒng)一二次設(shè)備簡(jiǎn)介城軌供電系統(tǒng)一二次設(shè)備簡(jiǎn)介峨眉校區(qū)峨眉校區(qū) 電氣工程系電氣工程系2. 二次設(shè)備二次設(shè)備v 綜合自動(dòng)化系統(tǒng)綜合自動(dòng)化系統(tǒng) 迅速反映不正常或故障狀態(tài)，自動(dòng)切換