城市軌道交通供電系統(tǒng)概述

第一章城市軌道交通供電系統(tǒng)概述第一頁，共十五頁。一、城市軌道交通供電系統(tǒng)的組成高壓供電系統(tǒng)城市電網牽引供電系統(tǒng)牽引變電所回流線饋線接觸網主變電所軌道圖1-1城市軌道交通供電系統(tǒng)構成示意圖第二頁，共十五頁。外部電源供電系統(tǒng)為城軌供電系統(tǒng)的主變電所或電源開閉所提供電能的外部城市電網電源供電系統(tǒng)。主變電所或電源開閉所主變電所：接受城市電網輸送的電能，再將接受的高壓（110KV或220KV）通過主變壓器降壓后向為牽引變電所、降壓變電所提供中壓電源。主變電所適用于集中式供電方式。電源開閉所：接受城市電網提供的中壓電源（10KV或35KV），為牽引變電所、降壓變電所轉供中壓電源。電源開閉所適用于分散式供電。第三頁，共十五頁。3.牽引供電系統(tǒng)將交流中壓經降壓整流變成直流1500V或直流750V電壓，為城軌電動列車提供牽引供電。牽引供電系統(tǒng)包括牽引變電所與牽引網兩個部分。城軌牽引供電系統(tǒng)示意圖第四頁，共十五頁。4.動力照明供電系統(tǒng)將交流中壓（35kV或10kV）降壓變成交流220/380V電壓，為運營需要的各種機電設備提供電源。它包括降壓變電所（站）、動力照明配電系統(tǒng)。城軌動力照明供電系統(tǒng)第五頁，共十五頁。5.雜散電流腐蝕防護系統(tǒng)在城市軌道交通中由于采用直流牽引供電，電流有牽引變電所的正極出發(fā)，經由接觸網、電動列車、鋼軌、回流線返回牽引變電所負極。由于鋼軌與隧道或道床等結構之間的絕緣電阻不是無窮大，不可避免地將造成部分電流不從鋼軌回流,而是通過沿線的道床鋼筋、隧道、高架橋或建筑物的結構鋼筋或土壤回流到牽引變電所（甚至不回流而散入大地）,這一部分電流就是雜散電流,也叫迷流。第六頁，共十五頁。直流牽引地下雜散電流示意圖第七頁，共十五頁。城市軌道交通雜散電流腐蝕原理圖第八頁，共十五頁。6.電力監(jiān)控系統(tǒng)又稱電力SCADA系統(tǒng)或者遠動系統(tǒng)，往往簡稱SCADA系統(tǒng)。是貫穿于整個供電系統(tǒng)的監(jiān)視控制分，是控制技術在電力系統(tǒng)中的應用。電力監(jiān)控系統(tǒng)由控制中心、通信通道和被控制站系統(tǒng)組成，對全線路的變電所及沿線的供電設備實行集中監(jiān)視、控制和測量。典型的電力監(jiān)控系統(tǒng)由以下四部分組成：位于控制中心的電力調度中心主站系統(tǒng)（即中央監(jiān)控系統(tǒng)）、位于變電所的遠程終端（RTU，即變電所綜合自動化系統(tǒng)）、通信網絡、位于供電維修基地的供電復示系統(tǒng)。第九頁，共十五頁。二、城市軌道交通供電系統(tǒng)的功能1.全方位的供電服務功能故障自救功能自我保護功能防誤操作功能方便靈活的調度功能完善的控制、顯示和計量功能電磁兼容功能第十頁，共十五頁。城軌供電系統(tǒng)的供電制式是指供電系統(tǒng)向電動車輛或電力機車供電所采用的方式，主要包括電流制式、電壓等級和饋電方式。一、電流制式城市軌道交通的牽引供電系統(tǒng)幾乎毫無例外地都采用較低電壓等級的直流電流供電制式。第十一頁，共十五頁。采用直流制式的原因主要有以下幾點：由于直流制供電無電抗壓降，因而比交流制供電的電壓損失小；電網的供電范圍（距離）、電動車輛的功率都不大，均不需太高的供電電壓；城市軌道交通和地鐵的供電線路都處在城市建筑群之間，供電電壓不宜過高，以確保安全；直流制供電的對象，即早期使用的直流牽引電動機和近期采用的變頻調速異步牽引電動機均具有良好的起動和調速特性，可充分滿足電動車輛牽引特性的要求。第十二頁，共十五頁。二、電壓等級世界各國城市軌道交通的供電電壓均在

550～1500V之間，其中間檔級很多，這是由各種不同交通形式、不同發(fā)展歷史時期造成的?，F(xiàn)國際電工委員會擬定的電壓標準為：600V、750V、1500V三種，后兩種電壓為推薦值。我國國標亦規(guī)定為750V和1500V，不推薦600V電壓等級。第十三頁，共十五頁。三、饋電方式牽引網的饋電方式有架空接觸網和接觸軌兩種方式。電壓等級與饋電方式是牽

引網供電制式的關鍵點，兩者密切相關。對于一個具體的城市，電壓等級與饋電

方式的選擇，應該結合起來，統(tǒng)一考慮。我國牽引網供電制式可以選擇以下四種

方