項目二、城市軌道交通設(shè)備系統(tǒng)介紹（三）課件講解

城市軌道交通供配電系統(tǒng)概述5.1CONTENTS01020304目錄教學(xué)目標學(xué)習(xí)導(dǎo)入知識概要復(fù)習(xí)與思考對我來說生命中有三樣?xùn)|西不可缺少：空氣，水和音樂?！獢啾垆撉偻踝觿ド胁豢苫蛉钡挠心男?？最不能缺少能源供應(yīng)——電力供應(yīng)城市軌道交通系統(tǒng)正常運營不可缺少的是什么？一、城市軌道交通供配電系統(tǒng)的功能1.城市軌道交通系統(tǒng)的能源供應(yīng)電動車組運行所需的電能供應(yīng)：牽引用電。城市軌道交通通信信號設(shè)備運行所需的電能供應(yīng)。機電設(shè)備運轉(zhuǎn)所需的電能供應(yīng)：風機、水泵、空調(diào)、自動扶梯、加工設(shè)備等。照明及其他生產(chǎn)生活用電供應(yīng)。1234能源供應(yīng)城市軌道交通供電電源是怎么來的？一般取自城市電網(wǎng)。通過城市電網(wǎng)一次電力系統(tǒng)和軌道交通供電系統(tǒng)實現(xiàn)輸送或變換，最后以適當?shù)碾妷旱燃墶⒁欢ǖ碾娏餍问剑ㄖ绷骰蚪涣麟姡┕┙o用電設(shè)備。城市電網(wǎng)一次電力系統(tǒng)和城市軌道供電系統(tǒng)結(jié)構(gòu)組成一、城市軌道交通供配電系統(tǒng)的功能2.城市電網(wǎng)一次電力系統(tǒng)組成區(qū)域變電站傳輸線發(fā)電廠分類為：火力發(fā)電廠、水力發(fā)電站、原子能核電站……城市電網(wǎng)一次電力系統(tǒng)組成火力發(fā)電水力發(fā)電2.城市電網(wǎng)一次電力系統(tǒng)組成——發(fā)電廠核能發(fā)電風力發(fā)電太陽能發(fā)電返回2.城市電網(wǎng)一次電力系統(tǒng)組成——傳輸線傳輸線：需升壓為超高壓電壓（220kV及以上），滿足遠程運輸需要。返回牽引供電系統(tǒng)組成5.軌道電路2.接觸網(wǎng)4.饋電線電分段3.回流線1.牽引變電站二、城市軌道交通供配電系統(tǒng)的組成接觸網(wǎng)：經(jīng)過電動列車的受電器向電動列車供給電能的導(dǎo)電網(wǎng)。牽引變電站：供給地鐵一定區(qū)段內(nèi)牽引電能的變電站?；亓骶€：供牽引電流返回牽引變電站的導(dǎo)線。饋電線：從牽引變電站向接觸網(wǎng)輸送牽引電能的導(dǎo)線。電分段：便于檢修和縮小事故范圍，將接觸網(wǎng)分成若干段稱為電分段。軌道電路：利用走行軌作為牽引電流回流的電路。地鐵牽引供電系統(tǒng)示意圖1.牽引供電系統(tǒng)的功能牽引網(wǎng)概念：接觸網(wǎng)（軌）、饋電線、軌道、回流線總稱為牽引網(wǎng)。概念1.牽引供電系統(tǒng)的功能牽引供電系統(tǒng)組成牽引變電所牽引網(wǎng)接觸網(wǎng)（軌）饋電線軌道回流線牽引變電所和接觸網(wǎng)（軌）是牽引供電系統(tǒng)的主要組成部分。注意：1.牽引供電系統(tǒng)的功能交流制直流制電流形式分類北京、天津、武漢地鐵采用接觸軌方式。上海、廣州、南京等地鐵采用架空接觸網(wǎng)方式。返回2.動力照明供電系統(tǒng)地鐵動力照明供電系統(tǒng)示意圖2.動力照明供電系統(tǒng)3配電線路配電所（室）、用電設(shè)備之間的連線路。2配電所配電所（室）起電能分配作用，將降壓變電所引入的三相交流380V和單相220V交流電，分別供給動力、照明設(shè)備。車站配電所負責車站電能配置，區(qū)間配電所負責車站兩側(cè)區(qū)間動力與照明用電配電。1降壓變電所（動力變電所）將三相電源進線電壓（10kV）降壓為三相380V交流電，提供機電設(shè)備如風機、水泵等動力用電和照明、信號、通信、防災(zāi)、報警設(shè)備用電。動力照明供電系統(tǒng)布置：在動力照明供電系統(tǒng)設(shè)計中，降壓變電所一般按每站一個設(shè)置，也可以幾個車站合設(shè)一個。也可將降壓（動力）變電所附設(shè)在某個牽引變電所之中，形成一個牽引與動力混合變電所。★在地鐵供電系統(tǒng)中，據(jù)實際需要，可以分：集中式供電和分散式供電。2.動力照明供電系統(tǒng)注意：2.動力照明供電系統(tǒng)1）集中供電2.動力照明供電系統(tǒng)2）分散供電三、城市軌道交通供配電系統(tǒng)的供電制式軌道交通采用直流供電。直流電供優(yōu)點：適合于電氣牽引的調(diào)速要求直流牽引接觸網(wǎng)結(jié)構(gòu)簡單建設(shè)投資少電壓質(zhì)量高。我國國家標準采用DC750V和DC1500V兩種。三、城市軌道交通供配電系統(tǒng)的供電制式1、直流制：采用IEC國際電工委員會標準，見表，如上海為1500V。2、交流制：一般多用于電氣化鐵路牽引供電方式。（距離遠、需裝車載整流裝置）直流系統(tǒng)電壓V標準最低最高7505009001500100018003000200036001.城市軌道交通供配電系統(tǒng)的功能是什么？2.簡述城市軌道交通供配電系統(tǒng)的組成。3.簡述城市軌道交通供配電系統(tǒng)的供電制式。變電所5.2CONTENTS01020304目錄教學(xué)目標學(xué)習(xí)導(dǎo)入知識概要復(fù)習(xí)與思考什么是地鐵變電所？構(gòu)成由各種不同用途的電氣設(shè)備按照一定的電氣主結(jié)線聯(lián)結(jié)而構(gòu)成。要求地下變電所（室）在防火方面都有一定的要求。設(shè)置點地鐵沿線設(shè)置，可以建在地下和地面。地鐵變電所有哪幾種類型？高壓主變電所牽引變電所降壓變電所一、電氣設(shè)備地鐵變電所中主要電氣設(shè)備：變壓器01隔離開關(guān)03熔斷器05電流互感器07整流器09斷路器02電壓互感器06避雷器0804母線1.變壓器一、電氣設(shè)備是一種傳送和交換電流電能的靜止裝置。升壓變壓器降壓變壓器按功能分類單相變壓器三相變壓器多相變壓器按相數(shù)分類干式變壓器澆筑式變壓器油浸式變壓器按絕緣方式分類10Kv變壓器結(jié)構(gòu)是一種對電路進行控制和保護的高壓電器開關(guān)。自動切斷負載電流和短路電流用途按絕緣方式和熄弧介質(zhì)分類油斷路器六氟化硫斷路器真空斷路器空氣斷路器分類少油斷路器結(jié)構(gòu)2.斷路器一、電氣設(shè)備3.隔離開關(guān)是一種沒有熄弧裝置的高壓電器。斷開無負荷電流時接通起到隔離電壓的作用為運行、操作、檢修提供方便和安全條件隔離開關(guān)一、電氣設(shè)備是一種匯合和分配電能的導(dǎo)線。室外采用軟質(zhì)母線如：鋼芯鋁鉸線室內(nèi)采用硬質(zhì)母線如：鋁排三相交流系統(tǒng)黃線——A相綠線——B相紅線——C相直流系統(tǒng)紅色——正極藍色——負極黑色——零線及接地線。4.母線一、電氣設(shè)備是一種過負荷和短路電流導(dǎo)致熔體發(fā)熱熔斷的保護電器。熔斷器結(jié)構(gòu)5.熔斷器一、電氣設(shè)備又稱壓變。7.電流互感器又稱流比。電氣測量控制保護回路電氣測量控制保護調(diào)路變壓器變流器作用作用6.電壓互感器一、電氣設(shè)備是防止從線路侵入的雷電波損壞電氣設(shè)備絕緣的保護電器。電氣設(shè)備雷電波雷電波雷電波8.避雷器一、電氣設(shè)備是一種與牽引變壓器組合成整流機組的電流變換器。整流器屏面說明整流器連接圖9.整流器一、電氣設(shè)備地鐵變電所包含的其它設(shè)備保護裝置計量儀表蓄電池室電氣設(shè)備滅火設(shè)備一、電氣設(shè)備二、電氣主結(jié)線電氣設(shè)備隔離開關(guān)母線變壓器斷路器……連接導(dǎo)線電氣主結(jié)線接受電能分配反映變電所的基本結(jié)構(gòu)和功能，在運行中，表達電能輸送的分配的關(guān)系，成為實際運行操作的依據(jù)。雙母線型主結(jié)線單母線型主結(jié)線電氣主結(jié)線的種類橋型主結(jié)線二、電氣主結(jié)線1.單母線型主結(jié)線結(jié)線簡單，設(shè)備少，費用低保證維修人員安全操作母線發(fā)生故障，全線停電特點單母線型主結(jié)線單母線型主結(jié)線改進型：在母線中加裝一個母線斷路器（MD）或隔離開關(guān)，將母線分段，提高供電檢修的靈活性。二、電氣主結(jié)線2.雙母線型主結(jié)線單母線型主結(jié)線母線雙母線型主結(jié)線使故障檢修時縮短停電時間雙母線型主結(jié)線二、電氣主結(jié)線3.橋型主結(jié)線橋型主結(jié)線橋型主結(jié)線的特點正常運行時（兩臺變壓器并列運行）橋接母線斷路器或隔離開關(guān)全部閉合兩臺變壓器分別工作時母線斷路器或隔離開關(guān)斷開一路故障時切換線路，使兩臺變壓器均由正常工作的一路提供電源二、電氣主結(jié)線三、主變電所高壓電能城市電網(wǎng)區(qū)域變電所降壓中壓電壓主變電所主變電所切除地鐵供電系統(tǒng)屬于二、三級負荷的用電主變電所牽引變電所不間斷地供電停電失壓繼續(xù)運行三、主變電所四、牽引變電所牽引變電所城市電網(wǎng)區(qū)域變電站降壓整流通過地鐵主變電所獲得電能直流電牽引變電所的容量和設(shè)置距離是根據(jù)牽引供電計算的結(jié)果，并作經(jīng)濟技術(shù)比較后確定的。五、降壓變電所降壓變電所城市電網(wǎng)區(qū)域變電站降壓通過主變電站獲得電能低壓交流電經(jīng)過配電所分配用電1.地鐵變電所中主要電氣設(shè)備有哪些？2.說一說三種電氣主結(jié)線的區(qū)別是什么？3.分析牽引變電所和降壓變電所的不同之處？接觸網(wǎng)5.3CONTENTS01020304目錄教學(xué)目標學(xué)習(xí)導(dǎo)入知識概要復(fù)習(xí)與思考電動列車的受電路徑是怎樣的？牽引變電所饋電線接觸網(wǎng)受電弓或受流器電動車組走行軌（負饋電線）回流線牽引網(wǎng)是由哪些部件組成的？接觸網(wǎng)饋電線軌道回流線一、接觸網(wǎng)應(yīng)滿足的基本要求強度高且安全可靠01在各種氣候條件下均能受流良好02性能好、運行壽命長03結(jié)構(gòu)輕巧、零部件互換性強04采取耐腐蝕和防污穢技術(shù)措施05有較均勻的彈性，有良好的耐磨性。06二、接觸網(wǎng)的結(jié)構(gòu)形式結(jié)構(gòu)形式分類接觸軌式架空式1.接觸軌式接觸網(wǎng)二、接觸網(wǎng)的結(jié)構(gòu)形式軌道交通電動列車（車輛）側(cè)面或底部伸出的受電器與第三軌接觸取得電能，該種受電器稱為受電靴（接觸靴）。上磨式：在專用絕緣子上，工字形軌底朝下；接觸靴自上與之接觸受電；優(yōu)點：固定方便；缺點：接觸靴在其上面滑行，無法加防護罩。下磨式：接觸軌底朝上，由絕緣體緊固在弓形肩架上，肩架固定裝在軌枕一側(cè)；優(yōu)點：可以加防護罩，對工作人員較為安全。上磨式側(cè)磨式下磨式地鐵直流750V系統(tǒng)一般可采用第三軌。隧道凈空高度低結(jié)構(gòu)簡單造價低人身和防火方面安全性差難以與采用架空式接觸網(wǎng)的地面或高架鐵道銜接優(yōu)點缺點1.接觸軌式接觸網(wǎng)二、接觸網(wǎng)的結(jié)構(gòu)形式2.架空式接觸網(wǎng)是架設(shè)在軌道上部的接觸網(wǎng)，電動列車上部伸出的受電弓與之接觸取得電能。1地面架空式地下架空式2二、接觸網(wǎng)的結(jié)構(gòu)形式①地面架空式接觸網(wǎng)支柱和基礎(chǔ)支持裝置接觸懸掛定位裝置支持接觸懸掛保證接觸導(dǎo)線與受電弓的相對位置在規(guī)定范圍內(nèi)承受接觸懸掛和支持定位裝置的負荷，固定接觸懸掛高度簡單懸掛和鏈形懸掛2.架空式接觸網(wǎng)二、接觸網(wǎng)的結(jié)構(gòu)形式②隧道架空式接觸網(wǎng)與地面架空式有所不同。隧道架空式接觸網(wǎng)示意圖另一方面一方面必須考慮隧道斷面、凈空高度、帶電體對接地體的絕緣距離、導(dǎo)線的弛度等因素的限制。隧道內(nèi)不能立支柱，支持裝置是直接設(shè)置在洞頂或洞壁。2.架空式接觸網(wǎng)二、接觸網(wǎng)的結(jié)構(gòu)形式查一查我國和世界主要城市軌道交通的接觸網(wǎng)有哪些采用接觸軌式供電？三、供電方式和電分段思考牽引變電所是通過

向電動列車供電？接觸網(wǎng)每個牽引變電所僅對其兩側(cè)的區(qū)間供電：供電距離過長牽引電流在牽引網(wǎng)上的電壓降也就越大；使末端電壓過低及牽引網(wǎng)上電能損耗過大供電距離過短使牽引變電所數(shù)目增多，投資也增加思考牽引變電所向接觸網(wǎng)供電方式有哪幾種？單邊供電雙邊供電牽引變電所向接觸網(wǎng)供電方式如果在中間斷開處設(shè)置開關(guān)并使其連通，則電動車組可同時從兩個牽引變電所獲得電能。電動車組僅從所在供電臂上的牽引變電所獲得牽引電能。三、供電方式和電分段在越區(qū)供電方式下運行，供電末端的接觸網(wǎng)電壓降低，電能損耗較大，因此視情況要適當減少同時處在該供電區(qū)段的電動列車數(shù)。一旦接觸網(wǎng)發(fā)生短路故障，其保護動作靈敏度降低，因此，越區(qū)供電只是在不得已的情況下短時運行的一種運行方式。三、供電方式和電分段接觸網(wǎng)的電分段是保證供電可靠性和靈活性的另一種措施。被分段的接觸網(wǎng)接觸網(wǎng)聯(lián)絡(luò)隔離閘刀沿線路方向的分段稱為縱向電分段線路與線路之間的分段稱為橫向電分段三、供電方式和電分段1.接觸網(wǎng)需要滿足哪些基本條件？2.接觸軌式接觸網(wǎng)都有哪些優(yōu)缺點？3.分析一下地面架空式和地下架空式的區(qū)別在哪里？遠動監(jiān)控(SCADA)系統(tǒng)及地下迷流5.4CONTENTS01020304目錄教學(xué)目標學(xué)習(xí)導(dǎo)入知識概要復(fù)習(xí)與思考什么是運動技術(shù)？調(diào)度所各被控端遙控、遙調(diào)、遙測和遙信技術(shù)一、遠動監(jiān)控1.遠動監(jiān)控的基本概念地鐵運行的管理和調(diào)度是由控制中心來實現(xiàn)的，其中的電力調(diào)度室是地鐵供電系統(tǒng)運行的管理和調(diào)度部門。地鐵供電系統(tǒng)的各類變電所及其主要設(shè)備是沿著地鐵線路分散設(shè)置的。保證系統(tǒng)運行的安全可靠性和提高經(jīng)濟性。采用遠動技術(shù)，通過遠動監(jiān)控設(shè)備對各類變電所進行直接的集中監(jiān)視和控制。思考遠動監(jiān)控設(shè)備是調(diào)度端與各被監(jiān)控端之間實現(xiàn)哪些功能的設(shè)備？一、遠動監(jiān)控變電所被監(jiān)控端控制中心調(diào)度端裝置遠方數(shù)據(jù)終端分站主站一、遠動監(jiān)控1.遠動監(jiān)控的基本概念通信通道（簡稱通道）是指調(diào)度端到被監(jiān)控的下行信息（遙控、遙調(diào)）和被監(jiān)控端到調(diào)度端的上行信息（遙信、遙測）傳輸設(shè)備的總稱。一、遠動監(jiān)控1.遠動監(jiān)控的基本概念2.遠動監(jiān)控的通道和信息傳送方式調(diào)度端裝置被監(jiān)控端裝置通道遠動監(jiān)控系統(tǒng)在遠動監(jiān)控系統(tǒng)中，通常是一個調(diào)度端裝置中集中監(jiān)控N個被監(jiān)控的裝置。一、遠動監(jiān)控通道是最易受干擾的環(huán)節(jié)是在很大程度上決定了系統(tǒng)的準確度、可靠度和抗擾度是通信線路和調(diào)制器、解調(diào)器的總稱投資占比大，且隨著距離的增長達到相當大的比例是傳送遠動信息的傳輸設(shè)備2.遠動監(jiān)控的通道和信息傳送方式一、遠動監(jiān)控返回有線電纜和光纜通道易實現(xiàn)，抗干擾能力強。北京地鐵采用有線電纜通道；上海地鐵采用抗干擾能力強、傳送信息量大的光纜通道。無線通道有線電纜架空明線光纜通道2.遠動監(jiān)控的通道和信息傳送方式一、遠動監(jiān)控主站各個分站傳送遠動信息問答式循環(huán)式指各分站按掃描周期循環(huán)不