《地鐵線牽引降壓變電所與接觸網(wǎng)設(shè)計案例4600字》

地鐵線牽引降壓變電所與接觸網(wǎng)設(shè)計案例綜述目錄TOC\o"1-2"\h\u18722地鐵線牽引降壓變電所與接觸網(wǎng)設(shè)計案例綜述 1237271.1牽引變電所 177231.1.1牽引變電所的作用與設(shè)計介紹 165901.1.2牽引變電所的運行狀態(tài) 224591.1.3牽引變電所的控制保護裝置 2271891.1.4牽引變電所站內(nèi)用電 3286791.1.5牽引變電所內(nèi)設(shè)備 4325481.2降壓變電所 6270761.2.1降壓變電所的作用與設(shè)計介紹 6135481.2.2降壓變電所的運行狀態(tài) 6311171.3接觸網(wǎng) 791701.1.1接觸網(wǎng)的介紹與作用 715674接觸網(wǎng)的懸掛類型：剛性接觸網(wǎng)與柔性接觸網(wǎng) 7261891.1.210號線接觸網(wǎng)設(shè)計方案 71.1牽引變電所1.1.1牽引變電所的作用與設(shè)計介紹牽引變電所的主要作用將從主變電所所送過來的35kv的電流經(jīng)過降壓等處理從而可以安全可靠的向接觸網(wǎng)或第三軌提供牽引直流電流。在牽引變電所的設(shè)計原則上首先需要能夠滿足其在供電系統(tǒng)中這一環(huán)的作用，能夠安全有效的傳輸電力。牽引整流機組自身需要滿足一定量的過負荷能力，安全方面需要安裝繼電保護裝置，在系統(tǒng)出現(xiàn)問題時，能夠及時有效的阻斷故障區(qū)域，在故障區(qū)域排除風險后，能夠再次快速的恢復(fù)?，F(xiàn)如今牽引變電所大多使用無人值班，并使用人工智能化管理，能在面對危情時能夠更加迅速高效的處理。1.1.2牽引變電所的運行狀態(tài)首先牽引變電所的供電來自于兩回從主變電所傳過來的35kv進線電源，并設(shè)置了母聯(lián)斷路器，在正常情況下為斷開。而在當任一一條35kv的電源進線出現(xiàn)故障或短路時，就會先對母聯(lián)斷路器進行人工/自動合閘操作，并由另一條母線對牽引變電所提供電力。待故障或短路被排除后，再斷開母聯(lián)斷路器進行恢復(fù)。在供電所內(nèi)運作正常時，兩臺整流機組會并聯(lián)運行，并會打開接觸網(wǎng)越區(qū)隔離開關(guān)，這時該牽引變壓器就會與隔壁兩相鄰的牽引變電所能夠雙邊供電，向行駛在負責的供電區(qū)域內(nèi)的車廂提供電力。當在牽引變電所出現(xiàn)故障時也需要有一套合理完善的解決方案。在當一個整流機組發(fā)生故障時，由另一臺整流機組負責該供電區(qū)域的全部負荷供電，但也需要在該整流機組在合理可控的負荷內(nèi)才能繼續(xù)運作。在當一整個牽引變電所發(fā)生故障時，則需要隔壁相鄰的兩座牽引變電所通過該變電所負責的區(qū)域內(nèi)的接觸網(wǎng)越區(qū)隔離開關(guān)或者該區(qū)域內(nèi)的直流母線來恢復(fù)這個區(qū)域內(nèi)的車廂用電。但當該區(qū)域內(nèi)的接觸網(wǎng)發(fā)生故障時，則需要立即快速的停止對牽引變電所對該區(qū)域內(nèi)的接觸網(wǎng)供電。車輛在位于吳中路停車場時，在正常狀態(tài)下，車輛進入停車場后，先停車場內(nèi)的接觸網(wǎng)與車輛軌道上的正線接觸網(wǎng)進行分斷，是通過電動隔離開關(guān)來進行分斷，在成功進行分斷后，就由停車場負責的牽引變電所來進行對停車場內(nèi)的車輛進行供電。而在當吳中路停車場的牽引變電所出現(xiàn)了解列的情況，就先需要連接上停車場內(nèi)的接觸網(wǎng)與外部正線的連接，然后再通過隔壁相鄰的兩座牽引變電所（紫藤路站與龍溪路站）來對停車場內(nèi)的接觸網(wǎng)進行供電。1.1.3牽引變電所的控制保護裝置1）控制監(jiān)控：整個牽引變電所內(nèi)的控制、傳輸、顯示都是由自動化系統(tǒng)自動完成與記錄，并可實時由位于電力控制中心的調(diào)度系統(tǒng)所控制與監(jiān)控。通過自動化智能化的監(jiān)控系統(tǒng)能夠快速的實時反應(yīng)與預(yù)測問題的出現(xiàn)，并在盡可能快的情況下及時排除險情。在提醒方面能夠根據(jù)情況的不同，以光聲等不同形式提醒，變電所內(nèi)的設(shè)備在控制方面也可分為三級控制，分別為遠距離控制、所內(nèi)集中控制與設(shè)備自身控制。在幾種控制的配合下能夠?qū)崿F(xiàn)多種處理方案。2）保護裝置：牽引變電所出現(xiàn)故障后若處理的不及時或者處理有問題，十分容易導(dǎo)致電氣設(shè)備的損壞以及所車輛人員的危險。因此在牽引變電所內(nèi)除了傳統(tǒng)的微機過流過壓保護的功能外，還能通過光纖模塊，在發(fā)生故障后，保護裝置之間能夠互相產(chǎn)生信息交流，實現(xiàn)信息共享，以做到最快的處理故障區(qū)域，以及快速打開備用方案。3）自動裝置：在變電所的35kv母聯(lián)斷路器以及0.4kv母聯(lián)斷路器處都有自動投入裝置，并且其帶有的自投功能可以在所內(nèi)進行操作，也可以遠程由控制中心進行遠程控制與操作。并且在0.4kv處還帶有自我恢復(fù)功能，在故障排除后，失電電源能夠恢復(fù)正常的供電能力后，便可自動恢復(fù)運行，而母聯(lián)則先處于熱備用狀態(tài)。變電所內(nèi)的DC1500v處的饋線斷路器處則需要安裝一個能夠自動重合閘的裝置。1.1.4牽引變電所站內(nèi)用電1）站內(nèi)交流電使用：首先先需要從變電所內(nèi)的低壓母線段引出兩路電源提供給交流屏使用，設(shè)置兩路的目的也是為了防止電源一路出現(xiàn)問題后的備用，對于站內(nèi)的交流電使用也需要設(shè)置相關(guān)的電力監(jiān)控與采集裝置，電源切換等功能。2）站內(nèi)直流電使用：從交流屏內(nèi)引出兩路電源，提供給負責站內(nèi)電力處理的直流裝置，并也相應(yīng)的增加相關(guān)的電力監(jiān)控與采集裝置，電源切換等功能。直流電系統(tǒng)還需要額外配置蓄電池、發(fā)電機等備用設(shè)備，蓄電池的容量也能滿足在應(yīng)急情況下的使用。站內(nèi)的照明、檢修配電箱等的電源都有直流自用電系統(tǒng)提供。1.1.5牽引變電所內(nèi)設(shè)備1）互感器：互感器是一種電壓、電流的變換設(shè)備，在實際的供電設(shè)備中有些參數(shù)與數(shù)據(jù)無法直接被讀出與測量，因而就需要將高電壓變?yōu)榈碗妷?，高電流變?yōu)榈碗娏?，從而用于繼電保護和電氣數(shù)據(jù)測量使用?；ジ衅魇菍⒏唠妷?，高電流的那一側(cè)變成在二次側(cè)符合規(guī)定標準的小電壓和小電流?；ジ衅鞯氖褂瞄g接擴大了儀表的使用范圍?；ジ衅饕话阌呻妷夯ジ衅髋c電流互感器。2）避雷裝置：避雷器可分為接閃器和避雷器，接閃器是用來直接接受雷電的金屬物體，其金屬桿也被稱為避雷針，避雷針是一種十分有效用來避免雷電的方法。避雷線則是用來保護架空的電線以及暴露于外的配電設(shè)備免收雷電的直擊的裝備。避雷網(wǎng)一般用于房屋的邊緣或者凸起的部件的安裝。避雷器則多用于進線保護和絕緣能力比較弱的線路使用。3）高壓開關(guān)設(shè)備：高壓開關(guān)設(shè)備一般可分為四種類型，即為高壓斷路器、高壓隔離開關(guān)、熔斷器、高壓負荷開關(guān)。高壓斷路器是一整個牽引變電所內(nèi)高壓電氣設(shè)備中最重要的設(shè)備，也是保護一次電力系統(tǒng)中電路的關(guān)鍵設(shè)備。一般起著兩個作用，一是控制、二是保護，保護是指在電力的設(shè)備及線路一旦出現(xiàn)問題或者故障，然后繼電保護裝置就會發(fā)出信號，斷路器收到跳閘信號后就會啟動，將故障部分從電網(wǎng)系統(tǒng)中快速隔離切除，從而讓沒有問題的部分正常運營。控制則是能將設(shè)備或者線路運行或者不運行。根據(jù)使用的不同介質(zhì)，斷路器也有分為油斷路器、六氟化硫斷路器和真空斷路器，雖然油斷路器結(jié)構(gòu)簡單并且價格低廉，但因為油在滅弧情況下容易碳化，從而導(dǎo)致后期整體工作量變大，從而逐漸被六氟化硫斷路器以及真空斷路器所代替，現(xiàn)如今地鐵10號線都使用六氟化硫斷路器。高壓隔離開關(guān)一般是和斷路器一起配合使用，但只能在斷路器斷開時才能使用。高壓隔離開關(guān)是一種比較簡單的設(shè)備，但并沒有裝有滅弧裝置，因此在合閘下的情況只能通過額定的電流，但不能去切斷負荷、短路電流。但分類方面分為無接地閘刀、一側(cè)有接地閘刀、兩側(cè)有接地閘刀。根據(jù)操作的不同，可以分成四種，有手動式、電動式、液壓式以及氣動式。在使用順序的上面，需要記住，在合閘時，先合上隔離開關(guān)，后合上斷路器，而在分閘時，則先分開斷路器，再分開隔離開關(guān)，這一系列的操作成為倒閘操作。所以為了安全上的考慮，就需要裝一個連鎖裝置，因此在停電后首先先拉上線路上的側(cè)隔離開關(guān)，而在后面的送電則合上母線那側(cè)的隔離開關(guān)。熔斷器：熔斷器一般用于切斷發(fā)生問題的故障區(qū)域來避免其余電氣設(shè)備免遭損壞，它一般以串聯(lián)的形式存在于電路中，一旦當電路發(fā)生故障（短路、過負荷）時，就會發(fā)生熔體熔斷，從而維持電力其余設(shè)備正常工作。不過缺點也十分明顯，首先該部件自身穩(wěn)定性不太高，一旦熔斷后需要重新?lián)Q一個新的，因此增加了停電的時間。高壓負荷開關(guān)：高壓負荷開關(guān)一般與熔斷器一起使用，類似于高壓隔離開關(guān)，高壓負荷開關(guān)有著簡單的滅弧裝置，因此負荷電流與過負荷電流被允許通過，但短路電流不能被隔離開，使用的方法一般是選擇和熔斷器串聯(lián)使用。4）整流機組：整流機組內(nèi)有變壓器、整流器以及等效24脈波整流機組，變壓器可分為升壓變壓器以及降壓變壓器，根據(jù)相數(shù)則可以分為單相變壓器、三相變壓器、多相變壓器，根據(jù)圈形也可以分為單線圈變壓器、雙線圈變壓器和三線圈變壓器。變壓器也有著油浸式、干式和充氣式。整流器則用于改變電流的性質(zhì)。等效24脈波整流機組目標是用于提高功率因素，從而降低網(wǎng)側(cè)電壓波形畸變和干擾，以及直流電壓的紋波系統(tǒng)。1.2降壓變電所1.2.1降壓變電所的作用與設(shè)計介紹降壓變電所的設(shè)計主要為低負荷服務(wù)，所以在建設(shè)初期，就先需要靠近低負荷區(qū)域。降壓變電所將主變電所所傳過來的35kv的高壓電力進行降壓成0.4kv的電流來提供給地鐵車站內(nèi)的照明通風及站內(nèi)日常用電。因此在較為大型以及使用電量比較大的車站需要視情況增設(shè)跟隨式降壓變電所。而在有牽引變電所的車站，牽引變電所大多與降壓變電所建立在一起，來省下一定的空間與費用。1.2.2降壓變電所的運行狀態(tài)降壓變電所的主接線方面，其中35kv一側(cè)使用的是為單母線斷路器的分段形式，將從中壓網(wǎng)絡(luò)中引出兩段母線，并通過將母線以環(huán)進環(huán)出的形式，從而構(gòu)成環(huán)網(wǎng)系統(tǒng)。分別每個母線上接入一臺配電變壓器，兩段母線上的設(shè)備都是為相同的，為了安全，母線上也會設(shè)置電壓互感器以及避雷針。（跟隨式降壓變電所則使用了線路變壓器的組接方法，并設(shè)置相應(yīng)的斷路器）而在0.4kv一側(cè)使用的則為單母線的分段接線方法，在進線的一口還將設(shè)置浪涌保護器，防止過電壓。在變電所正常運行的狀態(tài)下，35kv一側(cè)的母聯(lián)斷路器會處于分斷的狀態(tài)，而兩段母線也處于分列運行的狀態(tài)，當其中一條母線發(fā)生故障時，母聯(lián)斷路器會自動閉合，并由另一條無故障的一條母線進行供電。當0.4kv一側(cè)正常運行時，0.4kv的I段=1\*ROMANI=2\*ROMANI段母線進線會正常給I段II段母線供電，而當其中某段發(fā)生故障，那么他的電源斷路器就會自行啟動斷開并推出運行，切除其下級的負荷，并由正常的進線電源負責來給降壓變電所內(nèi)的一、二級負荷提供電力。1.3接觸網(wǎng)1.1.1接觸網(wǎng)的介紹與作用接觸網(wǎng)作為給車廂供電的最后一環(huán)有著十分重要的作用，因此在選擇與標準上十分需要考究，首先需要滿足上海的氣候條件，能滿足在露天與地下隧道時不同情況下的運行，在設(shè)計接觸網(wǎng)時也要避免外界的影響。接觸網(wǎng)的主要作用是將從牽引變電所引來的電流提供給車廂使用，接觸網(wǎng)自身能夠承受持續(xù)高強度的電流負荷壓力，車輛在高速行駛時，會產(chǎn)生高速的摩擦，這需要接觸網(wǎng)在自身在選擇上，更青睞于耐腐蝕、壽命長、結(jié)構(gòu)穩(wěn)固且各項指標達標的產(chǎn)品。并且在高速的摩擦中，依舊能夠給車廂提供持續(xù)穩(wěn)定的電流。接觸網(wǎng)的懸掛類型：剛性接觸網(wǎng)與柔性接觸網(wǎng)剛性接觸網(wǎng)：剛性接觸網(wǎng)因為其耐磨損的特點，因此其維修周期長，使用壽命可達20年，在日常使用方面，不存在斷裂、燒融的可能性，也不存在受電弓對其損傷。剛性懸掛及時發(fā)生故障也是為小范圍故障，更加方便快捷處理。但也因為剛性接觸網(wǎng)比較堅固，從而缺乏可調(diào)性，在剛性接觸網(wǎng)自身發(fā)生損傷時，就難以恢復(fù)，從而影響后續(xù)的車輛的運營。在高速的摩擦下，受電弓容易損壞，上面的碳粉也容易損耗，并污染當?shù)氐沫h(huán)境。柔性接觸網(wǎng)：柔性接觸網(wǎng)具有彈性，在與車輛的受電弓高速摩擦接觸中，能更好的吸收高速運