城市轨道交通供电分析论文.pdf

论文

题目城市轨道交通供电技术

专业城市轨道交通车辆

班级13级车辆1班

学号1313172135

学生林焕

指导教师齐群

广东交通职业技术学院
2015年

一、供电系统的简介及中压网络的概念
1、城市轨道交通供电系统的功能
城市轨道交通供电系统，担负着运行所需的一切电能的供给与传输，是城市轨道交通安
全可靠运行的重要保证。
城市轨道交通的用电负荷按其功能不同可分为两大用电群体。一是电动客车运行所需要
的牵引负荷，二是车站、区间、车辆段、控制中心等其他建筑物所需要的动力照明用电，诸
如：透风机、空调、自动扶梯、电梯、水泵、照明、AFC系统、FAS、BAS、通讯系统、信
号系统等。
在上述用电群体中，有不同电压等级直流负荷、不同电压等级交流负荷；有固定负荷、
有时刻在变化的运动负荷。每种用电设备都有自己的用电要求和技术标准，而且这种要求和
标准又相差甚远。城市轨道交通供电系统就是要满足这些不同用户对电能的不同需求，以使
其发挥各自的功能与作用。
保证电动客车畅行，安全、可靠、迅捷、舒适地运送乘客，是供电系统的根本目的。
2、供电系统的构成
根据功能的不同，对于集中式供电，城市轨道交通供电系统可分成以下几部分：外部电
源、主变电所、牵引供电系统、动力照明配电系统、电力监控(SCADA)系统。对于分散式
供电，城市轨道交通供电系统则可分成以下几部分：外部电源、(电源开闭所)、牵引供电系
统、动力照明配电系统、电力监控(SCADA)系统。牵引供电系统，又可分成牵引变电所与
牵引网系统。动力照明配电系统，又可分成降压变电所与动力照明。
但在进行初步设计与施工设计时，为便于设计治理，供电系统往往被划分成：系统设计；
主变电所设计；牵引变电所(或牵引降压混合变电所)及降压变电所设计；牵引网设计；电力

监控系统设计；杂散电流腐蚀防护设计(注：动力照明随同土建一起设计)。
3、外部电源方案
城市轨道交通系统的外部电源方案，根据城市电网构成的不同特点，可采用集中式、分
散式、混合式等不同形式。
(1)确定外部电源方案的原则
城市轨道交通作为城市电网的特殊用户，一般用电范围多在10km~30km之间。城市轨
道交通系统的外部电源方案，主要有集中式、分散式、混合式等不同形式。究竟采用何种方
式，应通过计算确定需要负荷之后，根据城市轨道交通路网规划、城市电网构成特点、工程
实际情况综合分析确定。
(2)集中式供电
在城市轨道交通沿线，根据用电容量和线路是非，建设专用的主变电所，这种由主变电
所构成的供电方案，称为集中式供电。主变电所进线电压一般为110kV，经降压后变成35kV
或10kV，供牵引变电所与降压变电所。主变电所应有两路独立的进线电源。集中式供电，
有利于城市轨道交通供电形成独立体系，便于治理和运营。上海、广州、南京、香港、德黑
兰地铁等即为集中式供电方案。
(3)分散式供电
根据城市轨道交通供电的需要，在地铁沿线直接由城市电网引进多路电源，构成供电系
统，称为分散式供电。这种供电方式一般为10kV电压级。分散式供电要保证每座牵引变电
所和降压变电所均获得双路电源，要求城市轨道交通沿线有足够的电源引进点及备用容量。
建设中的沈阳地铁、长春轻轨、大连轻轨、北京城铁、北京八通线、北京地铁5号线等即为
分散式供电方案。
(4)混合式供电
将前两种供电方式结合起来，一般以集中式供电为主，个别地段引进城市电网电源作为
集中式供电的补充，使供电系统更加完善和可靠。这种方式称为混合式供电。北京地铁一线
和环线、建设中的武汉轨道交通工程、青岛地铁南北线工程等即为混合式供电方案。
通过中压电缆，纵向把上级主变电所和下级牵引变电所、降压变电所连接起来，横向把
全线的各个牵引变电所、降压变电所连接起来，便形成了中压网络。
根据网络功能的不同，把为牵引变电所供电的中压网络，称为牵引网络；同样，把为降
压变电所供电的中压网络称为动力照明网络。
中压网络有两大属性：一是电压等级，二是构成形式。
中压网络不是供电系统中独立的子系统，但是它却是供电系统设计的核心内容。它的设
计牵扯到外部电源方案、主变电所的位置及数目、牵引变电所及降压变电所的位置与数目、
牵引变电所与降压变电所的主接线等。
二、中压网络的电压等级
1、国家中压配电现状及发展趋向
我国现行中压配电标准电压等级有：66kV、35kV、10kV。随着城乡电气化事业的发展，
只有一种10kV作为中低电压的分界，显然已不能满足城乡配电网发展要求。
我国第一个20kV一次配电的供电区，已经于1996年5月在苏州产业园区投进运行。
从前一段运行情况来看，其线损率大大低于10kV系统。
对于农村电网，从电源电压直接送到中压一次配电层，形成高压电源层──中压一次配
电层──低压户内三级配电