城轨交通供电系统PPT课件.ppt

第4章城市轨道交通供电系统城市轨道供电原理:城市轨道交通的供电电源一般取自城市电网，通过城市电网一次电力系统和轨道交通供电系统实现输送或变换，最后以适当的电流形成（直流或交流电）和电压等级供给用电设备第一节供电系统的组成及要求
一、供电系统的组成
城市轨道交通供电系统主要由降压供电系统和牵引供电系统组成。一条轨交线的降压供电系统有多个降压变电站，每个车站设1～2座，为车站用户和负荷供电，包括：通信、信号、车站照明、AFC、FAS、BAS、商业用电等等。牵引供电系统为城轨列车供电，每隔3～5km设一个牵引变电站。二、供电系统的基本要求
1．供电系统必须可靠
城市轨道交通电动列车和车站设备都是为乘客提供服务的设备，在运营过程中，一旦供电中断，受影响最大的是行车和客运两个部门。所以城市轨道交通供电系统，必须具有高度的可靠性。为此，各变电站采用两路进线，并互为备用；电源容量设计时应为发展留有余地；而且应选用先进、可靠的电气设备，采用模块化的计算机控制系统，实现实时监控，调度自动化的运行模式；以专人定时巡视检查为辅助手段。2．供电系统必须满足不同用户的需求
城市轨道交通系统内各用电单位，对供电有不同的需求，为了满足各单位的用电要求，首先对供电负荷进行分类。
(1)按供电对象的重要性，将供电系统分成三级
一级负荷:
城市轨道交通电动列车、通信、信号设备、消防设备等用户，必须确保不间断供电；为此，必须采取两路电源供电，当任何一路电源失电后，应自动、迅速切换至另一路电源。
二级负荷:
城市轨道交通车站照明、自动扶梯等用户，应确保连续供电，万一停电后会影响客运服务质量，但并不影响列车运行安全；设计时，一般采用二路进线电源，再分片分区供给。
三级负荷:
城市轨道交通的商业用电、广告照明等用户，应确保其正常供电，这些用户并直接不影响客运服务质量，其用电可根据电网负荷情况进行调整。(2)按用户负荷变化及用途可作以下分类
①负荷变化不大的低压交直流负荷
此类负荷要求有很高的供电可靠性和良好的供电质量。如：变电站控制设备的低压交直流负荷。
②负荷变化大的直流供电
它们对供电、供电设备的可靠性要求高，用电量随客运的高峰低谷变化而变化。如：客运列车：它是城市轨道交通供电系统中的最主要负荷，而且是直流负荷。在夜间列车停运时，负荷为零。
③负荷变化大的交流供电
车站用户多为是低压用户，如：车站电梯和自动扶梯、环控设备、照明、售检票系统、消防报警系统、给排水系统、通信、信号等。这些用户，在客运时段是用电高峰，列车停运时段是用电低谷。而且必须向通信、信号专业设备提供24h不间断的连续供电④夜间用电
停车场的车辆维修作业区等夜间用电用户。白天列车运行的时间段，由于绝大部分的电动列车都在正线运行，因此，列车检修用电是低谷，反之在夜间客运终止，回库列车的检修作业用电是高峰时段。
⑤非重要用户
车站商业等不直接影响运营质量的用户，尽管其用电量较大，但这些用户的列车运营没有直接关系，我们将这些用户归类为非重要用户。综上所述：城市轨道交通供电系统，必须依据不同用电需求区别对待，即重要的一级负荷，二路电源供电，并能自动切换。二级负荷，也是二路电源进线分片分区供给。三级负荷一路电源供电，在供电能力紧张，停止三级负荷供电，只有这样才能满足和保障用户的用电要求，实现城市轨道交通运营的正常。三、供电系统的主要电器设备
1.变压器
2.断路器(高压开关)
3.隔离开关
4.母线
5.熔断器
6.电压互感器
7电流互感器
8.避雷器
9.整流器
10.继电保护装置
四、供电系统的功能
1.接收并分配电能
2.降压整流及传输直流电能
3.降压及动力配电
4.电力监控

城市轨道供电系统的功能和作用五、供电方式
1.集中式供电在城市轨道交通沿线，根据用电容量和线路长短，建设专用的主变电所。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，便于管理和运营。上海、广州、南京、香港、德黑兰地铁等。2.分散式供电在地铁沿线直接由城市电网引入多路电源构成供电系统。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入点及备用容量。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
3.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，个别地段引入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。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。集中供电方式的优点：
（1）可靠性高，便于集中统一调度和集中管理。
（2）施工方便，维护容易，电缆敷设径