城轨交通供电系统(PPT39页).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路比较好走。（3）抑制谐波的效果较好。为减少谐波对电网的影响和危害