城市軌道交通供電系統(tǒng)（牽引供電系統(tǒng)課件）

城市軌道交通供電系統(tǒng)組成城市軌道交通供電系統(tǒng)構(gòu)成城市軌道交通供電系統(tǒng)外部電源系統(tǒng)（主變電所）內(nèi)部供電系統(tǒng)牽引供電系統(tǒng)動(dòng)力照明供電系統(tǒng)電力監(jiān)控系統(tǒng)供電設(shè)備由各級電壓輸電線路將發(fā)電廠、變電所和電力用戶聯(lián)結(jié)起來的一個(gè)發(fā)電、輸電、變電、配電和用戶的統(tǒng)一整體電力系統(tǒng)發(fā)電廠升壓變電站發(fā)電廠主降壓變電所升壓變電站直流牽引變電所接觸網(wǎng)鋼軌回流線城市軌道交通供電系統(tǒng)構(gòu)成示意圖將系統(tǒng)輸電電壓如110～220kV降低到10～35kV以適應(yīng)直流牽引變電所的需要主降壓變電所直流牽引變電所發(fā)電廠升壓變電站發(fā)電廠主降壓變電所升壓變電站直流牽引變電所接觸網(wǎng)鋼軌回流線城市軌道交通供電系統(tǒng)構(gòu)成示意圖牽引供電系統(tǒng)城市軌道交通內(nèi)部供電系統(tǒng)

城市軌道交通內(nèi)部供電系統(tǒng)牽引供電系統(tǒng)動(dòng)力照明供電系統(tǒng)提供車站和區(qū)間各類照明、扶梯、風(fēng)機(jī)、水泵等動(dòng)力機(jī)械設(shè)備電源和通信、信號、自動(dòng)化等設(shè)備電源，由降壓變電所和動(dòng)力照明配電線路組成。牽引供電系統(tǒng)牽引變電所將三相高壓交流電變成適合電動(dòng)車輛應(yīng)用的低壓直流電。饋電線再將牽引變電所的直流電送到接觸網(wǎng)上，電動(dòng)車輛通過其受流器與接觸網(wǎng)的直接接觸而獲得電能動(dòng)力照明供電系統(tǒng)直流牽引變電所將高壓交流電能變成適合電動(dòng)車輛應(yīng)用的低壓直流電能。饋電線將牽引變電所的直流電送到接觸網(wǎng)上接觸網(wǎng)沿列車走行軌架設(shè)的特殊輸電線路，電動(dòng)車輛通過其受流器與接觸網(wǎng)的直接接觸而獲得電能城市牽引供電系統(tǒng)各部分作用電網(wǎng)向牽引變電所供電方式城市軌道交通作為城市電網(wǎng)的一個(gè)用戶，一般都直接從城市電網(wǎng)取得電能，無需單獨(dú)建設(shè)電廠，城市電網(wǎng)對城市軌道交通進(jìn)行供電。集中供電

供電方式分散供電

混合供電

城市軌道供電方式一

在城市軌道交通沿線，根據(jù)用電容量和線路長短，建設(shè)專用的主變電所。主變電所進(jìn)線電壓一般為110kV，經(jīng)降壓后變成35kV或10kV，供牽引變電所與降壓變電所。主變電所應(yīng)有兩路獨(dú)立的進(jìn)線電源。集中式供電，有利于城市軌道交通供電形成獨(dú)立體系，便于管理和運(yùn)營。上海、廣州、南京、香港、德黑蘭地鐵等。

集中式供電方式二

主變電所城市電網(wǎng)中壓網(wǎng)絡(luò)牽引或降壓變電所主變電所110kV110kV110kV主變電所主變電所10kV10kV10kV牽引變電所集中供電方式示意圖集中式供電有利于城市軌道交通供電形成獨(dú)立體系，便于管理和運(yùn)營。上海、廣州、南京、香港、德黑蘭地鐵等。

集中式供電方式二

（1）可靠性高，便于集中統(tǒng)一調(diào)度和集中管理。（2）施工方便，維護(hù)容易，電纜敷設(shè)徑路比較好走。（3）抑制諧波的效果較好。為減少諧波對電網(wǎng)的影響和危害，一是采用較高脈波（24脈波）整流機(jī)組，二是選用較高電壓（110kV）的電源，因?yàn)榇笕萘?、高電壓電網(wǎng)的承受能力強(qiáng)。（4）計(jì)費(fèi)方便、簡單。采用110kV電壓集中供電方式，運(yùn)行管理單位與電業(yè)部門的電度計(jì)費(fèi)在主變電所設(shè)總計(jì)量就行，不必在各變電所分別計(jì)量。優(yōu)點(diǎn)

集中式供電方式二

特點(diǎn)：在地鐵沿線直接由城市電網(wǎng)引入多路電源構(gòu)成供電系統(tǒng)。一般為10kV電壓級。分散式供電要保證每座牽引變電所和降壓變電所均獲得兩路電源，要求城市軌道交通沿線有足夠的電源引入點(diǎn)及備用容量。

分散供電方式三

分散供電方式三

10kV牽引變電所10kV10kV10kV10kV10kV10kV區(qū)域變電所

建設(shè)中的沈陽地鐵、長春輕軌、大連輕軌、北京城鐵、北京八通線、北京地鐵5號線等應(yīng)用：分散供電方式示意圖

混合供電方式四將前兩種供電方式結(jié)合起來，一般以集中式供電為主，個(gè)別地段引入城市電網(wǎng)電源作為集中式供電的補(bǔ)充，使供電系統(tǒng)更加完善和可靠。北京地鐵一線和環(huán)線、建設(shè)中的武漢軌道交通工程、青島地鐵南北線工程等即為混合式供電方案。結(jié)構(gòu)特點(diǎn)應(yīng)用主變電所的電氣主接線變壓器-線路單元接線一

T（1）主變電所兩路高壓電源進(jìn)線，可以是專線，也可以是一路專線、另一路“T”接。高壓側(cè)主接線采用變壓器-線路單元接線。（2）這種接線最簡單，設(shè)備最少，不需要高壓配電裝置。但其可靠性差，因?yàn)槿我辉龉收?，該單元就停止工作。?）在正常運(yùn)行方式下，兩路線路各帶一臺主變壓器。特點(diǎn)變壓器-線路單元接線一

T（4）如主變壓器一、二級負(fù)荷的負(fù)載率較低，系統(tǒng)發(fā)生故障時(shí)，恢復(fù)供電操作十分方便。當(dāng)一臺主變壓器或一條線路故障退出運(yùn)行時(shí)，只需在主變電所中壓側(cè)做轉(zhuǎn)移負(fù)載操作，由另一路進(jìn)線電源的主變壓器承擔(dān)本主變電所范圍內(nèi)的全部一、二級用電負(fù)荷，對相鄰主變電所無影響。（5）如主變壓器一、二級負(fù)荷的負(fù)載率較高，當(dāng)主變壓器或線路發(fā)生故障時(shí)，需要通過相鄰主變電所聯(lián)絡(luò)來轉(zhuǎn)移部分負(fù)荷，實(shí)現(xiàn)相互支援。特點(diǎn)變壓器～線路單元接線一

T主變電所不設(shè)高壓配電裝置，一臺主變壓器退出時(shí)，其他主變壓器能承擔(dān)本變電所供電范圍內(nèi)的全部一、二級負(fù)荷。變壓器～線路接線形式被廣泛應(yīng)用于城市交通主變電所中。應(yīng)用

內(nèi)橋形接線二

①主變電所兩路高壓電源進(jìn)線可以都是專線，也可以一路專線、另一路“T”接。高壓側(cè)主接線采用內(nèi)橋形接線②這種接線的優(yōu)點(diǎn)是有3臺斷路器，需要的斷路器較少，而且線路故障操作簡單方便，系統(tǒng)接線清晰。③在正常運(yùn)行方式下，橋聯(lián)斷路器打開，兩路線路各帶一臺主變壓器。特點(diǎn)QF1QF2QF3QS1L1L2T1T2內(nèi)橋形接線

內(nèi)橋形接線二

④因內(nèi)橋形接線線路側(cè)裝有斷路器，線路的投入和切除十分方便。⑤因主變壓器運(yùn)行可靠其故障率低于線路故障率，且主變壓器也不需要經(jīng)常切換，因此這種主接線形式應(yīng)用較多。特點(diǎn)QF1QF2QF3QS1L1L2T1T2內(nèi)橋形接線

內(nèi)橋形接線二

對于電源線路較長、故障率較高的情況，采用這種接線方式可以提高供電可靠性。應(yīng)用內(nèi)橋形接線QF1QF2QF3QS1L1L2T1T2

外橋形接線三

外橋形接線QS1QS2QF3QF1L1L2T1T2QF2①主變電所兩路高壓電源進(jìn)線可以都是專線，也可以一路專線、另一路“T”接。高壓側(cè)主接線采用外橋形接線②這種接線的優(yōu)點(diǎn)是有3臺斷路器，需要的斷路器較少特點(diǎn)

外橋形接線三

QS1QS2QF3QF1L1L2T1T2QF2③在正常運(yùn)行方式下，橋聯(lián)斷路器打開，兩路線路各帶一臺主變壓器。當(dāng)一路電源進(jìn)線失電后，橋聯(lián)斷路器合閘，由另一路電源進(jìn)線向分掛在兩段母線上的兩臺主變壓器供電，承擔(dān)本變電所范圍內(nèi)的全部一、二級用電負(fù)荷，根據(jù)供電系統(tǒng)負(fù)荷變動(dòng)情況，確定三級負(fù)荷的切除和保留。④線路的投入和切除不方便，需要操作兩臺斷路器，并有一臺主變壓器暫時(shí)停運(yùn)。橋斷路器檢修時(shí)，兩個(gè)回路需要解列運(yùn)行；主變壓器側(cè)斷路器檢修時(shí)