地铁车辆并网供电技术介绍
地铁环网送电方案
地铁环网送电方案1. 引言随着城市快速发展和人口增长，地铁运输已成为现代化城市不可或缺的交通系统之一。
地铁的正常运营离不开可靠的供电系统。
传统的地铁供电方式存在诸多弊端，例如单线供电容易造成断电隐患，供电线路布置不合理导致能源浪费等。
本文将介绍一种创新的地铁供电方案——地铁环网送电方案，以解决传统供电方式的问题。
2. 地铁环网送电方案的概述地铁环网送电方案是一种采用环网供电方式的地铁供电方案。
其主要特点是将地铁线路与城市电网相连，形成一个封闭的环网系统，利用城市电网为地铁车辆提供稳定可靠的供电。
该方案不仅能够避免单线供电造成的断电隐患，还能够实现能源的合理利用，提高供电效率。
3. 地铁环网送电方案的实施步骤为了实施地铁环网送电方案，需要进行以下步骤：3.1 线路改造在实施地铁环网送电方案之前，需要对地铁线路进行改造。
具体而言，需要在地铁线路上进行电气设备的安装，包括变电站、变压器等。
这些设备将地铁线路与城市电网相连，并实现与城市电网的互联互通。
线路改造工作需要进行详细规划和设计，并确保施工过程安全可靠。
3.2 供电方式转换完成线路改造后，需要进行供电方式的转换。
传统的地铁供电采用单线供电方式，而地铁环网送电方案采用环网供电方式。
在供电方式转换过程中，需要确保地铁线路与城市电网的连接正常，供电系统运行稳定。
供电方式转换过程需要在夜间或非高峰时段进行，以最大程度地减少对地铁正常运营的影响。
3.3 系统监测与维护在地铁环网送电方案实施后，需要建立相应的系统监测与维护机制。
监测系统可通过传感器和监控设备实时监测地铁供电系统的运行情况，及时发现并解决可能的故障和问题。
维护工作包括定期检查设备状态、清洁器件以及进行必要的维修和更换。
4. 地铁环网送电方案的优势地铁环网送电方案相较于传统的供电方式具有以下优势：4.1 高可靠性地铁环网送电方案通过与城市电网的相互连接，能够避免传统单线供电方式容易出现的断电问题，提高供电系统的可靠性。
地铁供电系统的供电原理
地铁供电系统的供电原理
地铁供电系统的供电原理是通过架空电缆或第三轨供电的方式向地铁车辆提供电能。
架空电缆供电方式是通过悬挂在地铁线路两侧的架空电缆，将电能传输到地铁车辆的集电装置上。
架空电缆通常由高压输电线路和地铁供电线路组成，高压输电线路将电能从发电厂传输到地铁供电线路上，再通过地铁供电线路将电能传输到地铁车辆上。
第三轨供电方式是通过在地铁轨道旁边设置一条供电第三轨，将电能传输给地铁车辆。
地铁车辆通过装置接触第三轨，将电能直接传输到车辆上。
地铁供电系统一般采用交流供电方式，电压为1500V或750V，频率为50Hz。
供电系统还配备了保护装置，如过电压保护、过电流保护等，以确保供电安全和稳定。
供电系统还包括供电变电所、配电装置、接触网、集电装置等设备，以确保电能的有效供应和地铁车辆的正常运行。
供电系统的运行管理由地铁运营公司负责，他们将对供电系统进行监测和维护，确保供电系统的正常运行。
地铁车辆并网供电技术介绍
地铁车辆并网供电技术介绍摘要并网供电，正常情况下，母线接触器（COK)处于闭合状态，实现各辅助系统的并网供电。
当母线接触器（COK)断开后，相应的辅助系统实现独立供电。
关键词辅助供电系统并网供电1 前言地铁列车辅助供电系统主要负责对列车所有中低压辅助设备供电，是列车最重要的系统之一，其稳定与否将直接影响列车牵引制动控制系统、空压机、空调等车上重要设备的正常工作。
列车辅助供电系统中最主要的设备是辅助逆变器(APU)。
辅助逆变器(APU）主要实现两个功能，一个功能是将从接触网或者第三轨来的直流电逆变为三相交流电，主要为空调、电加热器，空压机等交流负载供电；另一个功能是输出直流110V电源，主要为照明，内外部指示灯、刮雨器，列车上所有控制用电、车门驱动系统、车载信号系统，车载无线通信系统、乘客信息系统、车载监控系统等直流负载供电。
目前，在国内外城市轨道交通行业，辅助供电方式主要有三种，分别为扩展供电、交叉供电和并网供电。
在国内外的轨道交通行业，早期地铁列车一直采用扩展供电方式和中压交叉网络供电形式，直到近年来开始采用中压并联网络供电形式。
相对于传统的扩展供电控制方式，并网供电能可采用多组小容量辅助逆变器并网输出，单台辅助逆变器故障后不影响辅助负载正常工作，整车辅助供电可靠性更高。
以某8节编组的型式，每两节车为一个辅助逆变器（APU），共配置了4个辅助逆变器(APU)，4台辅助逆变器(APU)通过并网供电的方式，同时给列车全网供电，在特殊情况下，每台逆变器也可以单独为其所在的单元单独供电。
通过并网供电可以提高辅助逆变器(APU)的整体效力。
2、系统说明列车编组为4动4拖8节编组，每个拖车与其相邻的动车组成一个单元，编组形式如下：DTC-MC1-TC-MC1-TC-MC1-MC2-DTCDTC: 带司机室的拖车MC: 动车TC: 拖车一列车总共有4台辅助逆变器（APU)。
其中每台辅助逆变器（APU）位于一个拖车，为该编组单元的负载供电为，每两个单元间有一个母线接触器（COK），COK位于切除接触器箱(CCB)中。
试论城市轨道交通供电系统的供电方式
试论城市轨道交通供电系统的供电方式城市轨道交通是指在城市内运行的交通工具，如地铁、轻轨等。
而城市轨道交通供电系统是指为这些交通工具提供动力的电力供应系统。
城市轨道交通供电系统的供电方式主要有以下几种：1. 第三轨供电方式：第三轨供电是一种常见且广泛应用于城市轨道交通的供电方式。
它是通过在轨道旁边安装一根导电的第三轨，以供给电动车辆所需的电能。
这种供电方式具有输电损耗小、结构简单等优点，但是存在电流接触不良、用电安全性较低等问题。
2. 列车集中供电方式：列车集中供电是指将电能在供电站集中产生或接入，然后通过电缆输送至轨道上的集电装置，再由集电装置连接到列车上的电力系统进行供电。
这种供电方式适用于较长的线路，能够减少供电系统的线损，但是在供电站和集电装置的选址上有一定的限制。
3. 无线供电方式：无线供电是通过电磁场或电磁感应将电能传输到轨道上的列车上，实现供电的方式。
这种供电方式不需要第三轨或集电装置，因此具有接触安全性高、无污染等优点，但是目前无线供电的技术还不够成熟，在实际应用中存在一定的挑战。
除了以上的供电方式外，还有一些新兴的供电技术正在逐渐应用于城市轨道交通中，如充电式供电方式和太阳能供电方式。
充电式供电是指在列车停靠或运行过程中，通过充电设施向列车提供电能。
这种供电方式可以减少供电系统的设备和线路，同时还能在停靠站为列车提供充电，以应对不同线路和运行方式的需求。
太阳能供电是指利用太阳能发电装置将太阳能转化为电能，再供给城市轨道交通系统使用。
这种供电方式可以减少对传统电力资源的依赖，同时还能减少供电系统对环境的影响。
城市轨道交通供电系统的供电方式有第三轨供电、列车集中供电、无线供电等传统方式，同时还有充电式供电和太阳能供电这样的新兴方式。
不同的供电方式有着各自的优缺点，选择合适的供电方式需要考虑到城市轨道交通的特点、线路长度、运行方式等因素。
随着技术的发展和创新，未来城市轨道交通的供电方式也将不断改进和演进。
城市轨道交通供电系统
城市轨道交通供电系统概述城市轨道交通供电系统是城市轨道交通运营的重要基础设施之一。
它负责为城市的地铁、轻轨等轨道交通提供稳定可靠的电力供应。
供电系统的设计与运营对于轨道交通系统的正常运行和乘客的出行安全至关重要。
本文将重点介绍城市轨道交通供电系统的组成和原理、供电方式以及相关设备和技术等内容。
组成和原理城市轨道交通供电系统主要由以下几个组成部分组成：电源系统是城市轨道交通供电系统的核心组成部分，负责为整个供电系统提供稳定的电力。
常见的电源系统包括接触网供电系统和第三轨供电系统。
•接触网供电系统：通过架设在轨道上方的接触网，通过配电设备提供电力给列车供电。
•第三轨供电系统：在轨道的一侧或两侧铺设一根导电轨，列车通过集电装置与导电轨接触，实现电能传递。
2. 配电系统配电系统负责将电源系统提供的电能，在整个轨道交通线路上进行合理分配。
配电系统通常包括变电站、变压器、开关设备等，在供电过程中起到调节电能和保护设备的作用。
线路系统是城市轨道交通供电系统的输电线路，包括主干线、支线和馈电线等。
这些线路通过导线将电能输送到不同的供电区域，确保整个供电系统的稳定性和可靠性。
4. 集电装置集电装置是连接列车和供电系统的关键设备，由于列车在运行过程中需要实时获得电力供应，因此集电装置可以通过与接触网或第三轨建立导电接触来获取电能，并将其传送到列车的牵引设备中。
供电方式根据城市轨道交通供电系统的不同设计和实际情况，可以有以下几种常见的供电方式：1.直供直流供电方式（常用于地铁）：以直流电方式供电，电压较高，通常为600V、750V或1500V，通过第三轨或接触网提供电能。
2.直供交流供电方式（常用于轻轨）：以交流电方式供电，电压较低，通常为380V或750V，通过接触网提供电能。
3.高速铁路供电方式：通常使用交流电方式供电，电压较高，通常为25kV，通过接触网提供电能。
相关设备和技术城市轨道交通供电系统涉及到的设备和技术非常多样化，其中一些关键的设备和技术包括：•变电站：用于将电网的高压电能转换为供电系统所需的低压电能。
地铁供电系统概述
仪 表 继 保 工 区
微 电 子 工 区
6.2 供电车间维修对象
为了保障供电系统设备的正常运行，需要在本线设置供电设备维护机构，该 机构的主要任务是承担本线供电系统（主变电所、牵引系统、电力监控、接 触网）设备的运行管理、日常维护检修及事故发生后的现场抢修等工作，其 职能是保证供电设备安全可靠地供电。
为保证旅客和工作人员的人身安全，正线每座车站设 钢轨电位限制装置。
2.6 2号线一期工程变电所分布图
3、供电系统运行方式
3.1 正常运行方式
每座主变电所的两路电源进线和 两台主变压器同时分列运行，负 担各自供电分区的牵引负荷和动 力照明负荷。
3、供电系牵引变电所中的两套整流机组并联工作组成等效24脉 波整流方式；正线相邻牵引变电所对正线牵引网实行双边 供电。黄兴车辆段内牵引网由黄兴车辆段牵引变电所供电。
3.2 故障运行方式
当正线任一座牵引变电所解列时（不含汽车西站牵引变 电所和光达牵引变电所），由相邻的两座牵引变电所越 区构成“大双边”供电。
3.2 故障运行方式
当望城坡站牵引变电所解列时，由西湖公园牵引 变电所单边供电支援；待二期投入运营后，可由 新建的相邻牵引变电所和西湖公园牵引变电所实 现双边供电支援。
3.混合供电方式：指一条轨道交通线路，一部分采用集中供 电方式，另一部分采用分散供电方式。
2、供电系统构成及功能
2.1 供电系统构成
地铁供电系统包括给地铁 运行主体的车辆及辅助系统 （如通信、信号、动力照明 、环境控制等）提供电能的 牵引供电和变配电系统。
供电系统包括： 主变电站 供电系统中压网络 牵引及降压变电所 接触网 电力监控（综合自动化） 杂散电流腐蚀防护 供电车间
（3）系统电压大大下降，破坏工作稳定性或影响产品 质量；
城市轨道交通车辆辅助供电系统的供电模式
城市轨道交通车辆辅 助供电系统的供电模
式
辅助供电系统的供电模式
三相交流系统主要有交叉供电、并联供电、拓展供电 3种供电模式。在交叉供电模式下，每台辅助逆变器 均有单独的供电网络，在两套交流母线之间设置交叉 接触器，在辅助逆变器故障的情况下，通过交叉接触 器对整趟列车的关键用电设备进行供电。在并联供电 模式下，所有辅助逆变器的输出都将并联到380 V交 流三相母线上，母线贯通全列。在拓展供电模式下， 每台辅助逆变器仅对本单元车辆的交流设备进行供电， 在单元之间设有KMK接触器，当本单元辅助逆变器 故障时，可由相邻单元进行拓展供电。
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2 降级供电模式
1. 降级供电模式的启动条件 当部分辅助逆变器设备故障停机时，列车 控制模块（vehicle control module element，VCMe）根据辅助逆变器退出服 务数量，切除相应数量的空调压缩机负载， 保留空调送风机以及空压机等负载，确保 满足列车关键辅助用电设备的工作需求。 2. 蓄电池充电机故障 （1） 如果一台蓄电池充电机故障，将由 另外一台蓄电池充电机给全部6车供电而无 时间限制。充电机故障所在车的蓄电池不 会放电，连接DC 110 V列车线的二极管起 阻隔作用。 （2） 列车可不受限制地继续运行。
城市轨道交通供变电技术第一章城市轨道交通供电系统概述 文档全文预览
第一节 城市轨道交通供电系统的组成及功能
3.牵引供电系统 将交流中压经降压整流变成直流1500V或直流750V
电压 ，为城轨电动列车提供牵引供电 。牵引供电系统 包括牵引变电所与牵引网两个部分 。
城轨牵引供电系统示意图
第一节 城市轨道交通供电系统的组成及功能
4.动力照明供电系统 将交流中压（35kV或10kV） 降压变成交流
220/380V电压 ， 为运营需要的各种机电设备提供电源。 它包括降压变电所（站） 、动力照明配电系统。
城轨动力照明供电系统
第一节 城市轨道交通供电系统的组成及功能
5.杂散电流腐蚀防护系统 在城市轨道交通中由于采用直流牵引供电， 电流有
牵引变电所的正极出发 ，经由接触网、电动列车、钢 轨、回流线返回牵引变电所负极 。 由于钢轨与隧道或 道床等结构之间的绝缘电阻不是无穷大 ，不可避免地 将造成部分电流不从钢轨回流,而是通过沿线的道床钢 筋、隧道、高架桥或建筑物的结构钢筋或土壤回流到 牵引变电所（甚至不回流而散入大地） ,这一部分电流 就是杂散电流,也叫迷流。
第二节 城市轨道交通的供电系统的制式
二 、电压等级
世界各国城市轨道交通的供电电压均在 550～1500V之间 ，其中间档级很多 ， 这 是由各种不同交通形式 、不同发展历史 时期造成的 。现国际电工委员会拟定的 电压标准为：600V、750V、1500V三种， 后两种电压为推荐值 。我国国标亦规定 为750V和1500V ， 不推荐600V电压等级 。
第二节 城市轨道交通的供电系统的制式
三 、馈电方式 牵引网的馈电方式有架空接触网和接触
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地铁车辆并网供电技术介绍
摘要并网供电，正常情况下，母线接触器（COK)处于闭合状态，实现各辅
助系统的并网供电。
当母线接触器（COK)断开后，相应的辅助系统实现独立供电。
关键词辅助供电系统并网供电
1前言
地铁列车辅助供电系统主要负责对列车所有中低压辅助设备供电，是列车最
重要的系统之一，其稳定与否将直接影响列车牵引制动控制系统、空压机、空调
等车上重要设备的正常工作。
列车辅助供电系统中最主要的设备是辅助逆变器(APU)。
辅助逆变器(APU）
主要实现两个功能，一个功能是将从接触网或者第三轨来的直流电逆变为三相交
流电，主要为空调、电加热器，空压机等交流负载供电；另一个功能是输出直流110V电源，主要为照明，内外部指示灯、刮雨器，列车上所有控制用电、车门驱
动系统、车载信号系统，车载无线通信系统、乘客信息系统、车载监控系统等直
流负载供电。
目前，在国内外城市轨道交通行业，辅助供电方式主要有三种，分
别为扩展供电、交叉供电和并网供电。
在国内外的轨道交通行业，早期地铁列车
一直采用扩展供电方式和中压交叉网络供电形式，直到近年来开始采用中压并联
网络供电形式。
相对于传统的扩展供电控制方式，并网供电能可采用多组小容量
辅助逆变器并网输出，单台辅助逆变器故障后不影响辅助负载正常工作，整车辅
助供电可靠性更高。
以某8节编组的型式，每两节车为一个辅助逆变器（APU），共配置了4个辅助逆变器(APU)，4台辅助逆变器(APU)通过并网供电的方式，同
时给列车全网供电，在特殊情况下，每台逆变器也可以单独为其所在的单元单独
供电。
通过并网供电可以提高辅助逆变器(APU)的整体效力。
2、系统说明
列车编组为4动4拖8节编组，每个拖车与其相邻的动车组成一个单元，编
组形式如下：
DTC-MC1-TC-MC1-TC-MC1-MC2-DTC
DTC: 带司机室的拖车
MC: 动车
TC: 拖车
一列车总共有4台辅助逆变器（APU)。
其中每台辅助逆变器（APU）位于一
个拖车，为该编组单元的负载供电为，每两个单元间有一个母线接触器（COK），COK位于切除接触器箱(CCB)中。
当COK 闭合后，辅助供电系统实现并网供电。
母线接触器（COK）由列车监控系统（TCMS）控制。
列车并网供电结构如图1所示。
图1并网供电结构图
3辅助系统并网供电方案说明
并网供电有一组贯穿全列的中压母线，即列车上所有的辅助逆变器（APU)并
联在中压母线上同时向全列车的中压负载供电。
中压母线上设置母线接触器（COK)将辅助逆变器隔开，正常情况下，母线接触器（COK)处于闭合状态，所有
辅助逆变器（APU)处于并联供电模式。
母线接地或者短路时候，母线接触器（COK)自动断开，将中压母线分割成4
个供电区间，各辅助逆变器（APU）自动重启，母线短路点所在单元的APU将无
法启动，保护停机，不会影响其他单元的辅助供电。
同时APU的DC110V输出为并联，故障单元的DC110V关键负载（牵引控制，制动控制，列车监控系统，乘客信息显示系统等）认可接受其他正常单元APU供电。
4并网供电优点说明：
此供电方式具有以下优点：
（1）具备一台APU电路发生故障时，故障单元的编组列车空调制冷减半，其他车空调负载不减载，具有冗余度高，供电可靠性高的特点，同时对于空调负载变化不敏感，带载能力强。
（2）并网控制电路及控制逻辑成熟、简单、可靠。
经过多年的发展，轨道交通辅助电源技术已日趋完善，辅助电源自身的可靠性已得到质地提升，故障率较低，所以在辅助电源自身可靠性很高的情况下，采用集中式并网供电方式的优势更为突出。
5结论
辅助供电系统由TCMS控制。
TCMS发送命令控制辅助控制单元同步启动、关闭、切除。
辅助控制单元通过数字输入／输出接口控制辅助负载接触器的闭合和断开进行并网供电。
每列车采用4台辅助逆变器（APU）并网供电，该供电模式较扩展供电相比，其在任一故障状态下的供电冗余能力更强，运行能力和负载分配能力也是其他供电模式无法比拟的
参考文献
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