地铁供电系统概述
轨道交通供配电知识点总结
轨道交通供配电知识点总结一、轨道交通供配电系统介绍轨道交通供配电系统是指为轨道交通运营提供电力能源的系统，包括电力供应系统和配电系统。
电力供应系统负责将电能从电网输送到地铁、有轨电车等轨道交通系统的车站或车辆上，配电系统则负责在车站和车辆之间进行电能的分配和控制。
供配电系统的稳定运行对于轨道交通的安全和可靠运行具有重要意义。
二、供配电系统组成1. 供电系统供电系统主要包括电网、变电站和接触网。
电网是供电系统的起点，它将电能从发电厂输送到变电站，在变电站对电能进行变压、变频、群开口和过滤处理，然后将电能输送到接触网。
接触网是地铁、有轨电车等车辆供电的设备，通过接触网上的电接触器和车辆上的接触滑板，实现了电能从接触网传输到车辆。
2. 配电系统配电系统包括集电系统和车辆内部的配电系统。
集电系统将电能从接触网引入车辆，然后通过配电装置对电能进行分配，并为车辆内部的各种电气设备、照明等提供电能。
三、供配电系统的重要参数1. 供电电压供电电压是指供电系统提供的电能的电压大小。
不同的车辆和设备对供电电压的要求不同，因此电力供应系统需要根据实际情况进行调整和优化，以满足不同用电设备的需求。
2. 供电频率供电频率是指供电系统提供的交流电的频率，通常为50Hz。
供电频率的稳定性对于一些电力设备和车辆的运行非常重要，因此供电系统需要保持供电频率的稳定，以确保轨道交通的正常运行。
3. 隔离电阻隔离电阻是指电气设备、设施和地面等之间的绝缘电阻。
隔离电阻越大，表示设备之间的绝缘效果越好，能够确保电路的安全运行，避免因设备之间的漏电等问题引发安全事故。
4. 轨道接触电阻轨道接触电阻是指车辆从接触网上取电时，接触滑板与接触网之间的电阻。
接触电阻的大小会影响车辆从接触网上取电的效率和稳定性，也会影响整个供电系统的能效和安全性。
四、供配电系统的运行调度管理1. 负荷调度负荷调度是指根据轨道交通运营的实际情况，合理调配供电系统的电能输出，以满足不同时间、不同区域的用电需求。
地铁车站低压配电与照明配电系统
低压配电系统设备简介 1．低压开关柜
图5-5 开关柜的组成示意图
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低压配电系统设备简介 1．低压开关柜
（4）低压开关柜的组成部分
①柜体 柜体包括开关柜的外壳骨架及内部的安装、 支撑件。 ②母线 母线包括一种可与几条电路分别连接的低阻抗导体。
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低压配电系统设备简介
1．低压开关柜
（4）低压开关柜的组成部分
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低压配电系统设备简介 3．低压配电其他设备
（6）电源配电箱、 电源切换箱 电源配电箱、电源切换箱即动力配电箱，安装于车站各动力用 电设备（如自动扶梯、水泵、 信号设备、 通信设备、自动售检票 设备） 附近， 提供设备所需要的电源。下页图５－９所示为空气 处理机电源箱， 上方各按钮分别控制相关的风机、 风阀等设备。
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低压配电与照明配电系统概述 2．低压配电与照明配电系统的作用
（3）合理性 保证重点负荷的供电，经 济运行，节约用电。
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低压配电系统
低压配电系统的组成和分布 低压配电负荷的分类 低压配电设备的供电方式 低压配电设备的控制
低压配电系统 1．低压配电系统的组成和分布
（1）低压配电系统的组成 供、配电系统均由三个部分组成，分别为电源（即来源）、输电线路 和负荷。相应的，低压配电系统对应的三个具体的组成分别为低压配电 室开关柜、低压电缆线路和设备配电箱。变电所内设有低压开关柜，各 级设备的负荷电源都从低压开关柜接引，通过低压电缆线路流向各个用 电设备，如下页图５－２所示。
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低压配电系统 4．低压配电设备的控制
图5-3 自动扶梯的控制按钮
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低压配电系统 4．低压配电设备的控制
（2）综合控制
综合控制是指在车站综合控制室由 ＢＡＳ 实现对风机、 空调、 水泵等设备的控制与监视， 并将采集的信息送至中 央控制室。
地铁供电系统简介.
置的牵引变电所、降压变电所供电并形成环网。
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。
地铁供电系统简介
1 . 供电方式分类
目录
2 . 供电系统构成及功能
3 . 供电系统运行方式
4 . 变电设备简介
一、
供电方式分类
供电分散供电方式 混合供电方式
一、 供电方式分类
1.集中供电方式：在线路的适当位置，根据总容量要求设
主变电所，由城市电网区域变电所以高压（如110kV）向
三、 供电系统运行方式
牵引所整流机组故障
故障运行
牵引所一套整流机组退出，另一套整流机组继续运行的运行方式： 牵引变电所一套整流机组故障时，考虑整流机组具有2小时、 150%的过负荷能力，允许牵引变电所整流机组单机组运行。 整流机组负荷等级应满足GB10411-2005规定，即： 100％额定负荷──连续 150％额定负荷──2小时 300％额定负荷──1分钟
三、 供电系统运行方式
主所 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。
正常运行
三、 供电系统运行方式
牵引变电所
正常运行
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。
三、 供电系统运行方式
主 变 电 站
中 压 网 络
接 触 网
地铁供电系统
地铁供电系统供电系统为地铁的列车和各种用电设备提供电能，是保证地铁正常运行的重要组成部分，通常由供电电源、主变电所（集中供电方式时）、中压供电网络、牵引供电系统、动力照明配电系统、牵引网系统、电力监控（SCADA）系统、杂散电流腐蚀防护及接地系统和供电车间等组成。
（1）主变电所：集中供电方式下，负责向地铁沿线的各种用电设备提供电源。
每座主变电所从城市电网引入两路独立可靠的110kV电源，经主变压器降压后通过中压供电网络向地铁沿线的牵引变电所和降压变电所供电。
东延线工程利用地铁1号线续建工程的白石洲主变电所、地铁1号线的文化中心主变电所、城市广场主变电所一起供电。
（2）中压供电网络：负责将主变电所的中压馈电回路以分区环网方式向地铁沿线的牵引变电所和降压变电所提供两路可靠的电源。
（3）牵引变电所：负责将中压交流电降压整流为1500V直流电，并向沿线的牵引网提供电源。
全线正线设牵引变电所6座，停车场设1座。
（4）降压变电所：负责将中压交流电降压为0.4kV交流电，并通过低压开关柜和电缆馈出，向地铁各种用电设备提供电源。
东延线工程每个车站设1座降压所和1座跟随式降压所，全线共设16座降压变电所和15座跟随所，其中7座降压所与同站的牵引所合建为牵引降压混合变电所。
（5）牵引网系统：负责将牵引变电所提供的直流1500V牵引电源通过受流器供给地铁列车，并利用走行轨回流。
牵引网系统覆盖整个东延线正线以及停车场需要电化的股道，授流方式采用刚性悬挂，由支持结构及接触悬挂等部分组成。
本工程电化里程约48条公里。
（6）动力照明配电系统：负责将降压变电所馈出的0.4kV交流电源配给地铁沿线车站、区间、停车场等处所的动力及照明设备。
（7）电力监控（SCADA）系统：负责实施对地铁供电系统的主要电气设备的实时遥测、遥信、遥控和遥调，从而实现供电系统的远程集中调度管理，提高供电系统的自动化水平。
东延线工程按电力监控系统集成入综合监控系统中设计。
地铁车站动力照明供配电系统介绍
地铁车站动力照明供配电系统介绍地铁车站是现代城市交通系统的重要组成部分，为了保障乘客的安全和舒适，地铁车站的动力照明供配电系统起到了至关重要的作用。
本文将详细介绍地铁车站动力照明供配电系统的组成和功能。
一、供电系统地铁车站的供电系统主要包括两部分：总线供电和备用供电。
总线供电是指通过地铁网供电系统向车站提供电力，并通过配电柜将电力分配到各个用电设备。
备用供电则是为了应对紧急情况而设置的备用电源，如发电机组等。
这样，即使主电源发生故障，车站的照明系统也能正常运行，保障乘客的安全。
二、照明系统地铁车站的照明系统主要包括室内照明和室外照明。
室内照明主要用于车站大厅、站台、通道等区域，以确保乘客在车站内部能够清晰地看到周围的环境。
室外照明主要用于车站出入口、候车亭、楼梯等区域，以提供良好的视觉导向和安全保障。
为了节约能源，地铁车站的照明系统通常采用LED灯具，具有高效节能、寿命长等特点。
三、动力系统地铁车站的动力系统主要包括电梯、扶梯、自动售票机等设备的供电。
电梯和扶梯是地铁车站重要的乘客运输工具，它们的正常运行对于乘客的出行至关重要。
而自动售票机则是为了方便乘客购票，减少人工操作。
为了保证这些设备的正常运行，地铁车站的动力系统需要提供稳定可靠的电力。
四、安全系统地铁车站的安全系统主要包括监控系统、报警系统等。
监控系统通过安装在车站各个角落的摄像头，实时监控车站内外的情况，以提供安全保障。
报警系统则通过设置报警装置，及时发出警报，以应对突发事件。
这些安全系统的正常运行离不开稳定的电力供应。
为了确保地铁车站动力照明供配电系统的正常运行，需要进行定期检查和维护。
一旦发现故障或异常，应及时采取措施进行修复。
此外，地铁车站的动力照明供配电系统还需要与其他系统进行协调，如通信系统、自动控制系统等，以实现整个地铁车站的正常运行。
地铁车站的动力照明供配电系统是地铁运营安全和乘客舒适的重要保障。
通过供电系统、照明系统、动力系统和安全系统的有机组合，地铁车站能够提供稳定可靠的电力供应，确保乘客在车站内部的安全和便利。
地铁供电系统介绍
三、 供电系统运行方式
故障运行
主所故障
当一座主变电所故障退出运行（不考虑35kV母线同时故障）时， 由另一座主为故障主所区域牵引及动力照明供电。
小东庄
× 华北陶瓷
牵引所
降压所
牵引所
牵引所
降压所
牵引所
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三、 供电系统运行方式
故障运行
35kV进线故障
当牵引降压混合变电所或降压变电所任一路35kV进线电 缆故障退出运行时，合上该所的35kV母联断路器，由另 一路电缆负责本所全部负荷的供电。
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2.3 接触网
接触网是沿线路架设的没有备用的电力机车供电设施， 其主要功能是：
传输电能、弓网受流
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2.4 电力监控系统（综合自动化）
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2.4 电力监控系统（综合自动化）
变电所综合自动化系统是一个利用计算机技术、通信技术、 网络技术、控制技术将变电所传统的二次设备（包括测量仪表、 信号系统、继电保护、自动装置和远动装置等）经过功能的组 合和优化设计，实现对变电所各供电设备进行故障保护、运行 控制、状态采集、实时测量、与调度通信的微机化、网络化的 智能保护测控系统 。
整流器柜 交直变换：交流1180V变直流1500V
直流开关柜 直流开关：直流母线至接触网开关
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四、 变电设备简介
动力变、所用变 电压变换：交流35kV变交流400V
400V开关柜 400V负荷开关
综自设备 设备状态监控及报警通信等
电力电缆 高低压交直流电缆
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Thanks！
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三、 供电系统运行方式
主所
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。
城市轨道交通-供电系统
问题导入
• 城市轨道交通采用电力牵引，由于电动车组本身 无原动力装置，因此在城市轨道交通沿线必须设 置一套完善的、不间断地向电动车组供电的设备， 即城市轨道交通的牵引供电系统。
• 牵引供电系统是城市轨道交通供电系统的最重要 部分。 • 城市轨道交通供电系统是如何起到作用的呢？
城市轨道交通设备
第5章 供电系统
第一节
概述
第二节
第三节牵引供电系统来自电力监控系统一、供电系统概述
• 城市轨道交通供电系统负责提供其正常运营提供 所需电能，包括列车的电力牵引以及为运营服务 的辅助设施消耗的电能。 • 城市轨道交通供电为一级负荷，由两路独立的电 源供电。 • 城市轨道交通供电系统包括高压供电源系统、牵 引供电系统和动力照明供电系统。
二、牵引变电所
• 由于城市轨道交通列车是以一定的速度沿区间运 行的，供给一定区段内牵引电能的变电所称为牵 引变电所。 • 牵引变电所从城市轨道交通主变电所中获得电能， 经过降压和整流，变成车辆所需的直流电。
城市轨道交通设备
二、牵引变电所
• 牵引变电所设置
–牵引变电所的数量、设置地点、以及馈电线数 目要由供电计算确定。 –一般设置在沿线若干车站及车辆段附近。相邻 牵引变电所之间距离在2~4km。
四、动力照明供电系统
• 动力照明供电系统提供车站和区间各类照明、扶 梯、风机、水泵等动力机械设备电源和通信、信 号、自动化等设备电源。
• 动力照明供电系统由降压变电所及动力照明组成。
城市轨道交通设备
四、动力照明供电系统
• 每个车站应设降压变电所，车站动力照明采用 380/220V三相五线制系统配电。
• 车站设备负荷分三类：
– 一类负荷：事故风机、消防泵、主排水站、售检票机、 防灾报警、通信信号、事故照明 – 二类负荷：自动扶梯、普通风机、排污泵、工作照明 – 三类负荷：空调、冷冻机、广告照明、维修电源
城市轨道交通供电系统
城市轨道交通供电系统一、城市轨道交通供电系统介绍城市轨道交通供电系统是为城市轨道交通运营提供所需电能的系统，不仅为城市轨道交通电动列车提供牵引用电，而且还为城市轨道交通运营服务的其他设施提供电能，如照明、通风、空调、给排水、通信、信号、防灾报警、自动扶梯等，应具备安全可靠、技术先进、功能齐全、调度方便和经济合理等特点。
在城市轨道交通的运营中，供电一旦中断，不仅会造成城市轨道交通运输系统的瘫痪，还会危及乘客生命与财产安全。
因此，高度安全可靠而又经济合理的电力供给是城市轨道交通正常运营的重要保证和前提。
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：通风机、空调、自动扶梯、电梯、水泵、照明、AFC系统、FAS、BAS、通信系统、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。
二、城市轨道交通供电系统的组成城市轨道交通供电系统一般包括外部电源、主变电所（或电源开闭所）、牵引供电系统、动力照明供电系统、电力监控系统。
其中，牵引供电系统包括牵引变电所和牵引网，动力照明供电系统包括降压变电所和动力照明配电系统。
城市轨道交通供电系统中一般设置三类变电所，即主变电所（分散式供电方式为电源开闭所）、降压变电所及牵引降压混合变电所。
主变电所是指采用集中供电方式时，接受城市电网35kV及以上电压等级的电源,经其降压后以中压供给牵引变电所和降压变电所的一种地铁变电所，是专为城市轨道交通系统提供能源的枢纽。
降压变电所：从主变电所（电源开闭所）获得电能并降压变成低压交流电，为车站、隧道动力照明负荷提供电源。
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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。
3.2 故障运行方式
当牵引降压混合变电所或降压变电所任一路35kV进线电 缆故障退出运行时，合上该所的35kV母联断路器，由另 一路电缆负责本所全部负荷的供电。
3.2 故障运行方式
当一台动力变压器故障退出运行时，切除该所的三级负 荷，合上400V侧的母联断路器，由另一台动力变压器负 担本所范围内的动力照明一、二级负荷。
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、供电系统运行方式
3.1 正常运行方式
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运行方式
当一座主变电所故障退出运行（不考虑35kV母线同时故 障）时，切除全线三级负荷，闭合袁家岭站环网联络开 关，由另一座主变电所向2号线一期工程全线牵引及动力 照明一、二级负荷进行供电。
3.2 故障运行方式
当主变电所的一台主变压器故障或一路110kV进线电缆故 障时，切除故障的主变压器或电缆，切除本所供电范围 内的三级负荷，闭合35kV母联断路器，由本变电所另一 台主变压器向本所供电范围内的牵引及动力照明一、二 级负荷进行供电。
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
2、供电系统构成及功能
2.2 主变电所主接线
桥断路 器
桥型接线方式
线路变压器组接线方式
2、供电系统构成及功能
2.3 牵引（降压）变电所主接线
牵引变电所
降压变电所
牵引降压混合变电所
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。
开关、互感器、出线套管或电缆终端头等分别装在各自密封间中集中组成一 个整体外壳充以六氟化硫气体作为绝缘介质。）
4、变电设备简介
35kV GIS开关柜
4、变电设备简介
1500V直流 开关柜
4、变电设备简介
1500V直流开关柜
硅整流柜和负极柜
柜内接线
负极柜内电缆安装
柜内布线情况
4、变电设备简介
整流机组负荷等级应满足GB10411-2005规定，即： 100％额定负荷──连续 150％额定负荷──2小时 300％额定负荷──1分钟
4、变电设备简介
车站变电所布局
4、变电设备简介
110kV油浸式 变电器
4、变电设备简介
4、变电设备简介
干式变 压器
4、变电设备简介
110kV GIS （SF6气体绝缘隔离开关站：断路器、隔离开关、母线、接地
2、供电系统构成及功能
2.4 中压环网
长沙2号线
2、供电系统构成及功能
2.5 直流牵引供电系统
2.5直流牵引供电系统
直流牵引供电系统主要由牵引变电所中的整流机组、 直流正负极开关设备、馈线、接触网、钢轨、回流线、 均流电缆和钢轨电位限制装置等组成。
每座牵引变电所设两套整流机组（整流变压器-整流 器单元），整流变压器一次侧并接于同一段35kV母线， 两台整流机组并列运行并组成等效24脉波方式，通过接 触网向列车供电，然后再经钢轨、回流电缆至牵引变电 所负极柜。
4、变电设备简介
变电二次系统
3、供电系统继电保护的任务 自动、迅速、有选择性地将故障元件从系统中切除，
保证其它无故障部分迅速恢复正常运行，使故障元件免 于继续遭到破坏；
反应电气元件的不正常运行状态，并根据运行维护的 条件（如有无经常值班人员），而动作于发信号或跳闸。 此时一般不要求保护迅速动作，而是带有一定的延时， 以保证选择性。 4、继电保护的基本要求 动作于跳闸的继电保护，技术上应满足“四性”要求： 可靠性、选择性、灵敏性、速动性。
当光达站牵引变电所解列时，由新长沙火车站牵 引变电所单边供电支援。
当黄兴车辆段牵引变电所解列时，由正线牵引变 电所向车辆段的牵引网进行支援供电。
3.2 故障运行方式
牵引所一套整流机组退出，另一套整流机组继续 运行的运行方式： 牵引变电所一套整流机组故障时，考虑整流机组 具有2小时、150%的过负荷能力，允许牵引变电 所整流机组单机组运行。
地铁供电系统概述
2014年8月
目录
1 供电方式分类 2 供电系统构成及功能 3 供电系统运行方式 4 变电设备简介 5 接触网简介 6 供电车间简介
1、供电方式分类
供电系统分为：集中供电方式、分散供电方式、混合供电方式
长沙2号线供电系统图
1、供电方式分类
1.集中供电方式：在线路的适当位置，根据总容量要求设主 变电所，由城市电网区域变电所以高压（如110kV）向主 变电所供电，经降压并在沿线结合牵引变电所、降压变 电所形成中压环网，向轨道交通各系统供电。
低压柜、环控柜
4、变电设备简介
电缆敷设
电缆垂直敷设
4、变电设备简介
变电二次系统
1、变电二次专业的主要研究内容 变电所各种变电及输配电单元的保护、控制、测量、监视、 闭锁。
2、供电系统继电保护的设置 35kV进/出线保护、35kV母联保护、35kV馈线保护、
1500V直流保护、配电变压器本体保护、整流机组本体保护、 0.4kV进线保护、0.4kV母联保护等。