城市轨道交通牵引供电系统新发展A
城市轨道交通直流牵引供电系统有关技术研究
城市轨道交通直流牵引供电系统有关技术研究摘要：轨道交通是近些年国内逐渐兴起的交通工具，相较于汽车、公交等系统，轨道交通噪音低、污染小，且不会出现拥堵问题，能够大大改善城市居民出行质量。
因此非常适用于国内交通质量存在缺陷的大中型城市。
作为城市交通网中的重要一环，在国内城市化及人口数量不断增加的同时，越来越多的城市开始引入了轨道交通方式。
轻轨、地铁等交通工具在改善交通压力的过程中，发挥出了很大的作用。
所以，本文对城市轨道交通直流牵引供电系统有关技术进行研究。
关键词：城市轨道交通；直流牵引供电系统；有关技术一、城市交通轨道发展现状对于城市轨道交通当中的高压供电系统来讲其主要就是所有的电气运行的基础，承担着轨道交通当中的供电以及传输和用电需求，对于轨道交通的安全以及可靠性有着重要的作用。
根据相关的实际功能要求可以将其分为两大部分，主要就是电力机车在运行中的牵引负荷以及车站和区间以及控制中心的相关服务用电负荷。
由于现阶段城市交通轨道的自动化程度以及信息化程度很高，对于其稳定以及安全性的要求也是非常的大，其主要就是维持供电稳定，因此相关的管理企业就需要加强对其有效的重视，以此来对设备故障实施防止和控制，在实际的设备运行和维护当中一定要加强相关制度的遵循，确保行车以及设备和人员的安全。
因为高压设备运行的环境比较特殊以及其在轨道交通当中所能够起到的相应作用，在实际的维护管理当中，一定要根据相关的科学合理性实施操作，强化班组建设管理以及制度完善管理，实施对于职工加强专业技术水平以及安全方面的意识提升工作，从而建立完善的专业化以及高素质的维护管理队伍。
在这当中，需要遵守预防为主的原则，在此基础上制定科学合理的管理计划以及维修管理顺序，对设备检修工作定期实施，对设备所产生的故障及时有效的处理，确保高压设备的稳定运行。
为了能够确保设备稳定得到维护，就需要加强对于成本以及效率的控制，在确保设备能够顺利运行的基础上降低成本，尤其是对于人力成本的重视。
城市轨道交通供电系统新技术探讨
城市轨道交通供电系统新技术探讨城市轨道交通是现代城市中不可或缺的交通方式之一，其供电系统的稳定和高效对于保障城市交通运行至关重要。
随着科技的不断发展，城市轨道交通供电系统也在不断更新换代，采用了一些新的技术来提高供电系统的效率和可靠性。
本文将探讨一些城市轨道交通供电系统的新技术，以及其在实际应用中的优势和挑战。
一、无触点供电技术传统的城市轨道交通供电系统多采用钢轨供电的方式，这种方式存在着接触电阻大、噪音高、维护成本高等问题。
为了解决这些问题，无触点供电技术应运而生。
无触点供电技术主要是通过无线传输能量来供电，无需与列车接触，从而降低了能量损耗和设备磨损。
这种技术在城市轨道交通供电系统中的应用已经初具规模，取得了显著的效果。
无触点供电技术的优势主要体现在以下几个方面：1. 能量损耗小。
由于无触点供电不需要通过钢轨来传输电能，因此能量损耗要比传统的钢轨供电小得多。
这样不仅可以节省能源，还能降低供电成本。
2. 设备耐用性高。
无触点供电系统中的设备无需频繁接触列车，因此设备的磨损程度较小，寿命较长，减少了维护成本。
3. 环境友好。
由于无触点供电技术能减少能源消耗和减少噪音，有利于改善城市轨道交通的运行环境，减少对周边居民的影响。
尽管无触点供电技术有着诸多优势，但也面临着一些挑战。
首先是技术成熟度不够，需要在设备的可靠性和稳定性上进行更多的改进。
其次是成本较高，需要更多的投入才能实现对传统供电系统的替代。
虽然无触点供电技术有着广阔的发展前景，但还需要在技术和成本上不断完善。
二、智能化监控系统随着轨道交通供电系统的不断发展，系统的安全性和稳定性变得越来越重要。
智能化监控系统的应用成为了当前城市轨道交通供电系统的一个重要方向。
智能化监控系统主要是通过大数据和人工智能技术来实现对供电系统的智能监控和管理，从而提高供电系统的运行效率和可靠性。
智能化监控系统的优势主要有以下几点：1. 实时监控。
智能化监控系统可以对供电系统的各个节点进行实时监控，一旦发现异常情况可以及时报警，减少事故的发生几率。
城市轨道交通供电系统详解.
城市轨道交通供电系统详解第一章电力牵引供电系统综述一、电力牵引的制式对牵引列车的电动车辆或电力机车特性的基本要求:1、起动加速性能要求起动加速力大而且平稳, 即恒定的大的起动力矩, 便于列车快速平稳起动。
2、动力设备容量利用对列车的主要动力设备——牵引电动机的基本性能要求为, 列车轻载时, 运行速度可以高一些, 而列车重载时运行速度可以低一些。
这样无论列车重载或轻载都可以达到牵引电动机容量的充分利用, 因为列车的牵引力与运行速度的乘积为其功率容量,这时近于常数。
3、调速性能列车运输,特别是旅客运输,要求有不同的运行速度,即调速。
在调速过程中既要达到变速, 还要尽可能经济, 不要有太大的能量损耗, 同时还希望容易实现调速。
低频单相交流制是交流供电方式, 交流电可以通过变压器升降压, 因此可以升高供电系统的电压, 到了列车以后再经车上的变压器将电压降低到适合牵引电动机应用的电压等级。
由于早期整流技术的关系, 这种制式采用的牵引电动机在原理上与直流串激电动机相似的单相交流整流子电动机。
这种电动机存在着整流换向问题,其困难程度随电源频率的升高而增大,因此采用了“低频”单相交流制,它的供电频率和电压有 25 HZ、 6.5~11 kV和 1632HZ 、 12~15 kV等类型。
由于用了低频电源使供电系统复杂化, 需由专用低频电厂供电, 或由变频电站将国家统一工频电源转变成低频电源再送出, 因此没有得到广泛应用, 只在少量国家的工矿或干线上应用。
“工频单相交流制” 。
这种制式既保留了交流制可以升高供电电压的长处, 又仍旧采用直流串激电动机作为牵引电动机的优点, 在电力机车上装设降压变压器和大功率整流设备, 它们将高压电源降压, 再整流成适合直流牵引电动机应用的低压直流电, 电动机的调压调速可以通过改变降压变压器的抽头或可控制整流装置电压来达到。
工频单相交流制是当前世界各国干线电气化铁路应用较普遍的牵引供电制式。
城市轨道交通供电系统
城市轨道交通供电系统城市轨道交通供电系统由变电所、接触网（接触轨）和回流网三部分构成。
变电所通过接触网（接触轨），由车辆受电器向电动客车馈送电能，回流网是牵引电流返回变电所的导体。
供电系统的供电制式主要指电流制式、电压等级和馈电方式。
目前，城市轨道交通的直流牵引电压等级有DC 600 V DC 750 V和DC 1 500 V等多种。
我国国家标准《城市轨道交通直流牵引供电系统》（GB/T 10411—2005）规定了DC750 V和DC 1 500 V两种电压制式。
供电系统的馈电方式分为架空接触网和接触轨两种。
其中，电压制式和馈电方式是密不可分的。
一般架空接触网馈电方式电压等级采用DC1500V接触轨馈电方式电压等级主要采用DC750V但有向DC1500发展的趋势。
城市轨道交通作为城市电网的用户，直接从城市电网取得电能；城市电网也把城市轨道交通看成一个重要用户。
城市轨道交通供电系统由电源系统（城市电网、主变电所）、牵引供电系统、动力照明供电系统和电力监控系统组成。
其中，牵引供电系统包括牵引变电所和牵引网两大部分，动力照明供电系统包括降压变电所与动力照明配电系统。
一、电源系统我国电力生产由国家经营管理，因此无论是干线电气化铁路还是工矿电力牵引用电和城市轨道交通电力牵引用电均由国家统一电网供给OK5》-]…KEHG）城i：h电网高压供电系统i何流线<根据生产电能的发电厂所利用的能源不同，其可以分为火力发电厂（用煤、油为燃料）、水力发电厂、原子能发电厂及风力、地热、太阳能和潮汐发电厂等。
发电厂可能与其用户相距甚远，必须将输电电压升高，以减少线路的电压损失和能量损耗，因此在发电厂的输出端接入升压变压器以提高输电电压。
目前我国用得最普遍的输电电压等级为110~220 kV。
通常高压输电线到了各城市或工业区以后通过区域变电所（站）将电能转配或降低一个等级向附近各用电中心送电。
城市轨道交通牵引用电既可从区域变电所高压线路得电，也可以从下一级电压的城市地方电网得电，这取决于系统和城市地方电网具体情况及牵引用电容量大小。
城市轨道交通供电系统新技术探讨
城市轨道交通供电系统新技术探讨城市轨道交通作为城市重要的公共交通工具，其供电系统的稳定性和效率对于整个交通系统的运行至关重要。
随着科技的不断发展，城市轨道交通供电系统的技术也在不断创新和探索，以适应城市交通的不断发展和变化，提高供电系统的效率和可靠性，同时降低能源消耗和环境影响。
本文将从新技术的角度探讨城市轨道交通供电系统的发展趋势和挑战，分析新技术对城市轨道交通供电系统的影响，并展望未来的发展方向。
一、城市轨道交通供电系统现状分析城市轨道交通供电系统是指通过电力来给地铁、轻轨等城市交通工具供给动力的系统，其主要包括接触网、供电装置、牵引变流器和牵引电机等部分。
目前，我国城市轨道交通供电系统基本上采用交流供电方式，接触网通常采用25kV交流电供电，牵引变流器将接触网的交流电转化为直流电，供给牵引电机。
这种供电系统具有功率大、传输能力强、效率高等优点，但也存在着能源消耗高、电气设备寿命较短、维护成本高等问题。
在城市轨道交通运营中，供电系统的稳定性和可靠性对于列车的正常运行具有重要影响。
传统的供电系统在面对城市交通线路复杂、运营密集的情况下，往往难以满足对供电质量和效率的高要求。
而随着城市轨道交通的快速发展，传统供电系统的局限性已经凸显出来，亟待新技术的引入和创新，以应对城市轨道交通供电系统的挑战。
1. 供电系统智能化技术随着信息技术的飞速发展，智能化技术已经成为城市轨道交通供电系统改造的重要方向。
智能化技术通过对供电系统的监测、控制和管理，实现对供电系统运行状态的实时监测和分析，并能够智能化地对故障进行诊断和处理。
比如利用传感器、物联网技术等实现对接触网、供电装置等设备的在线监测，及时发现故障隐患，避免故障对列车运行的影响。
智能化技术还可以实现对供电设备的远程控制和优化调节，改善供电系统的运行效率和稳定性。
为了降低城市轨道交通供电系统的能源消耗和环境影响，高效节能供电技术已成为供电系统改造的重要方向之一。
浅谈轨道交通车辆牵引控制现状与发展
浅谈轨道交通车辆牵引控制现状与发展轨道交通车辆牵引控制是指控制车辆在运行过程中的加速、减速、制动等动作，保证车辆在运行过程中的平稳、舒适和安全。
随着城市化进程的加快，轨道交通成为城市交通的主要方式之一。
在轨道交通车辆的牵引控制领域，国内外都进行了大量的研究和实践，取得了一些显著的成果。
本文将就轨道交通车辆牵引控制的现状和发展进行浅谈。
一、现状1. 轨道交通车辆牵引控制现状目前，轨道交通车辆的牵引控制系统主要分为直流牵引和交流牵引两种类型。
直流牵引系统是通过直流电源供电，控制车辆的运行速度和牵引力；交流牵引系统则是通过交流电源供电，控制车辆的牵引力和制动力。
在实际的应用中，交流牵引系统由于其优势逐渐得到广泛应用，包括变频牵引、牵引变流和牵引逆变等技术。
2. 现有技术存在的问题尽管目前的轨道交通车辆牵引控制技术已经相对成熟，但仍然存在一些问题需要解决。
由于轨道交通系统通常需要在不同的地形和环境下运行，对于牵引控制系统的稳定性和适应性提出了更高的要求；随着轨道交通车辆的运行速度不断提高，对于牵引控制系统的快速响应和动态性能也提出了更高的要求；随着城市轨道交通的发展和扩张，系统的可靠性和安全性也是当务之急。
二、发展1. 技术研发的方向为了解决当前轨道交通车辆牵引控制系统存在的问题，国内外的研究机构和企业积极进行技术的研发和创新。
目前，针对牵引控制系统的研发方向主要包括以下几个方面：（1）提高系统的稳定性和适应性。
通过优化控制算法和改进系统结构，提高系统的稳定性和适应性，以适应不同的地形和环境。
（2）提高系统的快速响应和动态性能。
采用先进的控制技术和高性能的电力电子器件，提高系统的快速响应和动态性能，以保证车辆在高速运行时的安全和稳定。
（3）提高系统的可靠性和安全性。
通过引入故障诊断和容错控制技术，提高系统的可靠性和安全性，以保证轨道交通系统的正常运行和乘客的安全。
2. 技术应用的前景轨道交通车辆牵引控制系统是轨道交通系统中的重要组成部分，其发展对于城市轨道交通的安全、舒适和高效至关重要。
城市轨道交通牵引供电系统分析
城市轨道交通牵引供电系统分析摘要：近年来，轨道交通的运输规模不断增加，给人们的出行带来更加便捷体验的同时，也引起了很多人的担忧。
因为交通运输规模的增加必然会导致车辆流动量的增加，这也给城市轨道交通牵引供电系统带来了全新的挑战。
这需要不断引进新的技术，不断消化吸收，努力进行创新和再创新，同时对轨道交通建设的标准与质量的认识也不断提高，所以对于其关键技术进行研究是有必要的。
关键词：城市；轨道交通；牵引供电系统1地铁车辆供电系统构成为了保证地铁的顺利运营，我们必须做好地铁供电系统的运行工作。
其关键作用是为地铁及其电气设备供电。
在地铁供电系统中，关键可分为高压电源供电和地铁内部结构供电。
高压电源可以立即应用于市政工程的用电。
在供电的情况下，一般采用混合供电方式、分散供电方式和集中供电方式。
地铁内部结构的供电分为照明供电和牵引供电。
牵引供电的目的是将高压交流电源转换为地铁运营所需的直流稳压电源。
然后根据同轴电缆将其发送到地铁-轨道交通接触网，地铁在用电过程中会立即从轨道交通接触网获得必要的用电。
在地铁照明灯具供电系统中，不仅需要给照明灯具供电，还需要给离心泵和离心风机供电。
该供电系统主要由电源线及其降压配电设备组成。
2牵引供电系统的关键技术2.1 双向变流装置双向变流装置通常由交流开关柜、变压器柜、双向变流器柜、直流开关柜和负极柜组成，整体接线方案与现有二极管整流机组的相一致。
其交流侧通过35kV开关柜被接于牵引变电所内的35 kV母线段；直流侧正极通过1500V直流开关柜被接于牵引变电所内的直流母线段正极，负极仍保留直流控制柜内的隔离开关，且被接于牵引变电所内的直流母线段负极。
传统二极管整流机组牵引供电方式中直流侧短路保护主要依赖直流进线柜和直流馈线柜的保护设施。
直流进线柜保护包含大电流脱扣保护和逆流保护；直流馈线柜保护包含大电流脱扣保护、ΔI保护、di/dt保护、过电流保护和双边联跳保护，各种保护相互配合，从而实现牵引网近、中、远端短路的全范围保护。
城市轨道交通牵引供电及电力技术分析
城市轨道交通牵引供电及电力技术分析城市轨道交通能够更好地缓解城市的交通压力，受到了更多的关注，对城市轨道交通牵引供电系统及相关技术进行探究也更加重要。
基于此，阐述城市轨道牵引直流供电系统和城市轨道牵引沟通供电系统，分析基于接触网、第三轨的供电网络技术和直流、沟通供电系统建设时的电力系统爱护技术，具有现实的意义。
关键词：城市轨道交通；牵引供电系统；电力技术一、城市轨道交通牵引供电系统分析在系统设计、建设及运营三个环节，从系统综合优化的角度动身，提高性能、强化功能、提升能源利用率，降低建设成本和运用维护成本，全面提高全寿命周期的经济技术指标。
建设智能化城市轨道交通牵引供电系统，支撑国家城市轨道交通建设的可持续发展，到2025年使新一代智能化城市轨道交通牵引供电系统走向世界，总体技术居国际领先水平。
目前我国的城市轨道交通中，主要应用着两种牵引供电系统：城市轨道交通牵引直流供电系统以及沟通供电系统。
下面分别对两种供电系统进行分析。
（一）城市轨道交通牵引直流供电系统在城市轨道交通牵引直流供电系统的建设中，与城市的变电站等建设不同，直流牵引主要采纳双边供电的方式。
这样的方式就能够实现一旦出现某一供电线路的故障，另一个供电线路仍能连续对此牵引供电区段进行供电，满意牵引供电的需求，保证城市轨道交通的正常运行。
城市轨道交通牵引直流供电系统在进行搭建的过程中，可以使用杂散的电流爱护方式，完成对各个供电网络的电能匀称传送，同时还能够实现远距离的电能传送。
但是，城市轨道交通牵引直流供电系统在使用中照旧受到自身变电模式的限制，使得供电的距离减小，电能传送的效率较低，所以并不是城市轨道交通牵引供电系统的最优选择。
（二）城市轨道交通牵引沟通供电系统与城市轨道交通牵引直流供电系统不同，城市轨道交通牵引沟通供电系统在搭建中使用的是单向连接的方式。
将两台变压器同时安装在变电站内，并使用双绕组的单项变压。
这样的搭建方式能够使得整个结构呈现出开口的三角形。
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1 城市轨道交通供电系统概述
1.3 系统基本要求
a 安全性 b 可靠性 c 经济性
1 城市轨道交通供电系统概述
1.4 系统基本构成
a 外部电源 b 主变电所或电源开闭所 c 牵引供电系统 d 动力照明系统 e 杂散电流腐蚀防护系统 f 电力监控系统
2.5 制动能量再利用
2.5.3国外公司在牵引供电领域的研究 明电舍 庞巴迪 西门子
Page 14
2 地铁牵引供电系统
2.5 制动能量再利用
2.5.4能馈式供电系统的主要方案
储能处理方案 高压回馈方案 低压回馈+能量消耗方案 高压回馈+车载储能方案 全PWM整流器+车载储能方案 混合能馈方案
3 有轨电车供电系统
3.2 有轨电车发展条件
五年内 •近20个城市在规划建设
•规划线路超过50条，每条平均里程约30公里 •市场容量30-45亿元
环境
地方政府批准即可建造、资质要求低
容量
不成熟、市场处于无标准状态、招标要求各异、国 内厂商不具备独立投标能力
成熟度
第 19 页
3 有轨电车供电系统
3.3 有轨电车供电系统特点
2.4 路边储能站
➢ 对于直流牵引供电系统，利用超级电容或飞轮储能装置，在两个距离不远的牵
引变电所之间构建一个储能站，取代原来的变电所；
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第 11 页
2 地铁牵引供电系统
2.5 制动能量再利用
2.5.1既有多脉波整流系统的不足
谐波特性不佳 脉波数p
5~49次谐波电流最大幅值（%)
直流电压不可控
• 共享路权 • 供电系统方案多样化，国内无标准 • 多采用直流供电 • 一般采取箱式变电站集成化设计
3 有轨电车供电系统
3.4 有轨电车供电制式
有接触网形式
超级电容储能
无接触网形式
电磁感应
城市轨道交通牵引供电新发展
2013年11月
供电系统概述
1
地铁牵引供电
2
有轨电车牵引供电
My world the Midea Future...
3
南车株所整体解决方案
4
1 城市轨道交通供电系统概述
1.1 我国城市轨道交通发展概要
已运营 在建 尚在规划
➢ 国内城市轨道交通建设投入
在每公里4亿元左右 ，2010～ 2020年这10年间我国计划修建
A
B
C
A：馈线柜 B：整流器、进线、负极柜 C：馈线柜
结构简单紧凑、占地面积小
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第9 页
2 地铁牵引供电系统
2.3 整流器的优化
2台6脉波整流器等效12脉波 2台12脉波整流器等效24脉波
2台24脉波整流器等效48脉波
谐波特性进一步优化；单台故障时仍可保持24脉波
第 10 页
2 地铁牵引供电系统
Page 15
35kV T1
35kV开关柜 T2
12脉波 牵引
整流器
7U
控制系统
能量回 馈装置
制动能量
负极柜
能量回 馈装置
控制系统
制动能量
7U
12脉波 牵引
整流器
直流馈线柜
DC 1500V
2 地铁牵引供电系统
2.5 制动能量再利用
2.5.5 能馈式供电方案对比
技术方案
回馈电能利用率
主要缺陷
技术成熟度
已运营 规划中 已有并还在规划
哈尔滨
大同 太原
抚顺
沈阳
北京Leabharlann 本溪天津大连 烟台
青岛 济南
合肥 武汉
上海
苏州
重庆
宁波
广州 深圳
珠海
泉州
240个个城城市市已正运在营规划建设
哈尔滨 抚顺
上本海溪 10公里
北京
天烟津台 7.86公里
太原
大大连同 23.3公里
青岛
沈济阳南 60公里
合肥 武汉 苏州 宁波 重庆 泉州 广州 深圳 珠海
广州杭州2宁2波418济邯.公1宁郸公里里
深圳成都长17沙46西0济.4.9宁南公公里里 天津苏州福13州21兰5徐..47州州公公里里
昆明贵阳2常5.4州公里
重庆西安东13莞21芜厦0.1.5湖门公公里里
佛山南宁14柳.8州公里 惠州
大理
珠海
珠海
1 城市轨道交通供电系统概述
1.2 供电系统基本功能
储能处理方案
完全利用
成本高昂
已示范应用
高压回馈方案
完全利用
添加变压器
已商业应用
低压回馈+能量消耗方案
部分利用
回馈容量受限
已商业应用
高压回馈+车载储能方案
完全利用
添加变压器
正待拓展
全PWM整流器+车载储能方案
完全利用
成本受限
尚待成熟
混合能馈方案
完全利用
仅适用于新造系统
正待拓展
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现有经济技术条件下，高压回馈和混合能馈是优先方案
银川
太原
邯郸
青岛 济南
兰州
郑州 洛阳
济宁徐州
西安
合肥 南京
常州
上海
武汉 芜湖
苏州
成都 重庆
杭州
宁波
南昌
贵阳
长沙
福州
大理 昆明
柳州
广州
南宁
佛山
厦门 东莞 惠州
深圳
乌鲁木齐
北京大连青44岛623鞍公.4山5里公里
武汉郑州5包6唐.6头山3公里
上海沈阳合43肥49石9公.8家里公庄里
太原 长春南昌4银8.2川9公里
乌鲁木齐
6000公里，由此预测城市轨道
交通市场规模在2.5万亿元左右。
➢ 供电系统市场总额：900亿。
116个个城城还市市有正已11在运2个2建营城个设里市城（程已市除超运尚已过营在营1规0运0划的公城里市）
哈尔滨
抚顺
南京哈尔8阜4滨.8新公里
长春
包头
阜新
北京
石家庄
唐山 天津
抚顺 沈阳 鞍山
大连
西宁
系统成本 很高 最低 稍贵 较高 很高
成本适中
供电系统概述
1
地铁牵引供电新技术
2
有轨电车牵引供电
My world the Midea Future...
3
南车株所整体解决方案
4
3 有轨电车供电系统
3.1 有轨电车交通发展概况
➢已运营及规划城市：24个城市 ➢ 规划线路：50 多条，每条线路平均里程为 30公里，每条线地面供电系统投资： 6000~9000万元。 ➢ 地面供电系统总市场容量将：30~45亿元。
供电系统概述
1
地铁牵引供电新技术
2
有轨电车牵引供电
My world the Midea Future...
3
南车株所整体解决方案
4
2 地铁牵引供电系统
2.1 牵引供电系统基本构成
城市电网 高压供电系统
牵引供电系统
主变电所 牵引变电所
回流线
馈线 轨道
接触网
第8 页
2 地铁牵引供电系统
2.2 紧凑型直流开关柜
6
12
24
48
62.4 28.4 11.6 3.3
制动能量不能充分利用
Page 12
2 地铁牵引供电系统
2.5 制动能量再利用
2.5.2 制动能量处理基本思路 制动能量处理方式： 能量消耗型 能量储存型 能量回馈型
Page 13
能量处理装置安装地点： 车载型 地面型
2 地铁牵引供电系统