轨道交通供电系统
城市轨道交通供电系统制式
城轨供电系统的供电制式是指供电系统向电 动车辆或电力机车供电所采用的方式，主要包括电 流制式、电压等级和馈电方式。
一、电流制式
城市轨道交通的牵引供电系统几乎毫无例外地 都采用较低电压等级的直流电流供电制式。
采用直流制式的原因主要有以下几点： 1） 由于直流制供电无电抗压降，因而比交流 制供电的电压损失小； 2）电网的供电范围（距离）、电动车辆的功 率都不大，均不需太高的供电电压； 3）城市轨道交通和地铁的供电线路都处在城 市建筑群之间，供电电压不宜过高，以确保安 全； 4）直流制供电的对象，即早期使用的直流牵 引电动机和近期采用的变频调速异步牵引电动 机均具有良好的起动和调速特性，可充分满足 电动车辆牵引特性电电压均在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。
三、馈电方式
牵引网的馈电方式有架空接触网和接触轨两种 方式。电压等级与馈电方式是牵引网供电制式的关 键点，两者密切相关。对于一个具体的城市，电压 等级与馈电方式的选择，应该结合起来，统一考虑。 我国牵引网供电制式可以选择以下四种方式：直流 1500V架空接触网、直流1500V接触轨、直流750V架 空接触网、直流750V接触轨。
城市轨道交通的强弱电系统-四电工程
城市轨道交通的强弱电系统-四电工程城市轨道交通是一种高效、快速、安全、舒适的现代化交通工具。
为了保证城市轨道交通系统的正常运行，以及为满足未来城市轨道交通网络的扩张和发展，需要进行全面、可靠、安全的强弱电系统设计。
在轨道交通领域中最常用到的又被称为“四电工程”的强弱电系统设计。
下面将从四个方面详细介绍城市轨道交通的强弱电系统-四电工程。
一、供电系统1.供电系统的基本构成城市轨道交通供电系统由电源、送电线路、接触网、变电站、开关站、牵引变压器、道床电气设备等多个部分组成。
2.供电系统的工作原理和特点供电系统是城市轨道交通系统的核心部分，提供高电压直流（或交流）电力来驱动列车行驶。
主要特点是：变压器在交流传输过程中具有较小的电流损耗，能够满足长距离供电要求；交流供电系统具有较好的适应性，可适用于多种场合；直流供电具有升级改造方便等优点。
二、信号与通信系统1.信号与通信系统的基本构成城市轨道交通信号与通信系统主要由列车信号设备、道岔控制、信号机和通讯设备等多个部分组成。
2.信号与通信系统的工作原理和特点信号与通信系统是城市轨道交通系统的另一个关键部分，主要用于列车行驶控制和通讯。
它具有安全性高、精度高、灵活性好、实时性高等特点。
常见的信号方式有区段信号、换位信号、跟踪信号等多种方式。
三、控制系统1.控制系统的基本构成城市轨道交通控制系统包括车辆控制、列车队列控制、信号控制和中央监控等多个部分。
2.控制系统的工作原理和特点控制系统用于对车辆进行运行管理和列车流量智能控制。
它具有灵活性强、反应快捷、控制准确等特点。
控制系统的设计案采用了遥控技术，在现代化设备的基础上，更是加强了机动性和智能化程度，实现了全自动化组织和调度。
四、车辆牵引安全系统1.车辆牵引安全系统的基本构成城市轨道交通车辆牵引安全系统包括牵引变流器、牵引电机、制动系统、速度监控系统等多个部分。
2.车辆牵引安全系统的工作原理和特点车辆牵引安全系统是城市轨道交通系统中最关键的部分，主要用于控制列车的牵引和制动。
城市轨道交通供电系统
分散供电方式
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 这种方式称为混合式供电。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。
混合供电方式
五 供电系统——中压网络
中压网络属性
• 中压网络有两大属性：一是电压等级;二是 构成形式
• 中压网络不是供电系统中独立的子系 统，但是它却是供电系统设计的核心内容 。它的设计牵扯到外部电源方案 主变电所 的位置及数量、牵引变电所及降压变电所 的位置与数量、牵引变电所与降压变电所 的主接线等。
应用
• 国内既有城市轨道交通的中压网络电压等级采用 了35kV若采用国外设备则是33kV或10kV 地铁 天 津地铁、长春轨道交通环线一期工程、大连快速 轨道交通3号线的中压网络为10kV；地铁1、2号 线的牵引网络采用了33kV;动力照明网络采用了 10kV；地铁明珠线的牵引网络采用了35kV，动力 照明网络采用了10kV；地铁1、2号线采用了 33kV的牵引动力照明混合网络；南京地铁南北线 一期工程、地铁采用了35kV的牵引动力照明混合 网络；武汉轨道交通一期工程、重庆轨道交通较 新线工程采用了10kV的牵引动力照明混合网络。
• 2经常处在动态运行状态中
• 和一般的电力线路只在两点间固定传输电能的作 用不同;在接触网下沿线有许多电动车组告诉运动 取流 电动车组受电弓（或受流器）以对接触网一 定的压力和速度与接触网接触摩擦运行，通过接 触网的电流很大。运行中不可避免地会产生受电 弓离线而引起电弧，再加上在露天区段还要承受 风 雾、雨、雪及大气污染的作用，使接触网昼夜 不停的处在振动、摩擦、电弧、污染、伸缩的动 态运行之中。这些因素对接触网各种线索、零件 都产生恶劣影响，使其发生故障的可能性较一般 电力线路的概率要大得多。
城市轨道交通供电系统城市轨道交通概论
城市轨道交通供电系统城市轨道交通概论城市轨道交通供电系统是指为城市轨道交通（如地铁、轻轨等）提供电力的系统。
它是城市轨道交通运营的重要组成部分，直接关系到城市轨道交通的安全、稳定和高效运行。
城市轨道交通供电系统主要包括供电系统结构、供电方式、供电设备和供电管理等几个方面。
首先，城市轨道交通供电系统的结构主要分为集中式供电和分布式供电两种形式。
集中式供电是指将电力从电网供应给城市轨道交通线路，通过变电所进行电能转换和配电。
分布式供电是指将电力直接供应给城市轨道交通线路，不通过变电所进行中间转换。
其次，城市轨道交通供电系统的供电方式主要有直流供电和交流供电两种形式。
直流供电是将电力以直流形式供应给城市轨道交通线路，其中常见的有三轨供电和四轨供电两种形式。
交流供电是将电力以交流形式供应给城市轨道交通线路，其中常见的有接触网供电和无接触网供电两种形式。
再次，城市轨道交通供电系统的供电设备包括变电所、牵引变压器、接触网或四轨导线和车辆供电设备等。
变电所是供电系统的核心设备，负责将电力从电网转换成适合轨道交通运营的电能。
牵引变压器则将变电所输出的电能转换成适合轨道交通车辆牵引的电能。
接触网或四轨导线是将电能从供电系统传输到运行线路上的设备，通过接触网或四轨导线与车辆上的集电装置接触，实现车辆的供电。
车辆供电设备则是车辆上的设备，负责将来自接触网或四轨导线的电能传输到车辆的牵引装置。
最后，城市轨道交通供电系统的供电管理是保障系统正常运行的重要环节。
供电管理包括供电调度、供电维护、供电检修和故障处理等多个方面。
供电调度负责根据运行情况合理调配供电能力，确保供电系统能满足轨道交通的需求。
供电维护负责对供电设备进行定期维护，确保设备的正常运行和使用寿命。
供电检修则是对供电设备进行故障排除和修复，及时处理供电系统的故障。
故障处理则是在供电系统故障发生时，采取相应措施，保障城市轨道交通的正常运行。
综上所述，城市轨道交通供电系统是为城市轨道交通提供电力的系统，它的结构、方式、设备和管理等方面都对轨道交通的运行质量和效率有着重要影响。
城市轨道交通供电系统设计
城市轨道交通供电系统设计城市轨道交通供电系统是城市轨道交通系统的重要组成部分，是城市轨道交通运营的基础设施之一、供电系统的设计对城市轨道交通的运行效能、运行安全和运营成本都具有重要影响。
本文将从供电系统的基本原理、设计要求、设备配置和运营管理等方面进行介绍和分析。
一、供电系统的基本原理城市轨道交通供电系统一般采用第三轨供电方式。
供电系统由供电设备、供电线路和接触网等组成。
供电设备主要包括换流变电站、配电变电所、供电盘等。
供电线路包括供电线路和回流线路，供电线路通过导线将电能传输给轨道线路。
接触网是供电系统的核心部分，它由集电弓和接触导线组成，通过接触导线将电能传输到车辆上。
车辆通过集电弓与接触导线接触，从而获得所需的电能。
二、供电系统的设计要求1.供电可靠性高：供电系统要具备良好的可靠性和稳定性，确保供电不间断并且电压稳定。
2.供电负载适当：要根据实际需求合理配置供电设备和供电线路，确保供电能满足轨道交通的运行需求。
3.供电线路布局合理：供电线路要布置在合适的位置，避免与其他设施冲突，并且要对供电线路进行绝缘处理，避免发生电气事故。
4.供电线路安全可靠：供电线路要采用高强度的材料，确保其承受电流和电压的能力，并且要经过严格检测和维护，保持良好的状态。
5.运行管理便捷：供电系统设计要便于运行管理，方便进行巡检、养护和维修，保证供电线路的正常运行。
三、供电设备的配置供电设备的配置是供电系统设计的重要一环，合理的配置能够满足城市轨道交通的能耗需求，并且提高供电系统的运行效能。
1.换流变电站：换流变电站是供电系统的核心设备，负责将交流电转换成直流电进行供电。
换流变电站应根据城市轨道交通的规模和发展需求进行配置，保证供电的可靠性和充足性。
2.配电变电所：配电变电所负责将直流电转换成供给车辆的电能。
配电变电所应根据供电线路的长度和供电负载的大小进行配置，保证供电线路的电压稳定和充足。
3.供电盘：供电盘是供电系统的终端设备，负责电能的输出和分配。
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概述ppt课件
二、城市轨道交通的类型
3、现代有轨电车（4.9%）
类型 单向客运能力（万人次/h）
运行速度（km/h） 投资（亿元/km） 最小转弯半径（m）
地铁 3~7 30-45 5~8 350-400
路权
专有路权
建设周期（年）
4.0-5.0
应用情况
普遍应用
轻轨 1~3 30-45 3~5 250-350 专有路权 3.0-4.0
、
两种。
普遍应用
有轨电车 0.8~1.5 20-30 0.8~1.8
25 部分或专有路
权 1.5-2.0
国外普遍，国 内正在兴起
二、城市轨道交通的类型
4、市郊铁路（市域快轨，10%）
市郊铁路是指把城市市区与郊区、尤其是远郊区联系起来的 长距离城市轨道交通系统。
二、城市轨道交通的类型
5、独轨（单轨，2%）
一、城市轨道交通的定义和特点
1、城市轨道交通定义: 通常以电能为动力,采取轮轨运转方式的快速大 运量公共交通之总称。
一、城市轨道交通的定义和特点
2、城市轨道交通的特点：
（1）安全 （2）快捷 （3）准时 （4）舒适 （5）运量大 （6）无污染（或少污染） （7）占地少， 不破坏地面景观
一、城市轨道交通的定义和特点
8.如何理解城轨供电系统的电磁兼容功能？
9.电力机车的取电方式有：
、
两种。
10.牵引网包含：
、
、
、
。
单元练习
11.福州地铁1号线电力机车采用供电制式为
。
12.城轨牵引供电系统由
和
组成。
13.混合变电所指：
。
14.福州地铁正线有 个电分段。
城市轨道交通供电系统概述
变电站：接收城市电网的高压电，将其转换为 适合城市轨道交通设备使用的低压电
配电网络：由变电站到各个车站、隧道、控制中 心的配电线路组成，将电能分配到需要的地方
变电所：在车站和隧道中设置的电力变换设备， 将电压调整为列车和其他设备所需的工作电压 用电设备：包括列车、车站照明、空调、通风 等设备，以及控制系统、信号系统等关键设备
成的影响
第分
运行方式
运行方式
城市轨道交通供电系统通常采用以下几种运行方式 单线供电：由一条电源线路提供电能，通过配电网络分配到各个设备。这种方式的 优点是简单、维护方便，但当电源线路出现故障时，可能会影响整个系统的运行
双线供电：由两条电源线路分别从不同的变电站或同一变电站的不同母线供电。这种 方式能够提高系统的可靠性和稳定性，但需要更多的设备和维护成本
随着技术的发展和城市轨道交通的不断发展，供电系统 的构成、运行方式和主要设备也在不断升级和改进，以
满足更高的安全、环保和节能要求
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第2部分
主要设备
主要设备
变压器：将高压电转换为 低压电的核心设备，通常
在变电站内设置
断路器：用于切断或接通 电源，当发生故障时，能 够迅速切断电流，保护系
统和设备
开关柜：用于分配和控制 电能，根据需求调整电压
和电流
电力电缆：用于传输电能 的载体，要求具备良好的
导电性和耐久性
不间断电源(UPS)：为关 键设备提供持续稳定的电 力供应，防止突然断电造
通过引入智能控制系统和监测设备，实现对城市轨道交通供电系统的实时监控和控制。这种方式能 够提高系统的效率和可靠性，但需要更多的技术和资金投入
轨道交通供电系统—轨道交通SCADA系统
城市轨道交通接触网
3.SCADA系统的优点 对供电系统的监控有以下优点：
（1）集中监控可提高系统运行的安全可靠和经济性。正常时，实现合理的系统运行方式；事故 时，可及时直接显示和记录事故发生时间和内容，有利于加快事故处理。 （2）集中控制使调度人员直接控制运行方式的改变，运行操作效率及其可靠性高，值班人员在 变电所内仅需对电气设备进行监护，劳动条件得到改善。 （3）有利于变电所实现无人值班化，可节省变电所基建和运行费用。
城市轨道交通接触网
1.电力监控系统的任务
城市轨道交通运行的管理和调度是由控制中心来实现的，其中的电力调度是供电系统运行 的管理和调度部门；而城市轨道交通供电系统的各类变电所及其他主要设备是沿线路分散 设置的。
要保证系统运行的安全、可靠及经济性，就必须由电力调度人员对系统进行集中管理和调 度，实现系统运行状态的监视和运行方式的控制。早期的集中调度是通过调度电话来实施 的，通过值班人员对系统运行方式进行监视和控制，属于一种效率低、可靠性差的间接监 控方式。
城市轨道交通接触网
（2）遥信（YX)：是指将被控站设备的状态，如断路器的位置信号、报警信号等，传 输给调度端。遥信的内容包括：
①遥信对象的位置信号； ②高中压断路器、直流快速断路器的各种故障跳闸信号； ③变压器、整流器的故障信号； ④交直流电源系统故障信号； ⑤降压变电所低压进线断路器、母联断路器的故障跳闸信号； ⑥钢轨电位限制装置的动作信号； ⑦预告信号； ⑧断路器手车位置信号； ⑨无人值班变电所的大门开启信号。
1.调度端 调度端设在电力调度所内完成远动对象的监控、数据统计及管理功能等，髙速铁路中 主机均为网络化设备。
城市轨道交通接触网
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。
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3. 降压变电所的结构
1 DL
2 DL
3 DL
4 DL
5 DL
Ⅰ段
6 DL
Ⅱ段
七、直流牵引供电
1. 直流牵引供电的构成与要求
城市轨道交通牵引供电系统中 电能是从牵引变电所经馈电线、接 触网、轨道回路及回流线组成的 供电网络称为牵引网。牵引供电 系统是由牵引变电所和牵引网组成。 接触网按其结构可分为架空式和接触轨。按其悬挂方式又分为柔 性接触网和刚性接触网。 此外还有第三轨的一种称呼，它是沿线路敷设的与轨道平行的 附 加轨道，专门用于给机车送电。
•
各车站的机电设备则由各站降压变电所将35KV或10KV电压降为 380/220V对动力、照明等供电.目前多数城市采用集中供电方式。
2. 分散式供电方式:
•
该方式是指地铁不设主变电站,而直接由城市电网沿线 的区域变电站中的10KV(或35KV)中压线路直接向地铁 沿线各站进行供电,并形成环网。 该方式的环境必须是城市电网比较发达，在个车站附近 有可靠的供电电源。其中中压电网的电压等级应与城市 电网的电压等级相一致。 混合供电方式 即是上述两种供电方式的混合，即指一条轨道交通线路， 一部分采用集中供电，另一部分采用分散供电。
城市轨道交通供电系统的组成 与各范围
1. 机车牵引供电
2.
•
运营设施的其它设备供电
照明、通风、空调、自动扶梯、给水排水、自动控制系 统、通讯、信号、防灾报警。
3.
•
辅助性用电
广告用电、商铺用电
二、城市轨道交通供电系统的组成形式
• 城市轨道交通供电电源一般取自城市电网，通过城市一次 电力系统和城市轨道交通供电系统实现输送或变换，然后 以适当的电压等级供给城市轨道交通各类用电设备。
7.自动重合闸
• 自动重合闸是处理瞬时性故障的一种较好的办法，但是 对永久性故障只得靠保护来跳闸了。 • 地铁的重合闸使用的特点： (1).在正常操作断路器合闸时，对线路进行多次（一般是3次） 测试，通过电流和电压的测量，计算线路残余电阻。线 路正常则允许合闸，如线路存在持续性故障，则闭锁合 闸； (2).当接触网发生故障时，断路器分闸，启动线路测试，并 根据测试结果判断故障性质，如属于瞬时性故障，则重 合闸启动合闸，如属于永久性的故障，断路器将不进行 合闸。
• 城市轨道交通供电系统一般包括外部电源、主变电站、牵 引供电系统、动力照明供电系统、电力监控系统。
• 牵引供电系统包括牵引变电所、牵引网。 • 动力照明供电系统包括降压变电所、动力照明配电系统。
三、城市轨道交通供电的负荷分类
城市轨道交通系统是一个重要的用电负 荷，按规定定为一类负荷，即由两路电 源供电，当一路电源发生故障中断供电 时，另一路应能保证轨道交通重要负荷 的全部用电需求。 • 城市轨道交通系统中牵引用电负荷为一 级负荷
关于钢轨绝缘水平
• 我国国家标准规定，新建线路钢轨绝缘电阻不小于15欧姆 /公里 • 香港地铁要求，新建线路钢轨绝缘电阻不小于100欧姆/公 里 • 欧洲标准规定，新建线路钢轨绝缘电阻不小于10欧姆/公 里
• 美国标准规定，新建线路钢轨绝缘电阻不小于40欧姆/公 里
• 既有工程中，新建线路钢轨绝缘电阻的测量值一般不小于 100欧姆/公里
框架保护动作分析—— 正常工况
框架保护动作分析——正极对外壳短路
框架保护动作分析——负极对外壳短路
框架保护动作分析－小结
• 在正常工况下，正极对外壳、负极对外壳、外壳对地、钢 轨对地绝缘正常，框架保护不动作 • 外壳对地短路工况，正极对外壳、负极对外壳、钢轨对地 绝缘正常， 框架保护不动作 • 正极对外壳短路工况，框架保护动作 • 负极对外壳短路工况，当流过框架保护元件的电流大于 40A时，框架保护动作 • 外壳对地短路工况，且钢轨对地绝缘较差，流过框架保护 元件的电流大于40A时，框架保护动作
5.逆流保护
• 在直流牵引供电系统中，整流机组把交流电经降 压整流后转换称所需要的 直流电。在正常运行时， 电流只能从整流机组经过直流进线断路器流向母 排，不会从直流母排反向流向整流机组，否则将 会导致整流机组烧坏。这点与交流供电机制不同。
• 直流进线断路器的逆流保护，是防止故障时电流 反向流动而设置的 一种保护。
2.
牵引供电和动力照明系统采取混合的供电网络.目前大部分地铁采用基 本上都是这种方式供电.即牵引变电所都是混合变电所,电压等级为 35KV.
轻轨的供电方式:由于轻轨是在地面上运行,动力和照明负荷很少,因此 目前部分城市的轻轨线路采用10KV供电,如武汉1号线和重庆2号线.
3.
龙胜主站 文化中心主站
七、直流牵引供电
• • • •
接触网（轨）： 馈电线： 回流线：从钢轨返回牵引变电所的导线。 电分段：为了便于检修和缩小事故范围、 将接触网分成若干段。 • 轨道：利用走行轨作为牵引电流回流的电 路
2.牵引变电所的设计原则
• 正线任一个牵引变电所故障时，其相邻牵引变电所应采取 越区供电方式，担负其该区段的全部牵引负荷。此负荷应 满足远期高峰小时负荷。
不影响另一套机组的检修。 在一套整流机组运行的情况下，可以降低能耗，降低轨电 位，减少杂散电流的影响。但是增加谐波含量。
2. 牵引降压混合变电所的结构
3. 降压变电所的运行方式
典型降压变电所的主结线见图 35KV侧为单母线分段。0.4KV除跟随所外降压所外，也都 是单母线分段结构。每个降压变电所均设两台动力变压器， 分别负责本所半个车站和半个区间的动力照明负荷的供电。 正常运行时两台变压器独立运行同时供电。当任一 台动力 变压器因故障退出时，母联断路器自动投入，由一台变压 器承担全所的一、二级动力照明负荷供电。
2. ΔI电流增量保护(也称ΔI保护） 当di/dt保护启动的同时， ΔI保护也 启动并进入保护延时阶段，保护单元 开始计算电流增量。当电流上升率一 直维持在di/dt保护整定值之上，且电 流增量在ΔI保护的延时后到达或超过 保护定值，则保护动作。 当计算电流增量的过程中允许电流上 升率在相对较短的时间内回落到di/dt 保护整定值之下，只要这段时间不超 过di/dt返回延时整定值，则保护不返 回，反之保护返回。
• 动力照明负荷根据其负荷性质分为三级：
即一级、二级和三级负荷
四、城市轨道交通供电系统的方式
城市轨道交通供电系统的方式有如下三种： 1. • 集中供电方式： 设立独立的（110KV）主变电站，经降压并在沿线牵引变电所、降 压变电所进线形成35KV或10KV中压环网，此后由环网沿线的牵引 变电所经降压整流为直流电（1500V或750V）对列车供电。
红山站 莲花北站
龙华火车站
上梅林站
白石龙站
民乐站
六,变电所的运行方式
1.
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主变电站的运行
110KV的进线通常为双回路,采用内(外)桥接线,或线路变压器组 接线方式; 正常运行时桥断路器是断开的，两台变压器各自从一路110KV 线路供电. 33KV侧是单母线分段结构.正常运行时,母联断路器是断开的.也 就是在正常运行时,地铁主所相当于两个独立的单回路单母线在 各自独立供电运行.只是当一个回路电源出现故障,桥接断路器才 投入运行,两台变压器从一路进线供电；或一路出线故障，一台 变压器退出运行时,35KV母线自动合闸，一台主变为两段35KV 母线供电。
牵引双边供电示意图
牵引供电示意图
直流供电示意图
八、直流牵引供电的保护和自动装置
不同的 开关柜设不同的保护类型，地铁通常的保 护配置方式如下：
• 馈线柜：大电流脱扣保护、电流上升保护（ Δi/Δt， di/dt),电流增量保护；
• 进线柜：大电流脱扣保护，逆流保护 • 负极柜：框架保护
1. 电流上升保护（Δi/Δt，di/dt): 保护装置在运行中不断检查运行中的电流，若 电流上升率（ Δi/Δt斜率）一旦高于保护设定的 电流上升率，保护立即启动进入延时阶段，若 延时超过设定的延时时间，在此延时段内电流 的上升率一直高于保护设定的上升率，则保护 立即动作。
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3.
五,中压环网供电系统
城市轨道交通中压交流环网系统供电系统的形式:
1. 牵引供电和动力照明系统采取相对独立的供电网络,电压等级可以相同 也可以不同.(上海地铁采取本方式供电,且动力照明供电网全线各站采 取10KV电网供电,即各站都有一个10KV配电所.而牵引供电采取 33KV(或35KV)电压进行供电.即各牵引变电所都是一个35KV变电所.
3.接触网的过负荷保护
• 当设备长期处于过负荷运行下，会导致直流馈出 电缆，架空接触网发热甚至瘫痪。因此在直流系
统需要配置反时限过负荷的保护，即电流过载倍
数越大，允许持续的时限越短。在保护单元中存 储了许多不同大小的 动作曲线，对应不同的电流 值有不同的 跳闸延时。该曲线是一条反时限特性 曲线。电流值越大，延时越短。
• 框架保护动作后虽然保证了 人身及设备的安全，但是将 中断4个供电接触网得得供电，影响范围很大。钢轨作为 牵引回流媒介时，钢轨对大地一定存在电位差，轨电位在 限制动作前框架保护不要动作，以防扩大事故范围。 • 为了能更好说明直流设备框架保护跳闸的 原因我们先介 绍一下钢轨电位的概念。
• 在地铁系统中，钢轨作为回流轨，钢轨存在电阻。在车辆 取流时钢轨流过牵引电流，钢轨与大地之间出现电位差， 一般为30V至50V，电位差数值与钢轨的绝缘水平关系不大。
6.框架保护
• 为了防止直流牵引供电设备内部绝缘降低造成人身伤危险， 每个牵引变电所内都设置了一套直流系统框架保护装置。 该装置包含反映直流泄露电流的过电流保护和反映接触过 电压的 过电压保护。而过电压保护还与车站的轨道电位 限制装置配合，作为轨道电位限制装置的后备保护。 • 框架泄露保护由一个电流元件和一个电压元件组成，电压 元件可当地投入、切除，并可分别整定为报警和跳闸两端。 框架保护动作跳闸后，将闭锁本所断路器合闸，只有当故 障消失，当地复归框架保护后，断路器才能合闸。