地铁牵引供电系统全解62页PPT
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城市轨道交通-供电系统ppt课件
.
一、牵引供电系统的组成
• 牵引供电系统主要由牵引变电所和牵引网两大部 分组成。
• 牵引变电所的主要设备是变压器和整流器。 • 牵引网主要由接触网、馈电线、轨道和回流线组
成。
.
城市轨道交通设备
牵引供电系统的组成
2 5
1 2
7 6
1
2
2
3
7
4
6
5
1-牵引变电所 2-馈电线 3-接触网 4-电动列车 5-钢轨 6-回流线 7-电分段
• 主变电所有两路独立的110kV，由主变电所变压 为内部供电系统所需的电压级，一般为10kV或 35kV。由主变电所所构成的供电方案为集中式供 电。
• 我国上海、广州、香港即为此种供电方式。
.
2．分散式供电
• 沿城市轨道交通线路沿线直接由城市电网引入 多路电源，电源电压等级一般为10KV，供给各 牵引变电所。
• （2）馈电线：从牵引变电所向接触网输送牵引电 能的导线
• （3）回流线：用以供牵引电流返回牵引变电所的 导线
• （4）钢轨：作为回路的一部分
.
城市轨道交通设备
四、接触网
• 接触网的工作特点：
–（1）没有备用 –（2）经常处于动态运行状态中 –（3）结构复杂，技术要求高 • 接触网分为架空式接触网和接触轨式接触网
.
城市轨道交通设备
接触网应满足以下基本要求
• 1.强度高、安全可靠
• 2.有较均匀的弹性，在各种气候条件下均应受流 良好
• 3.性能好、运行寿命长，接触线等部位要有良好 的耐磨性
• 4.结构轻巧，零部件互换性强，便于施工、维护 和抢修
• 5.采用耐腐蚀和防污秽技术措施
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五、架空式接触网
一、牵引供电系统的组成
• 牵引供电系统主要由牵引变电所和牵引网两大部 分组成。
• 牵引变电所的主要设备是变压器和整流器。 • 牵引网主要由接触网、馈电线、轨道和回流线组
成。
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城市轨道交通设备
牵引供电系统的组成
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1 2
7 6
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5
1-牵引变电所 2-馈电线 3-接触网 4-电动列车 5-钢轨 6-回流线 7-电分段
• 主变电所有两路独立的110kV，由主变电所变压 为内部供电系统所需的电压级，一般为10kV或 35kV。由主变电所所构成的供电方案为集中式供 电。
• 我国上海、广州、香港即为此种供电方式。
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2．分散式供电
• 沿城市轨道交通线路沿线直接由城市电网引入 多路电源，电源电压等级一般为10KV，供给各 牵引变电所。
• （2）馈电线：从牵引变电所向接触网输送牵引电 能的导线
• （3）回流线：用以供牵引电流返回牵引变电所的 导线
• （4）钢轨：作为回路的一部分
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城市轨道交通设备
四、接触网
• 接触网的工作特点：
–（1）没有备用 –（2）经常处于动态运行状态中 –（3）结构复杂，技术要求高 • 接触网分为架空式接触网和接触轨式接触网
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城市轨道交通设备
接触网应满足以下基本要求
• 1.强度高、安全可靠
• 2.有较均匀的弹性，在各种气候条件下均应受流 良好
• 3.性能好、运行寿命长，接触线等部位要有良好 的耐磨性
• 4.结构轻巧，零部件互换性强，便于施工、维护 和抢修
• 5.采用耐腐蚀和防污秽技术措施
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五、架空式接触网
轨道交通供电系统介绍PPT课件
第19页/共25页
两路电源可以来 自主变电所，也 可来自相邻牵引 变电所。单母线 分段，根据系统 需要，也可以不 设分段开关。
第20页/共25页
降压变电所的两台电力变压器，其容量应该满足：正 常运行时，两台变压器分列运行，同时供电，负荷率不超 过70%。当一台变压器发生故障解列时，自动切除三类负 荷，另—台变压器可承担该所供电范围内的全部—、二级 负荷，以保证城市轨道交通的正常运行。
远程控制 终端
…
…
…
…
…
…
第22页/共25页
保证控制中心对 主变电所、牵引 变电所、降压变 电所等供电设备 运行状态监视、 控制和数据采集。
遥控功能 ①选点式操作，即单控。调度员可根据站名、开关号以及动 作状态进行选择操作。 ②选站式操作，调度员通过对所控站名、动作状态的选择， 按系统的运行方式发出指令，进行停送电操作。 ③选线式操作，调度员对运行线名、动作状态进行选择，实 现全线停送电操作。
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，由降压变电所和动力照明配电线路组成。
第10页/共25页
城市轨道交通牵引供电系统构成示意 图
城市电网
主变电所 牵引变电所
高压供电系统
三相交流
牵引供电系统
回流线
馈线
接触网
轨道
第11页/共25页
架空接触网
刚性悬挂 柔性悬挂
第15页/共25页
第16页/共25页
接触轨的主要优点：使用寿命长、维修量小，在地面对 城市景观没有影响，适应于电压较低的制式。 主要缺点：车辆不能脱离电源；电压偏低，对于大运量 的车辆供电，使得牵引变电所的距离较近。 北京地铁采用了750V接触轨供电的方式。 接触网的主要优点：安全性较好，车辆可随时落弓脱离 电源；电压较高，适应于大运量系统供电。 上海、广州地铁均采用了1500V接触网供电的方式。
城市轨道交通供电与牵引系统PPT课件
第1页/共97页
6.1 城市轨道交通电力牵引系统 6.1.1 概述 6.1.2 直流电力牵引系统 6.1.3 交流电力牵引系统 6.1.4 城市轨道车辆用直流感应电机
第2页/共97页
6.1.1 概述
1. 电力牵引系统工作原理及能量传递过程
27.5KV单 相接触网
车上 受电弓
交流
牵引 变压器
牵引 整流器
➢根据牵引电机可分为：
直流电力牵引系统 交流电力牵引系统
第5页/共97页
直流传动框图
~
~
~
交流传动框图
第6页/共97页
3. 轨道交通车辆的结构与特性
➢ 有轨电车
➢ 电动车组
➢ 特种电动车
独轨电动车 轻轨车 磁浮列车
第7页/共97页
4. 电动车组牵引特性
速度与牵引力
牵引加速区 自然
恒力矩 恒功 特性
干扰通信信号 （3）调频调宽混合控制：常用在需要大幅度改
变输入电压，同样带来滤波器设计困难等问题
第22页/共97页
直流牵引调速系统-基本形式（调节主极磁通）
M
M
M
M
（a）
（b）
图 5（.15a）串励电动（ 机磁 b）场削弱法
（ a图）短5.1路5匝串数励法电动（机b磁）场分削路弱电法流 法
（a）短路匝数法 （b）分路电流法
惰行区 速度
制动减速区
自然 特性 恒功 恒力矩
牵引力
制动力
0
A BC 牵引
D
EF 制动
G
距离
第8页/共97页
6.1.2 直流电力牵引系统
1. 直流电动机 2. 直流牵引调速系统 3. 牵引电动机的电气制动 4. 牵引主回路及其控制
6.1 城市轨道交通电力牵引系统 6.1.1 概述 6.1.2 直流电力牵引系统 6.1.3 交流电力牵引系统 6.1.4 城市轨道车辆用直流感应电机
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6.1.1 概述
1. 电力牵引系统工作原理及能量传递过程
27.5KV单 相接触网
车上 受电弓
交流
牵引 变压器
牵引 整流器
➢根据牵引电机可分为：
直流电力牵引系统 交流电力牵引系统
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直流传动框图
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交流传动框图
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3. 轨道交通车辆的结构与特性
➢ 有轨电车
➢ 电动车组
➢ 特种电动车
独轨电动车 轻轨车 磁浮列车
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4. 电动车组牵引特性
速度与牵引力
牵引加速区 自然
恒力矩 恒功 特性
干扰通信信号 （3）调频调宽混合控制：常用在需要大幅度改
变输入电压，同样带来滤波器设计困难等问题
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直流牵引调速系统-基本形式（调节主极磁通）
M
M
M
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（a）
（b）
图 5（.15a）串励电动（ 机磁 b）场削弱法
（ a图）短5.1路5匝串数励法电动（机b磁）场分削路弱电法流 法
（a）短路匝数法 （b）分路电流法
惰行区 速度
制动减速区
自然 特性 恒功 恒力矩
牵引力
制动力
0
A BC 牵引
D
EF 制动
G
距离
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6.1.2 直流电力牵引系统
1. 直流电动机 2. 直流牵引调速系统 3. 牵引电动机的电气制动 4. 牵引主回路及其控制
地铁DC1500V直流牵引供电设备原理PPT课件
大电流脱扣主要用于接触网近端短路保护，它 在1500 V直流开关上利用电磁原理实现保护分 闸。进线开关整定值为12000A，馈线开关整定 值为9000 A。
11
1500V直流开关的保护
精选PPT课件
Imax保护 直流馈线开关设置有Imax保护，即电流速断
保护。在DPU96中可设定Imax的整定值，只要 DPU96检测到开关主电路中电流大于此整定值 则DPU96保护分闸。馈线开关整定值 Imax=7500 A
精选PPT课件
地铁DC1500V直流牵引供电设备及原理 简介
1
1 综述
精选PPT课件
采用1500V直流双边供电系统，在牵引变电所，通过 干式整流器实现24脉波整流，将33kV交流电转变为 1500 V的直流电，输送到母排后通过1500 V直流开关 经直流电缆输送到接触网上。
每座牵引变电所设两台整流机组，均接于同一段母 线上。每台整流变压器通过断路器与33kV母线连接。
• I max (静态过电流分析) • ΔI (涌流分析) • di/dt (电流上升率分析) • 接触网热过负荷保护 • 定时限过电流保护 • 断路器故障保护 • 输出电压监视 • 联跳功能 • 框架故障处理 • 测量存储器 • 事件存储器 • 报警存储器
9
1500V直流开关控制
精选PPT课件
1500 V直流开关控制方式有三种：
16
1500V直流开关的保护
精选PPT课件
反向电流保护 直流进线开关设置有反向电流保护。对于进
线开关，在其S7 （控制器）中检测进线电流 的方向及大小，一旦进线电流出现反向(即流 入整流器方向)且大于所设定飘移值，则 DPU96保护分闸，同时DPU96控制输出，通过 硬线触点联跳33kV整流变进线开关及另外一 台1500V进线开关。
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1500V直流开关的保护
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Imax保护 直流馈线开关设置有Imax保护，即电流速断
保护。在DPU96中可设定Imax的整定值，只要 DPU96检测到开关主电路中电流大于此整定值 则DPU96保护分闸。馈线开关整定值 Imax=7500 A
精选PPT课件
地铁DC1500V直流牵引供电设备及原理 简介
1
1 综述
精选PPT课件
采用1500V直流双边供电系统，在牵引变电所，通过 干式整流器实现24脉波整流，将33kV交流电转变为 1500 V的直流电，输送到母排后通过1500 V直流开关 经直流电缆输送到接触网上。
每座牵引变电所设两台整流机组，均接于同一段母 线上。每台整流变压器通过断路器与33kV母线连接。
• I max (静态过电流分析) • ΔI (涌流分析) • di/dt (电流上升率分析) • 接触网热过负荷保护 • 定时限过电流保护 • 断路器故障保护 • 输出电压监视 • 联跳功能 • 框架故障处理 • 测量存储器 • 事件存储器 • 报警存储器
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1500V直流开关控制
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1500 V直流开关控制方式有三种：
16
1500V直流开关的保护
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反向电流保护 直流进线开关设置有反向电流保护。对于进
线开关，在其S7 （控制器）中检测进线电流 的方向及大小，一旦进线电流出现反向(即流 入整流器方向)且大于所设定飘移值，则 DPU96保护分闸，同时DPU96控制输出，通过 硬线触点联跳33kV整流变进线开关及另外一 台1500V进线开关。
地铁供电系统简介PPT课件
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。
.
40
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；
5、供电故障的危害
供电系统在运行中，可能发生各种故障和不正常运 行状态，最常见同时也是最危险的故障是发生各种型式 的短路，发生短路时可能会产生以下后果:
（1）通过故障点大的短路电流和电弧使故障元件遭到 破坏；
（2）短路电流通过非故障元件，由于发热和电动力作 用损坏非故障元件或缩短其使用寿命；
（3）系统电压大大下降，破坏工作稳定性或影响产品 质量；
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。
.
24
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。
（4）电力系统220kV以上的系统短路如不及时清除，
可能破坏电力系统并列运行的稳定性，引起系统振荡，
甚至使整个系统瓦解。
.
42
4、变电设备简介
变电二次系统
6、综合自动化系统的概念
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
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。
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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；
5、供电故障的危害
供电系统在运行中，可能发生各种故障和不正常运 行状态，最常见同时也是最危险的故障是发生各种型式 的短路，发生短路时可能会产生以下后果:
（1）通过故障点大的短路电流和电弧使故障元件遭到 破坏；
（2）短路电流通过非故障元件，由于发热和电动力作 用损坏非故障元件或缩短其使用寿命；
（3）系统电压大大下降，破坏工作稳定性或影响产品 质量；
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。
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24
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。
（4）电力系统220kV以上的系统短路如不及时清除，
可能破坏电力系统并列运行的稳定性，引起系统振荡，
甚至使整个系统瓦解。
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4、变电设备简介
变电二次系统
6、综合自动化系统的概念
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
城市轨道交通供电与牵引系统教学ppt
信息共享与实时监测
供电与牵引系统需要建立信息共享和实时监测机制，以便及时发现 和解决系统故障，确保列车安全可靠地运行。
应急演练与预案制定
供电与牵引系统需要进行应急演练和预案制定，以提高应对突发事 件的能力，确保城市轨道交通的安全运营。
04
城市轨道交通供电与牵引 系统的维护与保养
日常维护与保养
01
智能化与自动化技术的应用
智能化调度系统
通过建立智能化调度系统，实现对城市轨道交通供电与牵 引系统的实时监测和智能调度，提高系统的运行效率和安 全性。
自动化监控与维护系统
建立自动化监控和维护系统，实现对城市轨道交通供电与 牵引系统的远程监控和维护，减少人工干预和故障发生率。
自动化检修与维护
采用自动化检修和维护技术，提高城市轨道交通供电与牵 引系统的维护效率和准确性，降低维护成本。
防寒防潮处理
在冬季或潮湿环境下，采取相应的防寒防潮措施， 保证设备正常运行，防止因环境因素引起的故障。
3
更新改造
根据设备的使用情况和性能要求，对供电与牵引 系统进行更新改造，提高设备的性能和稳定性。
05
城市轨道交通供电与牵引 系统的安全与可靠性
安全防护措施
设备安全防护
01
确保牵引供电设备、高压电缆、变电所等关键设施的安全防护
电压与电流控制
供电系统需要根据牵引系统的需 求，提供适当的电压和电流，以 满足列车牵引和辅助用电的需求。
故障情况下的应对
措施
供电系统在故障情况下需要采取 相应的应急措施，如切换到备用 电源或进行紧急供电，以确保列 车安全停运。
牵引系统对供电系统的需求
大容量、高可靠性
牵引系统需要供电系统提供大容量、高可靠 性的电能，以满足列车高峰时段和突发大客 流时的用电需求。
供电与牵引系统需要建立信息共享和实时监测机制，以便及时发现 和解决系统故障，确保列车安全可靠地运行。
应急演练与预案制定
供电与牵引系统需要进行应急演练和预案制定，以提高应对突发事 件的能力，确保城市轨道交通的安全运营。
04
城市轨道交通供电与牵引 系统的维护与保养
日常维护与保养
01
智能化与自动化技术的应用
智能化调度系统
通过建立智能化调度系统，实现对城市轨道交通供电与牵 引系统的实时监测和智能调度，提高系统的运行效率和安 全性。
自动化监控与维护系统
建立自动化监控和维护系统，实现对城市轨道交通供电与 牵引系统的远程监控和维护，减少人工干预和故障发生率。
自动化检修与维护
采用自动化检修和维护技术，提高城市轨道交通供电与牵 引系统的维护效率和准确性，降低维护成本。
防寒防潮处理
在冬季或潮湿环境下，采取相应的防寒防潮措施， 保证设备正常运行，防止因环境因素引起的故障。
3
更新改造
根据设备的使用情况和性能要求，对供电与牵引 系统进行更新改造，提高设备的性能和稳定性。
05
城市轨道交通供电与牵引 系统的安全与可靠性
安全防护措施
设备安全防护
01
确保牵引供电设备、高压电缆、变电所等关键设施的安全防护
电压与电流控制
供电系统需要根据牵引系统的需 求，提供适当的电压和电流，以 满足列车牵引和辅助用电的需求。
故障情况下的应对
措施
供电系统在故障情况下需要采取 相应的应急措施，如切换到备用 电源或进行紧急供电，以确保列 车安全停运。
牵引系统对供电系统的需求
大容量、高可靠性
牵引系统需要供电系统提供大容量、高可靠 性的电能，以满足列车高峰时段和突发大客 流时的用电需求。
牵引供电系统PPT课件
*
Ib •
1• 1•
I ab I a I b
3
3
•
I bc
1
•
Ia
2
•
Ib
3
3
(A )
(B )
1 I A k ' Ica
如 设 变
(C )
*
Ia
(a)
（3）接触网:是一种悬挂在轨道上方，沿轨道敷设的、和铁路轨 道保持一定距离的输电网。通过电动车组受电弓和接触网的滑动接 触，牵引电能就由接触网进入电动车组，从而驱动牵引电动机使列 车运行。
（4）轨道:在非电牵引情形下只作为列车的导轨。在电力牵引时， 轨道除仍具有导轨功能外，还需要完成导通回流的任务。因此，电 力牵引的轨道，需要具有良好的导电性能。
•
I A I AB
1
•
I ab
•
U ab
KT
•
•
•
I B ( I AB I BC )
1
•
•
( I ab I bc )
KT
•
•
I C I BC
1
•
I bc
KT
Ib
I
2 ab
I
2 bc
2
I
ab I
bc co s ,
•
•
I AB
IB •
I BC
•
IC
•
I bc
•
U bc
(2) 额定利用率 当Iab=Ibc=Ie时， 额定输出容量：
同单相V/V结线一样，第一个高压绕组的尾端X1与
第二个绕组的首端A2构成原边的V接，顶点为C。
•
副边绕组的四个端子a1,x1,a2,x2全部引出在
演讲城市轨道交通车辆牵引与供电系统课件
开关柜
电缆
电缆是城市轨道交通供电系统中的重 要传输介质，要求具备耐压、耐流、 低阻等特点，以保证电力传输的质量 和稳定性。
开关柜是供电系统中的配电设备，用 于控制和保护供电线路的正常运行， 包括断路器、隔离开关等设备。
04
城市轨道交通车辆牵引与供 电系统的维护与检修
Байду номын сангаас
日常维护
01
02
03
日常检查
对牵引与供电系统进行日 常巡检，检查设备外观、 紧固件和连接状态，确保 设备正常运行。
电源接入方式
2
根据城市电网的实际情况，供电电源可以采用单电源或双电
源接入方式，以提高供电的可靠性和稳定性。
电源容量
根据城市轨道交通的负荷需求，供电电源应具备足够的容量 ，以满足列车运行和车站、控制中心等设施的电力需求。
供电网络
供电制式
城市轨道交通供电系统采用的供电制式包括第三轨供电、架空接触网供电和轨道接触网供电等， 不同制式具有各自的优缺点和适用范围。
演讲城市轨道交通车辆牵引与供电系统
课件
$number {01}
目录
• 城市轨道交通车辆牵引与供电系 统概述
• 城市轨道交通车辆牵引系统 • 城市轨道交通供电系统 • 城市轨道交通车辆牵引与供电系
统的维护与检修 • 城市轨道交通车辆牵引与供电系
统的未来发展
01
城市轨道交通车辆牵引与供 电系统概述
系统定义与功能
系统工作原理
工作原理
当列车需要启动时，受电弓与接触网接触，直流电流通过接触网传输至牵引电动 机，牵引电动机旋转产生动力，推动列车前进。同时，列车内部设备所需的电力 由牵引供电设备提供。
特点