城市轨道交通供变电技术第六章城市轨道交通供电变电所二次回路
第六章 城市轨道交通供电

二、常用的主接线形式
1.单母线不分段接线
单母线不分段接线是比较简单的接线形式,如图6⁃1所示。电源 回路和用电回路通过断路器和隔离开关分别与母线相连。根据电源 的数量,该接线形式又分为双电源形式和单电源形式。单电源形式 一般适用于10kV以下的一般用户。
图6-1 单母线不分段接线
二、常用的主接线形式
图6-������ 4 双母线接线
二、常用的主接线形式
5.线路变压器组接线
图6-5 线路变压 器组接线
二、常用的主接线形式
1)在正常情况下,两路电源线路各接一台变压器。
2)当变压器负荷率较高时,T1或T2出现故障, 或者线路发生故障,此时需要相邻的变电所联络转移 部分重要负荷。 3)当变压器负荷率较低时,T1或T2出现故障, 或者线路发生故障,造成一台主变压器退出运行,此 时仅仅需要对变电所二次侧的负荷进行转移,由另一 台主变压器承担起本所全部负荷即可,对其他相邻的 变电所没有影响。
2.单母线分段接线
单母线分段接线是在克服单母线不分段接线工作不够可靠、灵 活性较差的基础上,改进后而形成的一种接线方式,如图6⁃2所示。 它又分为双电源单母线分段接线和单电源单母线分段接线。
图6-2
单母线分段接线
二、常用的主接线形式
3.具有代旁路母线的单母线接线
单母线分段接线虽能提高运行的可靠性和灵活性,但线路断路 器检修或故障时,将使该回路停电。而实际运行中,断路器故障率 高,检修频繁,是配电装臵中的薄弱环节。为克服这一缺点,可采 用具有代旁路母线的单母线接线,如图6⁃3所示。
接入系统方案可行,尽量节省投资。
四、变电所建设原则
1) 城市轨道交通供电系统一般采用集中供电方式,全线牵引、低压
第六章城市轨道交通供电变电所二次回路

三、二次回路的编号原则(4)
数字编号的分配(具体见规程P128)
回路类别
控制与保护
标号范围
1~399
备注
信号
电流 电压 遥信
700~799
400~599 母差300~399前加文字 600~799 前面加文字 800~899
三、二次回路的编号原则(5)
回路编号应用遵循一定的规则,主要为: 1)对不同用途的直流回路,使用不同的数字范 围,如控制与保护回路用1~399(400~ 599),励磁回路用600~699。 2)保护与控制回路使用的数字按熔断器(或小 开关)分组,每一百为一组,如101~199, 301~399等,其中正极性回路编为单数,由小 至大,负极性回路编为双数,由大至小。
一、二次回路的图纸(2)
2)展开式原理接线图:以分散的形式表示二次 设备之间的连接。展开图中二次设备的接点与 线圈分散布置,交流电压、交流电流、直流回 路分别绘制。这种绘制方式容易跟踪回路的动 作顺序,便于二次回路的设计,也容易在读图 时发现回路中的错误。
(例图P127 图6-3 10kV线路过流保护展开 图)
二、识读电气图须知 1.学习掌握一定的电子、电工技术基本知识,了解各类电气设 备的性能、工作原理,并清楚有关触点动作前后状态的变化关系。 2.对常用常见的典型电路,如过流、欠压、过负荷、控制、信 号电路的工作原理和动作顺序有一定的了解。 3.熟悉国家统一规定的电力设备的图形符号、文字符号、数字 符号、回路编号规定通则及相关的国标。了解常见常用的外围电 气图形符号、文字符号、数字符号、回路编号及国际电工委员会 (IEC)规定的通用符号和物理量符号(相关资料附后)。 4.了解绘制二次回路图的基本方法。电气图中一次回路用粗实 线,二次回路用细实线画出。一次回路画在图纸左侧,二次回路 画在图纸右侧。由上而下先画交流回路,再画直流回路。同一电 器中不同部分(如线圈、触点)不画在一起时用同一文字符号标注。 对接在不同回路中的相同电器,在相同文字符号后面标注数字来 区别。 5.电路中开关、触点位置均在"平常状态"绘制。所谓"平常状态" 是指开关、继电器线圈在没有电流通过及无任何外力作用时触点 的状态。通常说的动合、动断触点都指开关电器在线圈无电、无 外力作用时它们是断开或闭合的,一旦通电或有外力作用时触点 状态随之改变。
城市轨道交通供电第六章城市轨道交通供电系统变电所及其运行

第一节 电力牵引制式 和城市轨道交通供电系统设计原则
三、城市轨道交通供电系统设计原则 (12)全线任何顺序相邻的三座牵引变电所(线路端头两牵引变电所 除外),当中间一座牵引变电所故障时,其相邻的牵引变电所采取大双边 供电方式,担负起该段的牵引供电负荷。整流机组负荷等级应满足 GB10411—89的规定: 100%额定负荷──连续; 150%额定负荷──2h; 300%额定负荷──1min。 (13)牵引变电所供电效率不低于96%。 (14)接触网供电电压采用直流1500V或者750V,允许电压波动范围 为1000~1800V或者500~900V。 (15)供电系统通过主变电所送入电力系统的谐波含量应满足国家标 准的规定。
第三节 城市轨道交通供电系统变电所
二、城市轨道交通供电系统结构框图 1. 变电所供电接线图 (1)环形供电接线图
图6.7 环形供电接线
第三节 城市轨道交通供电系统变电所
(2)双边供电
图6.8 双边供电接线
第三节 城市轨道交通供电系统变电所
(3)单边供电 当轨道线路沿线附近只有一侧有电源时,常采用单边供电。为了增加 可靠性,也采用双路输电线路。它的可靠性较差。一旦主变电所出故障, 沿线就必然断电,造成整个线路无法行车。
第三节 城市轨道交通供电系统变电所
一、建设原则 3. 牵引变电所选址原则 牵引变电所的设臵首先要满足供电质量的要求,GB10411—89《地铁 直流牵引供电系统》规定:牵引供电系统直流电压及波动范围应符合如下 的标准,标称值:1500V,最低值:1000V,最高值:1800V。 根据标准规定,牵引变电所的设臵应满足一个牵引变电所解列时,由 相邻两牵引变电所大双边供电时,接触网最低电压不低于1000V的要求。 在满足上述要求的情况下,增大变电所间距,尽量减少变电所的数量 。 此外,一般要求牵引变电所分布比较均匀。
城市轨道交通第六章

牵引变电所的作用是降压,通过馈电线分 别供电给牵引变电所两侧的接触网。
城市轨道交通供电系统
●
牵引网
牵引网是由馈电线、接触网、钢轨和回流线 组成的双导线供电系统。 接触网是牵引网的主体。
接触网的供电方式是指牵引变电所向接触网的供电 方式。 方式。
单边供电 双边供电
城市轨道交通供电系统
3.供电制式
城市轨道交通牵引系统
1.牵引概念 1.牵引概念
城市轨道交通电力牵引是以电力系统城市电网 城市轨道交通电力牵引是以电力系统城市电网 的电力为动力源,在车辆上将电能转换为机械能 将电能转换为机械能, 的电力为动力源,在车辆上将电能转换为机械能, 从而牵引列车组在轨道上运行的一种城市交通牵 引动力。 它具有准时、快捷、安全、舒适、运量大、 它具有准时、快捷、安全、舒适、运量大、编组 准时 灵活、节能和无污染等优点 等优点。 灵活、节能和无污染等优点。
城市轨道交通牵引系统
(3)城市轨道交通电力牵引的发展 城市轨道交通电力牵引的发展 城市地下铁道是最早采用直流制电力牵引的领 域,该技术的应用范围原先主要集中在若干发达 国家的少数城市。 国家的少数城市。 20世纪 年代以来,为解决城市城市人口密 世纪50年代以来 世纪 年代以来, 集化加剧带来的一系列问题, 集化加剧带来的一系列问题,一些国家将大运量 的地铁作为大城市的重要交通工具和战时的人防 工程而给予高度重视。 工程而给予高度重视。 20世纪 年代,出现了中等运量的快速轻轨交通。 世纪70年代 快速轻轨交通。 世纪 年代,出现了中等运量的快速轻轨交通
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电流和电压制式, 如交流制和直流制、电压等级等。
城市轨道交通供电系统
电动车辆或电力机车的特性要求:
城市轨道交通供电系统事故故障处理—二次回路故障处理的方法

直流绝缘监查继电器 采用电桥原理
正常情况下两个比较电阻阻值相同,两个绝缘电阻阻值也相 同,所以串接在对角线上的继电器线圈中没有电流通过,继 电器处于释放状态。当任意一极的绝缘降低时,电桥失去平 衡,对角线上就会出现电流,到达整定值时,继电器动作发 出报警信号。由于采用的是电桥原理,直流绝缘监查继电器
1.严格地说对地电位法也是电压法的一种,只是以 地电位作为参考点,并且只适用于有直流绝缘监查 的系统。 2.在直流220V控制系统进行电压测量时,万用表打 在DC250V档,黑表笔对地,红表笔点正常断口的 正极侧(例如KK5接点),如万用表应指示110V说 明正常断口的正极侧线路完好,否则说明这一段线 路有接触不良。
短路故障的查找
学习目标
要求学生通过学习,掌握短路 故障的查找的具体内容。
教学重点
电阻查找法
01
电阻查找法
02
专家提示
电阻查找法
1.万用表的选择电阻R×1或R×10档。 2.停电,由电源侧测量整个回路的电阻值,因存在短路点,阻值应比较低。 3.按照优选法的原则,将线路在正负处断为两部分,分别测量电阻,找出短 路点所在的部分,然后再将该部分继续分断为两部分,重复上述操作,直至 确认到较小范围,再去仔细检查设备和线路 01
内部的比较电阻开路或短路时也会出现误报警。 02
拉路查找
接地极性的判断,记住接地电阻值或对地电压值,以便比较。
要熟悉直流二次系统的结构、层次、可断开点的分布。
注意各个子系统之间的联系,防止该系统断电时,接地点从 另一回路得电,接地不消失的现象,影响判断。
二次图中的虚线框内的设备虽然由本系统得电,但实际设备 安装在其它系统位置,查找时要注意。
《城市轨道交通基础设施与设备》课件—06城市轨道交通供电系统

分散供电方式
由于线路送电容量小,每条线路无能力 再向其它轨道交通线路供电
不建设主变电所
(1)没有能力对交叉或临近线路供电, 不能对近、远不同期建设的线路供电方
案进行综合优化; (2)公用电网需提供大量出线间隔,可 能影响社会用电间隔需求,对公用变电
所的改造量大。
对公用电网必须进行改造及增容,需建 设较多的电力通道
第二节 变电所
分散供电方式的优点: (1)由于沿线牵引变电所、降压变电所可由就近 的城市电网供电,供电距离短,可极大地节省外部电 源投资; (2)无需单独设置主变电所,节省了较大的投资; (3)由于每站都可接引两路可靠的电源,所以无 需中压环网电缆,节省了大量的投资。
城市电闸35(10)kV电源
电力监控系统
面积
经济性
投资建设
集中供电方式 对近、远不同期建设的线路,可进行供电 方案优化,提出更合理的供电方案向多条
轨道交通线路供电
主变电所需占用土地
(1)对交叉或临近线路供电,能进行综合 优化,节约投资及土地资源;
(2)对近、远不同期建设的线路供电方案 能优化,做到远近结合;
(3)充分利用公用电网的电力资源; (4)节约优化使用公用电网出线间隔。
第二节 变电所
3.混合供电方式 混合式供电方式是前两种方式的结合,以集中供 电方式为主,个别地段就近引入城市电网电源作为集 中供电方式的补充。 在合适的线路适当采用混合供电方式可以集合集 中供电方式与分散供电方式的优点,避免集中供电方 式投资较大的缺点,在满足供电可靠性要求的前提下, 有效的降低工程投资。但此种供电方式不利于城市轨 道交通供电系统的管理。当城市轨道交通线路很长, 穿越城市中心及郊区,可考虑混合供电方式。北京地 铁1号线和环线即为混合式。供电方案。
《城市轨道交通供变电技术》课程标准

《城市轨道交通供变电技术》课程标准一、课程基本信息课程代码:18072034学时数:108学分:6先修课程:《城市轨道交通电工电子技术》、《液压传动和气动》、《城市轨道交通概论》等。
后续课程:《城市轨道交通列车运行控制系统》、《城市轨道交通通信信号系统运行与维修》、顶岗实习等。
二、课程性质该课程是五年制高职学校学生的一门专业课程,为培养轨道交通机电技术的高素质人才的目标服务,在前续课程的基础上进一步培养学生的安全意识,为后续课程打下基础。
1与前续课程的联系通过《城市轨道交通电工电子技术》、《液压传动和气动》、《城市轨道交通概论》等的学习,学生了解了城市轨道交通供电系统的一些基础知识和总体组成,为以后学习打好基础。
2.与后续课程的关系为学生后续课程《城市轨道交通列车运行控制系统》、《城市轨道交通通信信号系统运行与维修》、顶岗实习等课程学习打下高度的相关基础,为学生在以后工作中提供轨道交通机电技术方面的必要知识。
三、课程的基本理念本课程所面向的职业岗位为城市轨道交通供电系统设备操作员、施工工艺员、检修员、维护员等,主要从事城轨交通供电系统设计、施工、设备检修、维护、实验调试等工作。
根据职业岗位分析,确定本课程的基本理念是:遵循系统化原则,将教学内容分为城市轨道交通供电系统与供电结构分析两大部分。
通过本课程的学习,使学生掌握城轨牵引供电系统的组成与作用,并具有一定的操作检修能力,为学生走向工作岗位打下坚实的基础。
四、课程的设计思路本课程其总体设计思路是,打破以知识传授为主要特征的传统学科课程模式,转变为以专题形式组织课程内容,并让学生在完成专题学习过程中学会完成相应活动任务,比如变压器、电弧、断路器的操动机构等构建相关理论知识,逐层深入,全面讲授供电系统的相关知识。
教学过程中,要通过理论教学与学生实践活动相结合,通过多种途径充分开发学习资源,给学生提供丰富的实践机会。
五、课程的目标1.知识能力了解城轨交通供电系统的组成以及各组成部分的功能。
供变电技术复习资料

1.城市轨道交通供电系统的组成及各部分功能:(1)外部电源供电系统:提供电能为主所供电。
(2)主所或电源开闭所供电系统:将高压电降压整流后向牵引所、降压所提供中压电源,适用于集中供电。
(3)牵引供电系统:将中压交流电降压整流为直流1500V或直流750V。
(4)动力照明供电系统:将中压交流电降压整流为220V/380V。
(5)杂散电流腐蚀防护系统:减少杂散电流并防止其对外扩散,避免电腐蚀城轨交通主体结构,并对杂散电流进行监测。
(6)电力监控系统:对全线变电所及沿线供电设备进行集中监视、控制、测量。
简要说明负荷性质的分类及其对供电可靠性的要求:(1)一级负荷:双重电源供电,两路独立进线单元。
(2)二级负荷:双电源手动切换【两个独立回路供电】,双回路供电。
(3)三级负荷:单电源供电。
2.城市轨道交通供电系统的电流制式、电压等级、馈线方式:(1)直流供电制式(2)直流750V/1500V(3)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3.电力系统的组成、额定电压等级。
(外部电源电压等级、中压网络电压等级、我国低压配电线路的额定电压及频率。
)常见的电力系统识图P13图2-2.(1)组成:发电、变电、输电、配电、电力用户(2)额定电压的等级(外部电源电交流110KV(集中式)交流63KV城市电网(分散式)交流10kV中压网络电压35kv、10kv(3)低电压配电线的额定电压220V,380V频率50HZ4.外部电源对城轨交通的供电方式:(1)集中式供电方式(2)分散式供电(3)混合式供电方式无功补偿的方式:(1)就地补偿、(2)集中补偿5.主变电所功能:将城市电网的高压交流110kv或220kv降压后以交流35kv或10kv的电压等级分别供给牵引所和降压变电所。
主所向牵引所供电的接线方式:(1)环形供电、(2)双边供电、(3)单边供电、(4)辐射型供电6.主所采用的油浸式变压器,牵引所采用干式变压器。
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二次设备:是对一次设备及系统进行控制、调 节、保护和监测的设备。它包括:控制设备、 继电保护和安全自动装置、测量仪表、信号设 备等。
二次回路:二次设备按照一定规则连接起来以 实现某种技术要求的电气回路。
二、二次回路的范围(1)
控制回路:由控制开关与控制对象(如断路器、 隔离开关)的传递机构、执行(或操作)机构 组成。其作用是对一次设备进行“合”、“分” 操作。
3.安装接线图
安装接线图是以电路原理为依据绘制而成,是现场维修 中不可缺少的重要资料。安装图中各元件图形、位置及 相互间连接关系与元件的实际形状、实际安装位置及实 际连接关系相一致。图中连接关系采用相对标号法来表 示。
二、识读电气图须知 1.学习掌握一定的电子、电工技术基本知识,了解各类电气设 备的性能、工作原理,并清楚有关触点动作前后状态的变化关系。 2.对常用常见的典型电路,如过流、欠压、过负荷、控制、信 号电路的工作原理和动作顺序有一定的了解。 3.熟悉国家统一规定的电力设备的图形符号、文字符号、数字 符号、回路编号规定通则及相关的国标。了解常见常用的外围电 气图形符号、文字符号、数字符号、回路编号及国际电工委员会 (IEC)规定的通用符号和物理量符号(相关资料附后)。 4.了解绘制二次回路图的基本方法。电气图中一次回路用粗实 线,二次回路用细实线画出。一次回路画在图纸左侧,二次回路 画在图纸右侧。由上而下先画交流回路,再画直流回路。同一电 器中不同部分(如线圈、触点)不画在一起时用同一文字符号标注。 对接在不同回路中的相同电器,在相同文字符号后面标注数字来 区别。 5.电路中开关、触点位置均在"平常状态"绘制。所谓"平常状态" 是指开关、继电器线圈在没有电流通过及无任何外力作用时触点 的状态。通常说的动合、动断触点都指开关电器在线圈无电、无 外力作用时它们是断开或闭合的,一旦通电或有外力作用时触点 状态随之改变。
二、二次回路的范围(4)
信号回路:由信号发送机构和信号继电器等构 成。其作用是反映一、二次设备的工作状态。 操作电源系统:由电源设备和供电网络组成, 它常包括直流电源系统和交流电源系统。其作 用主要是给控制、保护、信号等设备提供工作 电源与操作电源,供结主变冷却、结水与结煤 等动力设备,确保发电厂与变电所所有设备正 常工作。
调节回路:是指调节型自动装置。如由VQC系 统对主变进行有载调压、对电容器进行投切的 装置,发电机的励磁调节装置。它是由测量机 构、传送机构、调节器和执行机构组成。其作 用是根据一次设备运行参数的变化,实时在线 调节一次设备的工作状态,以满足运行要求。
VQC电压质量控制系统
一、 无功功率的影响: 1、 设备及线路损耗增大。无功功率的增加使总电流增大,使设 备及线路损耗增加,用电量增加是显而易见的。 2、增大设备容量。无功功率的增加会导致电流和视在功率的增大, 从而使发电机、变压器、用电设备的容量和导线容量增加,同时, 电力用户的起动及控制设备、测量仪表尺寸和规格也加大,增加 了基建的投入。 3、 线路的电压降增大,如果是冲击性无功功率负载,还会使电 压产生剧烈波动, 使供电质量降低,影响其它设备的正常运行。 二、 谐波的危害: 1、谐波使公用电网系统下设备元件产生了附加谐波损耗,降低了 发电,输电及用电设备的效率(导致用电量大增加),大量的3次 以上的谐波流过中性线路时,会使线路过热损坏甚至发生火灾。 2、谐波影响各种电气设备的正常工作,谐波对电机的影响除了引 起附加损耗外,还会引起机械振动、噪声增加和过电压;使变压 器局部,电容器、电缆等设备发热。加速设备绝缘老化、减少使 用寿命以至设备损坏报废。 3、谐波的发生还会引起公用电网中局部的并联谐振或串联谐振, 从而进一步引起谐波放大,使上述的危害大大增加。甚至还会引 起严重电力事故。
附录
常用电气图形符号(见表1)
常用基本文字符号(见表2)
常用辅助文字符号(见表3)
电气图主要有系统原理图、电路原理图、安装接 线图。
1.系统原理图(方框图)
用较简单的符号或带有文字的方框,简单明了地 表示电路系统的最基本结构和组成,直观表述电 路中最基本的构成单元和主要特征及相互间关系。
2.电路原理图 电路原理图又分为集中式、展开 式两种。集中式电路图中各元器件等均以整体形 式集中画出,说明元件的结构原理和工作原理。 识读时需清楚了解图中继电器相关线圈、触点属 于什么回路,在什么情况下动作,动作后各相关 部分触点发生什么样变化。
二、二次回路的范围(6)
高频通道:以结合滤波器的初级、次级为分界 点。
§2二次接线图概述 一、二次回路的符号
绘制二次回路的符号包括图形符号与文字符号。 图形符号如: 表示继电器的线圈, 表示继电器的节点。 文字符号如:TWJ表示跳闸位置继电器,线圈 与接点的文字符号一样。
注意新旧符号的对比,例见P18表1-7
二、二次回路的范围(5)
部颁《继电保护及安全自动装置运行管理规程》中连 接保护装置的二次回路(继电保护专业管理): 1)从电流互感器、电压互感器二次侧端子开始到有关继 电保护装置的二次回路(对多油断路器或变压器等套 管互感器,自端子箱开始。 2)从继电保护直流分路熔丝开始到有关保护装置的二次 回路。 3)从保护装置到控制屏和中央信号屏间的直流回路。 4)继电保护装置出口端子排到断路器操作箱端子排的跳、 合闸回路。
展开式电路图在表明各元件、继电器动作原理、动作顺 序方面,较集中式电路图有其独特的优点。展开式电路 图按元件的线圈、触点划分为各自独立的交流电流、交 流电压、直流信号等回路.凡属于同一元件或继电器的 电流、电压线圈及触点采用相同的文字。展开式电路图 中对每个独立回路,交流按U、V、W相序;直流按继电 器动作顺序依次排列。识读展开式电路图时,对照每一 回路右侧的文字说明,先交流后直流,由上而下,由左 至右逐行识读。集中式、展开式电路图互相补充、互相 对照来识读更易理解。
二、二次回路的范围(2)
继电保护和自动装置回路:是由测量回路、比 较部分、逻辑部分和执行部分等组成。其作用 是根据一次设备和系统的运行状态,判断其发 生故障或异常时,自动发出跳闸命令有选择性 地切除故障,并发出相应地信号,当故障或异 常消失后,快速投入有关断路器(重合闸及备 用电源自动投入装置),恢复系统的正常运行。
以上主要是指常规的电磁型继电器等构成 的保护与自动装置
二、二次回路的范围(3)
测量回路:由各种测量仪表及其相关回路组成。 其作用是指示或记录一次设备和系统的运行参 数,以便运行人员掌握一次系统的运行情况, 同时也是分析电能质量、计算经济指标、了解 系统潮流和主设备运行工况的主要依据。
综合自动化已使该回路与三次回路的分界 越来越模糊