地铁供电系统简介
城市轨道交通供电系统简介及供电方案设计概述
目录
供电系统的组成 供电系统的功能 供电方案设计
一、供电系统的组成
城市轨道交通供电系统 由外部输电线路、主变电所 （开闭所）、35kV（ 10kV）中压环网、牵引降 压混合变电所和降压变电所 、接触网（轨）、电力监控 系统、杂散电流防护及接地 系统、低压配电及动力照明 系统等部分组成。
三、供电方案设计—主变电所设置方案
主变电所资源共享
以建设规划为基础，针对线网规划进行共享规划。 优先考虑建设年度相近的线路资源共享，如首先考虑建设规划
建设的线路资源共享。 做好时序规划，由先建线路建设。 选址要考虑到建设时序问题，不要选到后建线路的车站或线路
附近，没有电缆通道。
三、供电方案设计—中压环网电压等级
各站降压变电所的供电范围是本车站以及两边的各半个区间。
二、供电系统功能—低压配电和与照明系统功能
动力照明负荷按其用途和重要性分为三级： 一级负荷供电：由降压变电所两段一、二级负荷母线上分别 引一路独立电源，两路电源在供电线路末级用户端电源切换箱处 自动切换。 二级负荷供电：电源从降压变电所或空调通风电控室的一、 二级负荷母线馈出，单电源供电到设备配电箱。 三级负荷供电：由一路来自变电所或空调通风电控室三级负 荷母线的单回路供电。
二、供电系统功能—牵引网功能
架空接触网
北京五号线—上部授流接触轨
二、供电系统功能—电力监控系统功能
对全线的主变电站或开闭所、牵引降压混合变电所、降压变电所、 跟随式降压变电所、牵引网等的主要设备的运行状态进行实时控制、监 视和数据采集，实现供变电设备的自动化调度管理。
整个系统利用显示终端和大屏幕，显示各变电所的运行状态。
轨道交通供电系统简介
集中式供电的外部电源引自城市高压电网，电压等级高， 输电容量大，抗干扰能力强，电网电压波动小。 另外，城轨主变 电站一般装设有载调压装置，因此中压侧电压相对稳定，供电 质量高。 1.1.1.2 供电可靠性
定值时，发出报警信号。 主变差动保护：主变压器两端输入的CT电流矢量差，当达
到整定值时，主变高低压两侧开关跳闸。 主变瓦斯保护：瓦斯保护是变压器内部故障的主保护，对
变压器匝间和层间短路、铁芯故障、套管内部故障、绕组内部 断线及绝缘劣化和油面下降等故障均能灵敏动作。 当油浸式 变压器内部发生故障时，电弧会将使绝缘材料分解并产生大 量的气体，从油箱向油枕流动，其强烈程度随故障的严重程度 不同而不同，反映这种气流与油流而动作的保护称为瓦斯保 护，也叫气体保护。
采用集中式供电时，由于轨道交通主变电站与城市电网 接口较少，外部电源引入路径相对较少，建设单位与城市规划
的协调工作也相对较少，易于实施。 另外，由于集中式供电系 统与城市电网接口较少，相对独立，轨道交通系统向城市电力 公司的用电申请也容易协调，操作简单。 1.1.2 混合供电
以集中式供电为主，个别地区直接引入城市电网电源作 为补充，称为混合式供电，它能使供电系统更加可靠完善。 在 轨道交通沿线某一地区取得35 kV或10 kV电源点困难的情况 下，采用集中供电方式。 在轨道交通沿线另一地区取得35 kV 或10 kV电源点较方便的情况下，采用分散供电方式。 这种供 电方式既拥有集中式供电的好处，又能确保重要负载的绝对 可靠。 但其运营管理和设备选型极为不便，对整个城市轨道交 通供电系统的统一规划也较为不利。 1.2 主变电站 1.2.1 主变电站设备
地铁列车辅助供电系统介绍
地铁列车辅助供电系统介绍一、地铁列车辅助供电系统概要目前从我国地铁列车的供电系统来看，我国大部分地铁列车辅助供电系统都是以输入电路、逆变器、输出电路、控制模块以及电池组成。
（一）输入电路辅助供电输入电路主要包括电路熔断器、输入虑波器等构成，其中荣电器负责当地铁列车后极电路产生过载或者出现短路的情况下及时断电的一种装置。
虑波器其主要作用在于控制以及过滤前极电路产生的共模高频干扰信号。
（二）逆变器逆变器中包括一个具有转变电压的受控三项电桥，通过该电桥将电压转地铁列车接触网电压转变成为列车工作需要的三项交流380V并且运用并联的方式进行电流输出，逆变器通常情况下一固定的频率进行工作。
受控三项电桥安装在一个具有散热功能的散热器上，散热器中装有开关、二极管以及驱动板等相应设备。
主控制器产生的驱动信号接入到驱动板，从而通过控制设备进行逆变器380V输出。
二极管用来关断瞬间输出变压器自感电动势反加到直流环节造成电源污染。
（三）输出电路在地铁列车的辅助输出电路中，辅助输出电路包括辅助输出变压器、正弦滤波器以及熔断器等相应设备组成。
其供电的过程是，列车接触网电压经过输出变压器后，将接触网电压转变成为列车使用电压，将输出电压经由正弦滤波器后，在经由输出接触器以及熔电器进行供电。
通常情况下，地铁列车通常都是将滤波器固定在变频器与电机之间，。
当系统检测到逆变器的输出电压同列车所用的380V 电压在同一频率之后，那么输出电路中的接触器将会闭合。
而熔断器主要负责电压过高以及过流等保护工作。
（四）控制模块地铁列车的辅助供电系统的控制模块主要包含主控制器、模块控制器以及输入输出节点等设备注重。
控制模块在辅助供电系统中负责对供电系统进行全方位控制，同时也负责上级控制通讯以及对不同变流器进行电压以及电流的控制与调节。
当控制模块检测到地铁列车发生辅助供电系统故障时，那么控制模块将下达关闭辅助逆变器的命令。
主模块控制器通常情况下配备两个微处理器。
地铁供电系统简介PPT课件
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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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
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。
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。
地铁供电系统的供电方式及其选
地铁供电系统的供电方式及其选摘要：地铁供电系统作为地铁运营的基础，对我国轨道交通的发展起着至关重要的作用。
当前地铁的供电方式和供电系统还存在着一些问题和安全故障，因此需要进一步加强对其的研究。
相关人员需要加强对地铁供电系统供电方式的选择，利用现代科技手段逐步解决地铁运营中的问题，以真正实现城市交通轨道的现代化，从而进一步方便人们的出行，并促进现代经济的发展。
基于此本文分析了地铁供电系统的供电方式及其选择。
关键词：地铁供电系统；供电方式；选择1、地铁的供电系统1.1、地铁供电系统的介绍地铁的供电系统即在地铁的运行中为地铁各项需要电力的功能提供实时电力的在地铁沿线建立的供电系统。
到现在，地铁的供电系统已经有了较大的发展。
地铁供电系统一般由两个部分组成，一是从城市电网中拉取的电源，二是地铁内部的供电系统，也就是狭义的供电系统，它一般由牵引供电系统、供电配电系统、杂散电流防护系统、电力监控系统、接地防护系统和主变电所几个部分组成。
地铁内的供电系统除了对电动列车进行牵引运作外，对地铁中的通风设施、自控车门、照明消防等功能的正常运作也起到了重要的支撑作用。
地铁供电系统的意义就是给各种电压等级和电压制式的设备进行正常供电，保障地铁系统整体的安全运行。
1.2、地铁供电系统的电压等级地铁供电系统电压等级主要有如下几种：（1）AC110kV、AC63kV。
为主变电所的电源电压，其中AC63kV电压级为东北电网所特有。
（2）AC35kV。
为主变电所电源电压或牵引供电系统电源电压，如北京、青岛地铁的主变电所电源电压和上海、广州、深圳、香港的牵引供电系统电源电压属于AC35kV等级。
AC35kV这一电压级在各大城市电网中将逐渐消失，而由AC110kV取代。
作为地铁内部和环网供电专用，AC35kV电压级还将继续存在下去。
环网供电的电压如果不采用AC35kV，则可采用AC10kV。
（3）AC10kV。
牵引供电系统和动力照明供电系统和电力监控系统适用这一电压级。
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城市轨道交通供电系统简介
供电系统与保护配置方案
城市轨道交通供电系统的组成
主变电所
– 专为城市轨道交通系统提供能源的枢纽
牵引变电所
– 为列车提供适应的电源
降压变电所（配电变电所）
– 为车站、隧道动力照明负荷提供电源 为车站、
供电系统——中压网络 供电系统——中压网络 ——
典型地铁供电系统图
解决方法
母线故障应及时切除
供电所直流系统的保护配置
大电流脱扣 逆流保护 大电流脱扣 DI/DT+ΔI 定时限 热过负荷 自动重合闸 双边联跳
框架保护1
框架保护2
供电系统——直流系统 供电系统——直流系统 ——
再生能量的吸收
双向变流器 试验中
供电系统——中压网络 供电系统——中压网络 ——
主变电所两台变压器分列运行 采用小电阻接地系统，接地故障及时切除 主变电所之间相互支援 站间AC35kV电缆的保护
– 主保护：差动保护 主保护： – 后备保护：过流保护 后备保护：
供电系统——中压网络 供电系统——中压网络 ——
近年城市轨道交通供电系统“大串环”供电， 最长的供电分区带有6～10个变电所。
延时速断 定时限过流 反时限过流 失灵保护（跳进线） 变压器本体温 度保护
母联自投
供电系统——母线保护 供电系统——母线保护 ——
35kVGIS发生过由于电压互感器故障而导致的母线故障 环网上过流保护的时间延时很长
1. 母线上的单相短路故障不能及时切除 2. 故障逐渐扩大，电流突然上升 故障逐渐扩大， 3. 大故障电流可能导致主变电所跳闸 4. 系统大范围故障
供电系统——中压网络 供电系统——中压网络 ——
正常情况下主保护（差动保护）具有选择性 后备保护（过电流保护）采用时间配合 解决保护的选择性。 时间整定值的级差固定
供电分区内变电所的增加导致后备保护失去选择性。
供电系统——变电所 供电系统——变电所 ——
典型牵引降压混合变电所
母联自投 差动 过流
供电系统——直流系统 供电系统——直流系统 ——
框架保护与钢轨电位限制装置的原理
FCRW OCS RAIL
V A 框架泄漏保护装置 S OVPD R
FCRW OCS RAIL S OVPD R V A
架空地线 接触线 钢轨 排流柜 钢轨电位限制装置 泄漏电阻 电压元件 电流元件
城市轨道交通供电系统简介