轨道交通主变电所设备介绍
轨道交通车辆主电路设备配置及其作用—高压供电电路的构成
A车保护接地
① A车车体通过接地电缆连接到A车的两个轴端接地装置，实现保护接地
A车蓄电池接地系统
A车蓄电池及蓄电池充电机负极都接到汇流排 03Q02，汇流排与车体之间通过接地保护电阻 03R01连接 连接到汇流排的110V负极电缆30281及30282分 别作为控制回路和信息回路的负极回流线
线路滤波器
独立悬挂的平波电抗器
ห้องสมุดไป่ตู้城轨车辆车顶高压设备
城轨车辆车顶高压设备
受电弓
高压母线 浪涌吸收器（避雷器）
受电弓
通过受电弓受流头（弓头） 与接触网接触取得1500V直 流高压电。受电弓额定工作 电流1680A。
浪涌吸收器（避雷器）
避雷器用于吸收大气过电压，一端与受电弓母 线汇流排连接，另一端通过车顶金属部分接地。
高压母线
线路滤波器
❖组成
▪ 线路电感和直流侧电容（DC-link电容，也称支 撑电容）
❖作用
▪ 平抑线路电压的瞬变和谐波，稳定逆变器直流 侧电压，提供足够的电流容量使电压脉动保持 在允许的范围内，实现逆变器的精确控制。
线路电感（平波电抗器）
每辆B车安装两台平波电抗器 ➢ L01——安装于PH箱的高压部分负 责向B车MCM供电 ➢ 01L01——独立悬挂于B车车底，负 责向C车MCM供电
回流牵引变电所
牵引供电电路
接触网供电
接地故障检测
流入汇流排的回流电流 经4个轴端接地装置向 钢轨回流，经钢轨回流 牵引变电所
接地汇流排
接地装置
回流牵引变电所
接地系统
接地系统
以SZP1车辆为例，车辆接地系统包括 3个部分 ➢ 保护接地 ➢ 运行（牵引）接地 ➢ EMC保护
轨道交通供电4 牵引变电所的主要电气设备(1)
(3)多绕组变压器：用于电力系统 (4)自耦变电器：用于连接不 中一种电压等级输入变换得到多种 同电压的电力系统。也可做为 不同电压等级。如分裂变压器。 普通的升压或降后变压器用。
4.按冷却方式分：
(2)油浸式变压器：依靠油作冷却 (1)干式变压器：依靠空气对 介质、如油浸自冷、油浸风冷、油 流进行冷却，一般用于局部照 浸水冷、强迫油循环等。 明、电子线路等小容量变压器。
5.按铁芯形式分： (1)芯式变压器：用于高 压的电力变压器。 (2)壳式变压器：用于大电流的特殊 变压器，如电炉变压器、电焊变压器； 或用于电子仪器及电视、收音机等的 电源变压器。
6.按容量分： 按电力部门的相关规定: 630KVA以下为小型变压器；800--6300KVA为中小型变压器； 8000--63000KVA为大型变压器；90000KVA及以上为特大型变压器；
牵引变电所的电源一般来自电力系统的区 域变电所，牵引变电所的任务就是将电力系 统提供的三相工频交流电变为牵引所用的电 能。根据牵引制式的不同，牵引变电所又分 为直流牵引变电所和交流牵引变电所。根据 不同的牵引制式，变电所内完成相应的变压、 变相、变流作用。目前我国的牵引变电所主 要有电气化铁路的单相工频交流制牵引变电 所和城市轨道交通系统（地铁、轻轨）的直 流牵引变电所。
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
高压供电系统
三相交流
牵引变电所 牵引供电系统
馈线 回流线
接触网
直流
轨道
牵引变电所的类型和原理
牵引变电所是城市轨道交通牵引供电系统 的核心，它负担对电动列车直流电能的供 应，它的站位设置，容量大小，需根据所 采用的车辆形式、车流密度、列车编组， 经过牵引供电计算，经多方案比选确定。 牵引变电所有两种形式：户内式变电所和 户外式箱式变电所，前者适宜地下线路， 后者适宜地面线路。
城市轨道交通供电系统—变电所
2.牵引变电所
城市轨道交通供电系统的主要用电对象是电动车组，即牵引供电。 为确保牵引供电的质量，牵引变电所的设置（数量、位置）和容量
应该按远期列车编组，运行密度按牵引供电计算后确定。
2.牵引变电所
2.1 牵引变电所的功能
牵引变电所的功能是从主变电所获得电能，经过降压和整流，变成 城市轨道交通电动列车牵引所需要的1500 V或750 V直流电，给电 动列车供电。
目录
CONTENTS
01 变电所的分类
02
03 牵引变电所
04
学习目标
了解：城市轨道交通系统变电所的种类； 了解：城市轨道交通系统变电所的各部分功能。
变电所
变电所就是供电系统中对电能的电压和电流进行变换、集中和分 配的场所。
城市轨道交通供电系统中的变电所根据功能的不同，可以分为3 类：
（1）主变电所； （2）牵引变电所； （3）降压变电所。
2.牵引变电所
2.2 牵引变电所的位置和数量
牵引变电所的容量和相互之间的距离是由牵引供电技术决定的，一 般设置在沿线若干车站及车辆段附近，变电所的间隔一般为2~4 km。
2.牵引变电所
2.3 牵引变电பைடு நூலகம்的的主接线图
每座牵引变电所按其所需容量设置 两组整流器并列运行，向接触网供 电，主接线图见右图。
1.主变电所
对于集中式外部电源方案，应建设城市轨道交通主变电所。 1. 1 主变电所的功能 主变电所的功能是连接城市电网高压电压（110 kV 或220 kV），
经降压后以中高压（35 kV 或 10 kV）向牵引变电所、降压变电所 供电。
1.主变电所
主变电所
主变电所
1.主变电所
2.2 主变电所的位置和数量
城市轨道交通供电系统的主要构成
城市轨道交通供电系统的主要构成发布时间：2023-02-02T03:02:28.892Z 来源：《中国电业与能源》2022年18期作者：鲍飞达[导读] 随着现代社会的进步，以及飞速增长的经济鲍飞达绍兴市轨道交通集团有限公司，浙江绍兴312000 摘要：随着现代社会的进步，以及飞速增长的经济，全国各地城市的轨道交通建设也得到了快速发展。
地铁作为城市内部较为新颖的交通工具，逐渐发展成为了城市道路建设的重要一环。
轨道交通供电系统作为直接影响其运营的一部分，应受到更多目光的注意。
关键词：城市轨道交通供电系统；运营一、概述供电系统是城市轨道交通运营的动力源泉，负责电能的供应与传输，为电动列车牵引供电和提供车站、区间、车辆段、停车场、控制中心等其他建筑物所需要的动力照明用电。
可划分为外部电源、主变电所、牵引供电系统、动力照明供电系统、电力监控系统等。
1.外部电源将城市电网电源引入城轨供电系统，为主变电所供电。
2.主变电所将来自城市电网的110kV高压电源降压为地铁使用的35kV中压电源，经环网给牵引变电所、降压变电所提供电源。
3.牵引供电系统包括牵引变电所和牵引网，将35kV中压电源经降压整流变成DC1500V电压，为电动列车提供牵引供电。
4.动力照明供电系统将来自变电所的35kV中压电源降压变成220/380V电压，为运营需要的各种机电设备提供电源。
它包括降压变电所、动力照明配电系统。
5.电力监控系统（PSCADA）设置在地铁控制中心，实时对城市轨道交通各变电所、接触网设备进行远程数据采集和监控。
通过调度端、通信通道和执行端（变电所综合自动化系统）对主要电气设备进行遥控、遥信、遥测、遥调，实现对整个供电系统的运营调度和管理。
6.供电系统的功能包括：（1）接受并分配电能的功能；（2）降压整流及通过接触网传输直流电的功能；（3）降压及动力配电的功能；（4）各级供电网络在正常、事故和灾害情况下的控制、测量、监视、计量和调整的功能；（5）安全操作连锁功能；（6）故障保护功能。
地铁变电所各个设备的作用
一．1500V直流开关柜概述直流1500V供电系统中，由1500V直流开关柜、整流变压器、整流器、排流柜等主要设备组成。
1500V直流开关柜为具有标准防护等级的金属封闭结构，包含正极柜(进线柜)、馈线柜和负极柜。
断路器或电动隔离开关的操作设备和控制、测量、保护元件，以及母排、电源和辅助连接等二次元件。
这些设备除完成当地控制、测量保护功能所需的必要元件外，还装设为实现远方监控所必须的各种转换开关和数据传输、电光转换所必须的元件，如协议转换和光电转换模块等。
直流快速断路器均提供直接瞬时过电流脱扣器和间接快速脱扣器，装于断路器本体内，由综合测控保护装置或机械装置操控。
每个直流断路器所有辅助接点均接到低压室端子排上，且具有“运行”、“试验”、“移开”三个明显的位置和标志。
手车入柜后有两个机械定位：试验位和运行位，两个位置均能由带扭转弹簧的机械锁定／解锁连杆可靠锁定。
1. 1500V直流开关柜(1) 馈线柜馈线柜是安装于1500V直流正极母线与接触网上网隔离开关之间的设备，其内配置1500V正极母线、直流快速断路器、分流器以及微机综合保护控制装置Sitras Pro（该装置为多CPU结构方式，实现保护、监视、控制、测量、通信等功能），实现向牵引网直流馈电的控制和保护。
(2) 进线柜(正极柜)进线柜是用于连接整流器阀侧正极与1500V正极母线间的开关设备，实现整流机组向1500V直流正极母线馈电的控制。
进线柜采用电动隔离开关，其合／分操作与35KV整流变开关有硬接线的电气联锁。
还有一组PLC S7-200，可对正极柜内的电动隔离开关进行控制，并实现各柜信号收集、电流采集及正极电动隔离开关的控制功能。
(3) 负极柜负极柜是连接于整流器阀侧负极与回流钢轨之间的开关设备，柜内装设手动隔离开关，开关柜前部设可锁住的金属门，上部有一个低压元件室。
负极柜内还设置一套Simatic S7-300 PLC，用于框架故障保护、信息(隔离开关位置等)采集和变电所综合自动化系统进行通信，具有与当地PC机和所内综合自动化SCADA系统进行通信的两个独立的标准通信接口。
第三章城市轨道交通变电所中的一次设备
第二节
（2）基本工作原理
变压器
图3-1 变压器基本结构及工作原理示意图
第二节
变压器
4、变压器的分类 变压器的常用分类方式如下： 1）按用途分：电力变压器和特种变压器。 2）按绕组数目分：单绕组（自耦）变压器、双绕组变 压器、三绕组变压器和多绕组变压器。电力变压器 3）按相数分：单相变压器、三相变压器和多相变压器。 4）按铁心结构分：心式变压器和壳式变压器。 5）按冷却介质和冷却方式分：干式变压器、油浸式变 压器和充气式变压器。 6）按调压方式分：有载调压变压器和无励磁调压变压 器。变压器二次侧不带负载，一次侧也与电网断开 (无 电源励磁)的调压，称为无励磁调压，带负载进行变换绕 组分接的调压，称为有载调压。
二、对一次电气设备的基本要求 一次电气设备是城轨供电系统的主体，设备故障可能导 致停电甚至发生重大安全事故，在对电气设备进行设计和 选择时，应考虑安全、可靠和经济等多方面的因素，并满 足以下基本要求： 1）能长期承受工频最高工作电压、短期承受内部过电压 和外部过电压的作用而不被击穿； 2）能长期承受额定电流、短期过载电流的作用，温升在 允许范围之内； 3）能承受短路电动力效应和热效应的作用而不被损坏； 4）开关电器的断流能力应符合有关的规定； 5）供测量和保护用变换电器应符合规定的精度要求； 6）在规定的使用环境中能承受一定外界条件的影响并安 全可靠地运行
第四节
四、电弧的特性及熄灭 1、电弧电压沿弧长的分布
阴极区 － 弧柱区
电弧
阳极区 +
U U2 U
0
U3 Uh
1
I
图3-13
电弧电压沿弧长分布
第四节
2、直流电弧的特性及熄灭
电弧
图3-15直流电弧的伏安特性 图3-14 具有电弧的R-L直流电路
地铁的主要机电设备及介绍
地铁的主要机电设备及介绍
地铁的机电设备主要包括车辆系统、供电系统、通信系统、信号系统、通风设备、给排水设备等。
以下是其中一些主要机电设备的介绍：
1. 车辆系统：地铁车辆是整个地铁系统中最重要的机电设备之一。
它是一个复杂的系统，由多个子系统多级耦合而成，包括车体、车门、内装、转向架、PIS系统、牵引系统、制动系统、辅助系统、空调系统和TCMS系统等。
地铁车辆采用动拖结合的混编方式形成电动列车组，常见的编组形式有八节编组、六节编组和四节编组。
2. 供电系统：地铁供电系统是为地铁车辆提供动力的关键设备。
它包括外部电源、变电所、接触网或第三轨、配电站和牵引供电系统等。
3. 通信系统：地铁通信系统是保障地铁安全和高效运行的重要设备之一。
它包括有线通信和无线通信两种方式，为地铁列车、车站和车辆段等提供语音、数据和图像等多种通信服务。
4. 信号系统：地铁信号系统是控制列车运行的关键设备之一。
它包括列车自动控制系统、自动监控系统和调度指挥系统等，能够实现列车的自动追踪、自动防护和自动调度等功能，提高了列车的运行效率和安全性。
5. 通风设备：地铁通风设备是为地铁车站和隧道提供新鲜空气和排除废气的关键设备之一。
它包括各种风机、空调机组和排风设备等。
6. 给排水设备：地铁给排水设备是为地铁车站和隧道提供生活用水和废水排放的关键设备之一。
它包括各种水泵、水箱和排水设备等。
这些机电设备在地铁系统中发挥着各自的作用，共同保障了地铁的安全和高效运行。
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
-
谢谢观看
XXXXX
XXXXX
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
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
14 18 20 22
深圳市地铁三号线投资有限公司
深圳市地铁三号线投资有限公司
三工位开关
深圳市地铁三号线投资有限公司
真空断路器
深圳市地铁三号线投资有限公司
油变压器外形图
深圳市地铁三号线投资有限公司
SF6气体变压器外形图
深圳市地铁三号线投资有限公司
接地变/站用变
接地电阻
深圳市地铁三号线投资有限公司
草铺站外型图
基本技术参数
额定电流: 主母线回路: 2000A 额定热稳定电流：40kA(3s)(r.m.s) 额定动稳定电流: 100kA(peak) 额定耐受电压: 雷电冲击电压(峰值): 相间、相对地 550kV 断口630kV 交流工频耐受电压(有效值): 相间、相对地230kV 断口265kV
深圳市地铁三号线投资有限公司
主变电所设备介绍
维修部供电室 2009年7月10日
深圳市地铁三号线投资有限公司
维修供电室
授课人：卢洪生 参加人：谢国强 邓玉斌 郭杰栋 刘永军 连钺坚 陈 妮 朱新平 詹先柏 廖元峰 曾斌 徐永海 孙友江 肖珍 叶海光
深圳市地铁三号线投资有限公司
内容目录
深圳市地铁三号线投资有限公司
ZX2铠装式气体绝缘中压开关柜 1250A单母线柜
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 压力释放通道 主母线 控制室 三工位开关操动机构 REF542PlusHMI单元 传墙套管 电容分压装置测试接口 密度传感器电压传感器 真空断路器电流传感器 断路器操动机构 电缆插座 插接式电缆头 智能型控制/保护单元REF542Plus主 机 电缆 15 电缆夹 17 电缆室 试验插座 19 电流互感器 压力释放盘 21 断路器室 三工位开关 23 母线室 绝缘气体深圳市地铁三号线投资有限源自司深圳市地铁三号线投资有限公司
1. 110kV GIS和汇控柜外形图如下：
深圳市地铁三号线投资有限公司
GIS设备组成
深圳市地铁三号线投资有限公司
故障接地开关
深圳市地铁三号线投资有限公司
三工位开关
DS 合闸 ES 分闸 DS 分闸 ES 分闸 DS 分闸 ES 合闸
深圳市地铁三号线投资有限公司
银海站外型图 基本技术参数
额定电流: 主母线回路:2000A 额定热稳定电流：40kA(4s)(r.m.s) 额定动稳定电流：100kA(peak) 额定耐受电压: 雷电冲击电压(峰值): 相间、相对地 550kV
断口630kV
交流工频耐受电压(有效值): 相间、相对地230kV 断口265kV
深圳市地铁三号线投资有限公司
主变电所主要设备表及典型设备图
设备名称 110kV GIS 110kV 油变压器 110kV 气体变压器 主所综合自动化 主所 35kV GIS SF6 监测系统 接地兼动力变压器 0.4kV 低压开关柜 交直流屏 生产厂家 现代重工电气有限公 司 江苏华鹏变压器厂 保定保菱变压器厂 深圳华力特 厦门 ABB 江苏江阴佳灵科技 河南许继 深圳市华通电气 广东电气控制
深圳市地铁三号线投资有限公司
二、110KV一、二次设备系统组成
草埔站和银海站一次主接线部分采 用线路变压器组接线，主变110KV 中性点经隔离开关接地 。 一次系统设备： 故障接地开关(FES)，维修接地开 关(ES），隔离开关（DS），GIS 断路器(CB），电流互感器（CT）， 电压互感器（PT）。
概述 110KV（GIS)一、二次设备系统组 成 35KV一、二次设备系统组成
深圳市地铁三号线投资有限公司
一、概述 深圳地铁3号线110KV高压变电所共2座，分 别在草埔和银海，每个变电所各安装了2台 35KV/0.4KV接地变/站用变压器。 草埔站110KV±8x2.5%/35KV变压器采用三 相双卷强迫风冷低损耗有载调压气体变压器， 容量40MVA 2台，接线组别YN,d11，进口有 载调压开关，宝菱变压器有限公司产品。 银海站110KV±8x1.5%/35KV变压器采用三 相双卷自冷低损耗有载调压变压器，容量 31.5MVA 2台，接线组别YN,d11，进口有载 调压开关，江苏华鹏变压器有限公司产品。
接地开关/隔离开关共用一个壳体 共用一个操作机构 可电气、机械联锁，防止误操作
深圳市地铁三号线投资有限公司
维修接地开关
深圳市地铁三号线投资有限公司
三工位开关（隔离、维修接地）
深圳市地铁三号线投资有限公司
三、35KV一、二次设备系统组成
35KV系统接线方式采用单母线分段，采 用小电阻接地系统。 断路器为VD4X真空断路器，隔离开关 为三工位开关，安装与ZX2气体绝缘柜 中，绝缘气体为SF6。 馈线柜采用ABB过流保护、零序保护为 后备保护，西门子的电流纵差动保护为 主保护。