城市轨道交通-供电系统

第5章 供电系统
第一节
概述
第二节
第三节
牵引供电系统
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。
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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。
• 它由三部分组成：即设在控制中心的主机， 设在各变电所的远程控制终端以及连接终端 与中心的通信网络。
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运动监控的优点
• （1）集中监控可提高系统运行的安全可靠和经 济性。 • （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。
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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
五、架空式接触网
• 架空式接触网是架设在走行轨道上部的接 触网，由电动列车顶部伸出的受电弓与之 接触取得电能。
• （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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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
第5章 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？
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• 按线路形式可分为地面架空式和隧道架空 式。
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接触悬挂、支撑装置、支柱、基础
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架空式接触网优缺点
• 优点：
–安全性较好，适应于电压较高的制式。
• 缺点：
–维修不方便，对城市景观造成影响。
• 上海、广州地铁均采用了1500V接触网供电的 方式。
六、接触轨式接触网
• 接触轨是沿着走行轨道一侧平行铺设的附加第三 轨。
• 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。 • 分散式供电应保证每座牵引变电所和降压变电 所皆能获得双路电源。
第三节 第三节
牵引供电系统
电力监控系统 电力监控系统
电力监控系统——远动监控
• 运动监控就是调度所与各被监控端之间实现遥控、 遥测、遥信和遥调技术的总和，它的主要任务就 是集中监视和集中控制。
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远动监控
• 运动监控系统的作用是保证在控制中心对供 电系统的主变电所、牵引变电所、降压变电 所的供电设备的运行状态进行监视、控制及 数据采集。
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。
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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
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第四章 供电系统
第一节
概述
第二节
第三节
牵引供电系统
电力监控系统
一、牵引供电系统的组成
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接触轨式接触网优缺点
• 优点：
–电动车辆受电靴与第三轨接触面较大且对其磨损极小， 故维护简单；另外修建地下线可降低净空，减小开挖 土方。
• 缺点：
–离地面较近，绝缘和安全难度大，一般使用较低的电 压制式
• 北京地铁即采用了750V接触轨供电的方式。
第四章 供电系统
第一节
概述
第二节
• （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。
3．混合式供电
• 混合式供电是前两种供电方式的结合，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。 • 北京地铁1号线和2号线即为此种供电方式。
三、牵引供电系统
• 牵引供电系统供给电动车辆运行的电能。
• 它是由牵引变电所和牵引网组成的。
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二、高压供电源系统
• 高压供电源系统既是城市电网对轨道交通系统内 部的变电所的供电方式，一般视各城市的情况而 定。 • 高压供电源方式有三种：
– 集中式供电 – 分散式供电 – 混合式供电
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1．集中式供电
• 沿城市轨道交通线路，根据用电容量和线路的长 短，设置专用的主变电所。
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三、牵引网
• 城市轨道交通系统的牵引网为沿线路敷设专为 电动车辆供给电源的装置。
• 牵引网包括接触网、馈电线、轨道、回流线。
• 它是轨道交通供电系统向电动车组供电的直接
环节。
• 接触网可分为接触轨和架空接触网两种型式。
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三、牵引网
• （1）接触网：经过电动列车的受流器向电动列车 供给电能的导电网
• 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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牵引供电系统的组成
1 2 7 6 5 4 2 3 2
1 2 7 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