城市轨道交通牵引供电系统
城市轨道交通供电系统制式
城轨供电系统的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方式，主要包括电 流制式、电压等级和馈电方式。
一、电流制式
城市轨道交通的牵引供电系统几乎毫无例外地 都采用较低电压等级的直流电流供电制式。
采用直流制式的原因主要有以下几点： 1） 由于直流制供电无电抗压降，因而比交流 制供电的电压损失小； 2）电网的供电范围（距离）、电动车辆的功 率都不大，均不需太高的供电电压； 3）城市轨道交通和地铁的供电线路都处在城 市建筑群之间，供电电压不宜过高，以确保安 全； 4）直流制供电的对象，即早期使用的直流牵 引电动机和近期采用的变频调速异步牵引电动 机均具有良好的起动和调速特性，可充分满足 电动车辆牵引特性电电压均在550～ 1500V之间，其中间档级很多，这是由各种不同交 通形式、不同发展历史时期造成的。现国际电工委 员会拟定的电压标准为：600V、750V、1500V三种， 后两种电压为推荐值。我国国标亦规定为750V和 1500V，不推荐600V电压等级。
三、馈电方式
牵引网的馈电方式有架空接触网和接触轨两种 方式。电压等级与馈电方式是牵引网供电制式的关 键点，两者密切相关。对于一个具体的城市，电压 等级与馈电方式的选择，应该结合起来，统一考虑。 我国牵引网供电制式可以选择以下四种方式：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。
城市轨道交通供电与牵引系统
控制方法既可采用较为简单的转差频率控制，亦可采用高 级的动态控制方法，如矢量控制、直接转矩控制等。
但车辆用直线电机的控制还必须考虑当电机气隙变化时的 频率问题和反应板材料变化的相应控制。
6.2.1 概述
1. 城市轨道供电系统的构成
外部电源
城
市
轨
主变电所
道
交
牵引供电系统
通
供
动力照明供电系
电
统
系
统
电力监控系统
牵引变电所 牵引网系统
降压变电所 动力照明
牵引供电系统
电能从牵引变电所经馈电线、接触网输送给电动列车，再从电 动列车经钢轨、回流线流回牵引变电所。牵引负荷为一级负荷 ，规定有两路独立的电源双边供电，当任何一路电源发生故障 中断供电时，另一路应能保证一级负荷的全部用电。
ห้องสมุดไป่ตู้
1 轴承 2 前端盖 3 转轴 4 接线盒 5 吊环 6 定子铁心 7 转子 8 定子绕组 9 机座 10 后端盖 11 风罩 12 风扇
定子 铁心：由内周有槽 的硅钢片叠成。 A ----X 三相绕组 B ----Y C---- Z
机座：铸钢或铸铁
鼠笼转子
转子 铁心：由外周有槽的
硅钢片叠成。
(1) 鼠笼式转子
6.1.3 交流电力牵引系统
1. 交流牵引系统特点及发展概况 2. 三相异步电机 3. 交流电机调速系统 4. 交流传动的脉宽调制技术
1. 交流牵引系统特点及发展概况
直流电力传动优点：具有良好的调速性能
直流电力传动缺点：防空转性能较差；换向器与电 刷，因而带来了较大的体积与重量，容易产生环火 以及繁杂的维护问题
浅谈城市轨道交通牵引供电系统的继电保护配置
浅谈城市轨道交通牵引供电系统的继电保护配置城市轨道交通牵引供电系统是指在城市地铁、轻轨等交通运输系统中，负责为列车提供电力驱动的系统。
作为现代城市交通系统中不可或缺的一部分，轨道交通牵引供电系统的可靠性和安全性显得至关重要。
在这个系统中，继电保护配置起着非常关键的作用，它可以及时识别故障并采取必要的措施，保护设备和乘客的安全。
轨道交通牵引供电系统的继电保护配置需要考虑以下几个方面：系统的架构与特点、继电保护的分类和功能、具体的配置方式和应用场景等。
在本文中，将从这几个方面对城市轨道交通牵引供电系统的继电保护配置进行浅谈。
一、系统的架构与特点城市轨道交通牵引供电系统一般由几个主要部分组成：电源变压器、接触网、牵引变流器、牵引电动机等。
这些部件按照一定的布置和连接方式构成一套完整的牵引供电系统。
在运行过程中，轨道交通牵引供电系统的主要特点包括：高运行速度、高载客量、长时间连续运行、复杂的线路结构等。
这些特点对继电保护系统提出了更高的要求，要求其能够在这样的环境下保证牵引供电系统的安全、可靠运行。
二、继电保护的分类和功能继电保护是指利用继电器、电气连接和相关设备来监测电路的状态并在必要时采取控制措施，以保护设备和人员的安全。
根据其功能和保护对象的不同，继电保护可以大致分为过流保护、跳闸保护、过压保护、接地保护等几种类型。
在城市轨道交通牵引供电系统中，这些保护功能都是非常重要的。
过流保护主要用于监测电路中的过载和短路情况，及时切断故障区段的电力供应，以防止设备受损。
跳闸保护则可以在系统出现故障时，自动切断电力供应，以确保列车和乘客的安全。
过压保护和接地保护则针对电压异常和接地故障进行控制和保护。
三、具体的配置方式和应用场景在城市轨道交通牵引供电系统中，继电保护需要采用多重、互补的保护方式来保证系统的安全稳定运行。
在继电保护配置中，通常会采用多个保护装置并行作用，以提高保护可靠性和灵敏度。
还需要根据具体的应用场景，合理配置保护参数和控制逻辑，以兼顾系统的可靠性和灵活性。
浅谈城市轨道交通牵引供电系统的继电保护配置
浅谈城市轨道交通牵引供电系统的继电保护配置1. 引言1.1 背景介绍城市轨道交通是现代城市生活中不可或缺的交通方式，其牵引供电系统作为城市轨道交通的关键部分，承担着为列车提供动力能源的重要任务。
随着城市轨道交通线网的不断扩张和技术的不断更新，牵引供电系统的稳定性和可靠性要求也越来越高。
在城市轨道交通牵引供电系统中，继电保护系统扮演着至关重要的角色。
继电保护系统是保障牵引供电系统正常运行的关键环节，它能够及时发现和隔离故障，保护设备和人员安全。
对城市轨道交通牵引供电系统进行继电保护配置是十分必要的。
合理的继电保护配置不仅可以提高系统的可靠性和安全性，还能够减少系统的停电次数和维护成本，保障城市轨道交通的正常运行。
深入研究城市轨道交通牵引供电系统的继电保护配置方案具有重要的理论和实际意义。
在本论文中，将对城市轨道交通牵引供电系统的继电保护配置进行探讨，以期为相关领域的研究提供参考和借鉴。
1.2 问题概述城市轨道交通的快速发展，使得牵引供电系统在城市轨道交通中起着至关重要的作用。
随着城市轨道交通系统规模的不断扩大和复杂性的增加，牵引供电系统也面临着越来越多的问题和挑战。
继电保护系统的配置是一个至关重要的问题。
继电保护系统是城市轨道交通牵引供电系统中的关键部分，其功能是在系统受到外部故障或异常情况时，及时切断电源，有效防止故障扩大，保障设备和乘客的安全。
继电保护系统的配置是否合理，直接关系到城市轨道交通系统运行的安全和稳定性。
在日常运行中，继电保护配置的不合理性可能导致误动作或漏动作，影响到城市轨道交通系统的正常运行。
针对城市轨道交通系统的特点和需求，合理配置继电保护系统，是一项极其重要的工作。
这也是本文所要探讨的问题，同时也是实际工程中亟待解决的难题。
1.3 研究意义城市轨道交通牵引供电系统作为城市轨道交通系统中至关重要的组成部分，其稳定运行对城市交通运输的安全和顺畅具有重要意义。
而继电保护系统作为保障轨道交通供电系统运行安全的关键技术之一，其合理配置和优化对于减少故障发生、提高系统可靠性和稳定性具有重要意义。
城市轨道交通牵引供电系统
城市轨道交通牵引供电系统简介城市轨道交通牵引供电系统是城市轨道交通运行的重要组成局部，负责向轨道交通车辆提供电力供给。
它不仅直接影响着轨道交通的运营效率和电力消耗情况，还与乘客的乘坐舒适度和平安性息息相关。
本文将介绍城市轨道交通牵引供电系统的根本原理、组成结构以及未来开展趋势。
根本原理城市轨道交通牵引供电系统的根本原理是将电源通过接触网供给给轨道交通车辆。
具体来说，电源会通过接触网上的触网集电装置传送给牵引系统。
牵引系统由主变压器、牵引变流器和牵引电动机组成，负责将电能转换为机械能，驱动轨道交通车辆运行。
组成结构城市轨道交通牵引供电系统由多个组成局部构成，包括接触网、辅助设备和车辆终端设备。
接触网接触网是城市轨道交通牵引供电系统的核心局部，通常安装在轨道上方。
它由导线、吊杆、挂装件等组成，用于提供电力给牵引系统。
接触网一般采用带电架空式供电，即以高架的方式悬挂在轨道上方，通过接触网上的触网集电装置与车辆终端设备连接。
辅助设备城市轨道交通牵引供电系统还包括一系列辅助设备，用于确保供电系统的正常运行。
辅助设备主要包括配电变压器、开关设备、保护和监控装置等。
配电变压器用于将高压电源转换为适合牵引系统使用的低压电源；开关设备用于控制电能的分配和传输；保护和监控装置那么用于监测供电系统的运行状态，及时处理故障和异常情况。
车辆终端设备车辆终端设备是城市轨道交通车辆上的设备，用于接收来自接触网的电能，并将其转换为机械能，驱动车辆行驶。
未来开展趋势随着城市轨道交通的不断开展，牵引供电系统也在不断创新和改良。
以下是一些未来开展趋势：高效能源利用未来的城市轨道交通牵引供电系统将更加注重能源的高效利用。
通过采用先进的能量回收技术，如再生制动系统、能量储存装置等，将能源回收再利用，减少能源的浪费。
无线供电技术无线供电技术有望成为未来城市轨道交通牵引供电系统的重要开展方向。
通过利用无线传输技术，可以不再依赖接触网，实现轨道交通车辆的无线供电，提高供电系统的稳定性和可靠性。
城市轨道交通牵引供电系统电能损耗分析
城市轨道交通牵引供电系统电能损耗分析城市轨道交通牵引供电系统是确保城市轨道交通车辆正常运行的关键部分，其电能损耗分析对于提高能源利用效率、降低运营成本具有重要意义。
本文将从城市轨道交通牵引供电系统的组成、电能损耗的主要因素、电能损耗的计算方法以及降低电能损耗的策略等方面进行探讨。
一、城市轨道交通牵引供电系统的组成城市轨道交通牵引供电系统主要由变电所、接触网（或第三轨）、牵引变流器、牵引电动机等组成。
变电所负责将高压交流电转换为适合轨道交通车辆使用的低压直流电或交流电。
接触网或第三轨则是将电能传输到车辆的媒介。
牵引变流器将变电所提供的电能转换为适合牵引电动机使用的电能形式，而牵引电动机则是将电能转换为机械能，驱动车辆运行。
二、电能损耗的主要因素在城市轨道交通牵引供电系统中，电能损耗主要发生在以下几个方面：1. 变电所的转换损耗：在高压交流电转换为低压直流电或交流电的过程中，由于变压器、整流器等设备的损耗，会产生一定的电能损失。
2. 接触网或第三轨的传输损耗：电能在通过接触网或第三轨传输到车辆的过程中，由于电阻、电感等因素的影响，也会产生电能损失。
3. 牵引变流器的转换损耗：牵引变流器在将电能转换为适合牵引电动机使用的电能形式时，由于器件的损耗，同样会产生电能损失。
4. 牵引电动机的损耗：牵引电动机在将电能转换为机械能的过程中，由于铜损、铁损等因素的影响，也会产生电能损失。
5. 车辆运行中的损耗：车辆在运行过程中，由于空气阻力、摩擦力等因素的影响，也会消耗一部分电能。
三、电能损耗的计算方法电能损耗的计算方法通常包括理论计算和实测两种方式。
理论计算主要是根据牵引供电系统的组成和各部分的损耗特性，通过数学模型进行计算。
实测则是通过在实际运行中测量各部分的电能损耗，然后进行分析。
具体计算方法如下：1. 变电所损耗计算：可以通过测量变压器的输入功率和输出功率，计算出变压器的损耗功率。
2. 接触网或第三轨损耗计算：可以通过测量接触网或第三轨的电流和电压，计算出线路的损耗功率。
绘制城市轨道交通牵引供电系统示意图
牵引供电系统的组成
牵引变电所
城
牵引供电系统
市
轨
牵引网
道
交压变电所
统
动力照明系统
动力照明配电系统
供电系统组成
电动车辆
车站内的动力、照明。 通信、信号、防灾装 置等用电负荷及区间 内的用电负荷
操作过程
第一步，画出钢轨、接触轨及列车；（列车运行在钢轨上，通 过受电弓从接触网受电） 第二部，牵引变电所、馈电所的绘制。城市轨道交通正线采用 双边供电，在列车的前方和后方面两个牵引变电所，牵引变电 所通过馈电将电流引入接触网。 第三部，绘制回流线。电流要形成封闭的回路方能使电流流通， 在钢轨上引一条线至牵引变电所，将轨道及牵引变电所连接起 来，以供牵引电流返回牵引变电所。
绘制轨道交通系统 供电系统示意图
牵引供电系统
牵引供电系统工作原理 牵引供电系统组成
1.牵引供电系统工作原理
牵引供电，顾名思义，就是将电能直接或者经过输送、变换后提 供给车组的牵引电动机，由牵引电动机将电能转换成机械能，从而驱 动车辆运行。
2.牵引供电系统的组成
城市轨道交通供电系统大体可分为牵引供电系统和动力照明供电 系统两部分。牵引供电系统和照明供电系统又有各自的主要设备，牵 引供电系统的组成。
相关设备
城市轨道交通供电与牵引系统
城市轨道交通供电与牵引系统简介城市轨道交通供电与牵引系统是城市轨道交通运营的核心局部，为城市轨道交通车辆提供稳定可靠的电力供给，并通过牵引系统将电力转化为动力，驱动车辆运行。
本文将对城市轨道交通供电与牵引系统的关键组成局部进行详细介绍。
供电系统城市轨道交通的供电系统主要由供电设备、接触网和供电馈线组成。
供电设备供电设备是城市轨道交通供电系统的核心局部，它主要包括变电站、配电装置和电力传输线路等。
变电站负责将输入的电能进行变压、变流等处理，输出适合城市轨道交通使用的高电压电能。
配电装置用于将变电站输出的电能分配到不同的供电馈线上。
电力传输线路那么将电能从变电站输送到供电馈线。
接触网接触网是城市轨道交通供电系统的另一个重要组成局部，它负责将电能从供电设备传输到行车区域。
接触网通常采用悬挂在轨道上方的导线或导轨，通过接触网与车辆上的供电装置接触，将电能传输给车辆。
供电馈线供电馈线是连接接触网和供电设备的局部，它通过分布在轨道两侧或中央的电缆将电能传输给接触网。
供电馈线主要负责将变电站输出的高电压电能传输到接触网，以供行车区域的车辆使用。
城市轨道交通的牵引系统是将电能转化为动力，驱动车辆运行的关键局部，它主要包括牵引变流器、牵引电机和传动装置等。
牵引变流器牵引变流器是将供电系统提供的直流电转化为交流电，并根据车辆的运行需求控制输出功率和频率的设备。
牵引变流器通常由多个晶闸管或功率模块组成，通过调整晶闸管的导通和封锁，实现对电流和电压的控制，从而实现对车辆的驱动力和制动力的控制。
牵引电机牵引电机是城市轨道交通车辆中的动力装置，它根据牵引变流器输出的交流电能，将电能转化为机械能，驱动车辆运行。
常用的牵引电机包括直流电机和交流电机，其中交流电机又包括异步电机和同时电机等。
传动装置是将牵引电机输出的动力传递给车轮的局部，它主要通过减速器和传动轴等组件实现。
传动装置的设计对车辆的运行稳定性、效率和能耗等方面有着重要影响。
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1牵引供电系统：从主降压变电站（当它不属于电力部门时）及其以后部分统称“牵引供电系统”
2杂散电流：绝大多数电力牵引轨道交通线路是以走行轨为其回路的，由于钢轨大地之间不是绝缘的，因此回流电流必有部分经大地回牵引所，这部分电流因土壤的导电性质，地下管道位置不同，可以分布很广，故称杂散电流。
3.GIS：六氟化硫全封闭组合电器，它是在六氟化硫断路器的基础上把各种控制保护电器全部封装的组合电器设备。
4远动控制：又称遥控即在远离变电所（执行端）的电气设备进行控制。
5距离控制:即在主控制室内对变电所的一次设备集中进行控制监测，开关位置信号-中央信号以及继电保护装置等都配置在主控制室的屏台上，便于监视和管理运行。
6安装接线图：为二次设备的制造安装或调试检修而专门绘制的安装图
7二次原理图：也称归总式原理图，用来表示二次设备中的监视仪表，控制与信号，保护和自动装置等的工作原理图。
一．简述断路器的主要功能？答：断路器又叫高压开关，断路器不仅可以切断和闭合高压电路的空载电流和负载电流，而且，当系统发生故障时，它与保护装置相配合，可以迅速地切断故障电流，以减少停电范围，防止事故扩大，保证系统的安全运行。
二．简述地铁动力照明结构及功能？答：
三．简述直流牵引所的保护？答：
四．接触网设计过程中应满足什么要求？答：1.接触网
悬挂应弹性均匀高度一致，
在高速行车和恶习的气象
条件下，能保证正常取。
2.
接触网结构应力求简单，并
保证在施工和运营检修方
面具有充分的可靠性和灵
活性。
3.接触网寿命应尽量
长，具有足够的耐磨性和抗
腐蚀能力。
4.接触网的建设
应注意节约有色金属及其
他贵重材料，以降低成本。
五．简述地面架空接触网组
成及功能？答：架空式接触
网由接触悬挂，支撑装置，
支柱与基础设施几大部分
组成。
接触悬挂是将电能传
导给电动车组的供电设备。
支持装置用来支持悬挂，并
将悬挂的负荷传递给支柱
和固定装置。
支柱与基础用
以承受接触悬挂和支撑装
置所传递的负荷（包括自身
重量），并将接触线悬挂固
定在一定高度。
六．简述地下迷流防护措
施？答：在电力牵引方面：
提高供电电压，减小牵引所
距离，采用双边供电，减小
钢轨电阻，增加回流线减少
回流电阻，增加到道泄漏电
阻，定期检测。
在埋设金属
管方面:尽量远离，在金属表
面或接头处采用绝缘，采用
防电蚀电缆线路，在电缆上
包铜线套钢管，在地下管道
涂沥青包油毡，设排流装
置。
七．牵引变电所计算需要的
参数有那些？答：1.馈电线
及牵引变电所的平均电流，
有效电流，最大电流；2.电
动车辆或机车在供电区段
内运行时的平均电压损失
及最大电压损失；3.接触网
中平均功率损失等
八．高压控制电路构成及作
用？答：主要由控制元件，
中间放大元件与继电器以
及操作机构等几部分组成。
1控制元件：运行人员用来
发出开关跳，合闸操作命令
的操作按钮。
2 中间放大元
件与继电器：将控制元件的
操作命令转化成高压开关
的电磁操作机构所需要的
大电流。
3操作机构;直接对
高压开关进行分，合闸操
作。
九．电气主接线的要求是？
答：可靠性:保证在各种运行
方式下，牵引负荷以及其他
动力的供电连续性。
灵活
性：在系统故障或变电所设
备故障和检修时，能适应调
度的要求，灵活便捷迅速地
改变运行方式，且故障影响
的范围最小。
安全性：保证
在进行一切操作切换时，工
作人员和设备的安全以及
能在安全条件下进行维护
检修工作。
经济性应使主接
线投资与运行费用达到经
济合理。
十．简述断路器控制回路的
要求？答;1高压开关的合
跳闸回路是按短路通过大
电流脉冲来设计的。
操作或
自动合跳闸完成后，应迅速
自动断开跳合闸回路以免
烧损线圈。
2控制回路应能
在控制室由控制开关控制
进行手动跳合闸，又能在自
动装置和继电保护作用下
自动合闸或跳闸，同时能由
远方调度中心发送控制命
令进行跳合闸。
3应具有高
压开关位置状态的信号，事
故跳闸与自动合闸的闪光
信号。
4.具有防止断路器多
次合跳闸的“防跳”装置。
5.采用液压和气压操作的机
构，跳合闸操作回路中应分
别设有液压和气压闭锁，在
低于规定标准压力情况下，
闭锁操作回路。
断路器和隔
离开关配合使用时，应有防
误操作的闭锁措施。
6.对跳
合闸回路及其电源的完好
性，应能进行监视。