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城市轨道交通供电导论-教学课件-ppt-作者-李建民-第六章-城市轨道交通供电_图文


第六章 城市轨道交通供电 系统结构及其运行 第一节 城市轨道交通供电系 统结构与要求 一、供电系统结构 城市轨道交通供电系统主要由以下三部分构成:中压环网系统、牵引 供电系统和低压供配电系统。 中压环网系统:城市轨道交通电力能量来源于所在城市的国家电力系 统,它直接取自城市或区域电力网。城市轨道交通电力网供电系统就是指 国家电力网以何种方式向城市轨道交通供电,结构是如何构成的。因此, 城市电网或区域电力网的结构必将对城市轨道交通供电系统起着决定作用 牵引供电系统:城市轨道交通供电系统的核心,负责向城市轨道交通 车辆提供电能。主要作用是降压、整流和传输电能。 低压供配电系统:负责向信号设备、照明、通风、排水、制冷设备馈 送电能。主要作用是降压、分配和传输电能。一般而言,它主要是负责向 安全、保障设备供电。 二、供电系统具体要求 1)供电系统应满足经济、可靠、接线简单、运营管理及维护方便的 要求。 2)目前,城市轨道交通供电系统一般采用集中供电,110/35kV两级 电压供电方式。 3)对于集中供电模式,主变电所应从市区电网引入两回路110kV独立 电源供电,以保证供电可靠性和供电质量。 4)主变电所110kV侧采用线路变压器组,也可采用内桥接线方式;主 变电所35kV侧采用单母线分段接线。 5)供电系统按远期高峰小时负荷设计,并预留一定裕度。 二、供电系统具体要求 6)供电系统应满足下列运行方式负荷的要求:① 主变电所一台主变 压器解列退出运行时,由另一台主变压器向该主变电所供电范围内 的用电负荷供电,每台主变压器容量应满足该所供电区域高峰小时 牵引负荷和动力照明一、二级负荷的需求。 7)对于集中供电模式,不考虑在一座主变电所故障解列,同时35kV 环网电缆故障的情况。 8)正常运行方式下,系统的电能损失最小。 9)牵引降压混合变电所或降压变电所正常时由两回路35kV电源供电, 当任一回路35kV进线电缆故障或失压时,另一回路35kV电源向该所 供电范围内一、二、三级负荷供电。 二、供电系统具体要求 10)根据车站和车辆段设备负荷分布情况,各设1~2座降压变电所, 当设置两座降压变电所时,一所为35kV侧单母线分段接线方式,另 一所为跟随式。 11)牵引变电所设两套整流机组,两套机组并联运行构成等效24脉波 整流对牵引网供电,以减少注入城市电网的谐波。 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。 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。 二、供电系统具体要求 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。 16)各车站设置综合接地网,接地电阻不大于0.5Ω,根据各地的情况 不一样,有时选0.8Ω,还有的选1.5Ω。 17)当接地系统设计与杂散电流防护设计发生矛盾时,应优先考虑接 地安全。 18)继电保护装置应满足可靠性、速动性、选择性和灵敏性的要求。 19)为保证旅客安全,每个车站应设钢轨电位限制装置。 20)供电系统应尽可能采用优质的国产化设备,便于维护和管理。 三、变电所主接线选择原则 1.变电所主接线方案研究 2.减少生产房屋面积的措施 减少生产房屋的面积,不仅可以减少变电所房屋的投资,而且 可以方便车站的建筑布置,减少环控负荷和照明负荷以及其他辅助 设施的配置,意义重大,更重要的是可以减少一次性投资。 3.继电保护的配置 合理地设置继电保护可以提高供电系统的可靠性,提高运行的 经济水平,方便于运行管理。 4.绝缘配合及接地 合理地设置过电压保护装置、正确选取各设备的绝缘水平,采 用恰当的接地方法,能够确保人员和设备的安全,提高供电的可靠 性,延长设备的使用寿命。 三、变电所主接线选择原则 5.无人值班的具体措施 采取无人值班方式,研究无人值班的需求,完善无人值班的具 体措施,是运营可靠的保证。在设备配置上,设计、建设阶段就要 做充分的考虑。 6.主要设备选择 城市轨道交通供电设备的研究工作已开展多年,许多制造厂家 积极参加轨道交通供电设备的研究与开发,可供选择的国产设备厂 家很多,一大批成熟的国产设备陆续投入运营,多年实践证明国产 设备可以满足轨道交通的运营要求。新建线路要立足选择国产设备, 并着眼于设备的稳定可靠。 四、变电所建设原则 1.电源设置原则 一般从最近的220kV变电站引入两路电源,而且要选择至少两 个220kV变电站,主变电所110kV电源从两站引入比较理想。220kV 变电站要具有足够的容量,最好预留110kV出线间隔,以满足城市 轨道交通供电发展的需要。设计新的供电系统时,既要充分利用现 有城市轨道交通供电资源;同时,还要兼顾城市轨道交通远期规划, 以便提高整个城市轨道交通供电系统的效率。 2.主变电所选址原则 我国城市轨道交通供电系统多选择35kV等级环网供电,而考虑 到35kV电缆末端的电压质量,35kV供电半径不宜过长,因此主变电 所应尽可能处在供电线路的中间。同时,主变电所所址还应考虑使 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 配电系统由110/35kV(/10kV)主变电所供电。 2)新建主变电所应结合城市轨道交通网规划、城市电网发展规划及 现有情况做统一规划、合理布局、分步实施。 3)尽可能利用现有轨道交通主变电所,以实现主变电所资源共享, 避免重复配置造成的浪费。 3.牵引变电所选址原则 牵引变电所的设置首先要满足供电质量的要求,GB 10411—200 5《城市轨道交通直流牵引供电系统》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1800


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