地铁供电系统

1、地铁供电系统供电系统是地铁所有用电用户的电能源泉， 是机车和机电系统运行的动力保证。 一旦供 电系统发生故障， 将使整条线路失去运营能力， 造成重大经济损失。 随着地铁线路的不断增 多，地铁供电系统复杂程度越来越高， 出现事故的可能性和故障波及的范围、 造成的损失也 不断增大。 供电系统能否安全可靠运行将直接关系到地铁的安全、 稳定运营， 为了保证地铁 安全可靠地运行，探讨其供电系统安全措施是极其有意义的。1 地铁供电系统分析1.1 高压供电系统。 一般地， 城市电网对城市轨道交通进行供电的方式有三种:集中式供电、分散式供电和混合式供电。1.1.1 集中供电方式。沿城市轨道交通线路，根据用电量

2、和线路的长短，建设城市轨道 交通专用主变电所。主变电所应有两路独立的 110KV 电源。再由主变电所变压为城市轨道 交通内部供电系统所需的电压级（ 35KV 或 10KV 等）。由主变电所构成的供电方案为集中 式供电。1.1.2 分散供电方式。分散供电方式是指不设主变电所，而直接由城市电网区域变电所 的 35（ 33）KV 或 10KV 中压输电线直接向城市轨道交通沿线设置的牵引变电所、降压变电 所供电并行车环网。 采用这种方式的环境必须是城市电网比较发达， 在有关车站附近有符合 可靠性要求的供电电源。 其中压网络的电压等级应与城市电网相一致。 在这种方式下， 可设 置电源开闭所，并可与车站变

3、电所合建。1.1.3 混合供电方式。即前两种供电方式的结合，以集中式供电方式为主，个别地段引 入城市电网电源作为集中供电的补充， 使供电系统更加完善和可靠。 武汉轨道交通、 北京地 铁 1 号线和环线即为此种供电方式。1.2 牵引供电系统及其运行方式。1.2.1 牵引供电系统组成。在城市轨道交通牵引供电系统中，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 （称轨道回路） 、回流线流回牵引变电所。 由馈电线、 接触网、 轨道回路及回流线组成的供电网络称为牵引网。 牵引供电系统即由牵引 变电所和牵引网组成，其中牵引变电所和接触网是牵引供电系统的主要组成部分。1.2.2 牵引

4、供电系统运行方式。（1）正常运行方式。正线各供电区间，均由相邻牵引变电所双边供电；车辆段内接触 网由车辆段牵引变电所供电：停车场内接触网由停车场牵引变电所供电。（2）任一牵引变电所解列时的运行方式。当任一牵引变电所解列（不含线路端头牵引 变电所），由相邻变电所越区 “大双边 ”供电。当正线线路端头的牵引变电所解列，分别由相 邻的牵引变电所单边供电。1.3 动力照明供电系统。1.3.1 系统构成。城市轨道交通除了直流电动车辆外，其它所有交流低压负荷都由动力 照明供电系统供电。 动力与照明配电系统由降压变电所、 动力配电系统和照明配电系统构成。 降压变电所与牵引变电所共用 AC35KV 供电网络，

5、降压变电所将 AC35KV 降压成 AC0.4KV 后向动力与照明配电系统供电。 动力与照明配电系统的供电范围为车站、 区间、 车辆段和控 制中心的所有动力照明负荷。 根据各种用电负荷对供电可靠性的要求， 地铁动力照明负荷一 般分为三级。一级负荷 :包括消防用电设备及地铁运行中特别重要的负荷两部分。消防设备有消防泵、水喷淋泵、防灾报警系统（FAS）、区间隧道通风机、排风/排烟机及相应风阀、直升电梯、事故照明等。地铁运行中的重要负荷包括设备监控系统（BAS）、通信、信号、无线传输、售检票、变电所自用电、直流屏电源及废水泵等。二级负荷 :包括站厅、站台层公共区的一般照明、节电照明；各设备用房的照明

6、、出入 口照明、集水泵、一般风机等。三级负荷 :主要包括空调冷水机组及其配套设备、自动扶梯、广告照明、电热设备、清 洗机械等。 三级负荷为单电源供电， 由降压变电所单母线馈出， 当供电系统为非正常运行方 式时，允许将其切除。1.3.2 降压变电所。每个车站都应设降压变电所承担本站及区间动力照明负荷。若地下 车站负荷较大， 一般于站台两端设降压变电所， 各负责半个车站和相邻半个区间的供电。 其 中一端可以和牵引变电所合建为混合变电所，若地面车站负荷较小，可设一个降压变电所。 降压变电所的两路电源可以来自主变电所， 也可来自相邻牵引变电所。 单母线分段， 根据系 统需要，也可以不设分段开关。1.3

7、.3 动力照明。动力照明系统采用 380/220V 三相五线制系统（ TN-S 系统）配电。基本上采用放射式供电，个别负荷可采用树干式供电。一类负荷要求双电源、双电缆，供电末端自动切换，来电自复；二类负荷为双电源、单电缆；三类负荷为单电源、单电缆。1.4电力监控系统。电力监控系统实现在控制中心（OCC）对供电系统进行集中管理和调度、实时控制和数据采集。除利用 “四遥 ”（遥控、遥信、遥测、遥调）功能监控供电系统 设备的运行情况， 及时掌握和处理供电系统的各种事故、 报警事件功能外， 利用该系统的后 台站还可以对系统进行数据归档和统计报表功能，以更好地管理供电系统。电力监控系统作用是保证控制中心

8、对供电系统的主变电所、牵引变电所、降压变电所 等供电设备的运行状态监视、 控制和数据采集。 它由设在控制中心的主机、 设在各变电所的 远程控制终端以及联接终端与中心的通信网络三部分组成。电力监控系统的结构宜采用 1对N的集中监控方式，即1个主站监控N个子站的方式。 系统的硬件、软件一般要求充分考虑可靠性、 可维护性和可扩性， 并具备故障诊断、在线修 改功能，同时遵循模块化和冗余的原则。远动数据通道宜采用通信系统提供的数据通道。2 提高地铁供电系统安全性方法与措施2.1 对供电系统设备设施的日常维护。保持地铁供电系统长周期的正常运行，要求对各 类设施设备及时维护保养，以减少随机故障的影响。从防灾、 抗灾的角度来讲，日常安全维 护制度还要确保牵引变电所内设备的完备性，灭火装置的充分性及可用性。2.2 完备的供电系统监测系统、安全装置、消防设施和信息传输系统地铁供电系统也要严格贯彻 “安全