城市轨道交通供配电系统培训讲义

城市轨道交通系统规划与建设线路与车站车辆供电信号通信运营管理安全与应急§5.1概述§5.2变电所§5.3接触网§5.4远动监控（SCADA）系统及地下迷流◆单元内容了解城市轨道交通供配电系统的功能掌握城市轨道交通供配电系统的组成了解城市轨道交通供配电系统的供电制式◆教学目标5.1概述

知识目标技能目标情感目标积极主动、善于沟通和表达能够绘制牵引供电系统示意图能够绘制动力照明系统示意图◆中国达人秀冠军——刘伟

说过一句话，他的生命中不能缺少三样东西：······◆同学们在上海学习生活

也不能缺少：知识、友谊，手机、电脑······◆城市轨道交通系统正常运营

更不能缺少能源供应——电力供应一、城市轨道交通供配电系统的功能1）、电动车组运行所需的电能供应：牵引用电。2）、机电设备运转所需的电能供应：风机、水泵、空调、自动扶梯、加工设备等。3）、城市轨道交通通信信号设备运行所需的电能供应。4）、照明及其他生产生活用电供应。一、城市轨道交通供配电系统的功能

城市轨道交通是一个重要的用电部门，其一次供电系统定为一级负荷，按规定需由两路独立的电源供电，当其中一路电源发生故障时，另一路应能保证一级负荷的全部用电需要。一、城市轨道交通供配电系统的功能二、城市轨道交通供配电系统的组成图5-1城市电网一次电力系统和地铁供电系统1、一次电力系统由：发电厂（站）、传输线路、区域变电所组成1）、发电厂火力发电水力发电核能发电太阳能发电风力发电2）、传输线：需升压为超高压电压（220kV及以上），满足远程运输需要。1、一次电力系统3）、区域变电所1、一次电力系统1）、牵引供电系统图5-2地铁牵引供电系统示意图2、城市轨道交通供配电系统①牵引变电所（站）②馈电线③接触网（或接触轨）④轨道电路⑤回流线

注意：北京、天津、武汉地铁采用接触轨方式，上海、广州、南京等地铁采用架空接触网方式。

电分段1）、牵引供电系统2、城市轨道交通供配电系统2、城市轨道交通供配电系统接触网（轨）馈电线轨道回流线牵引供电系统牵引变电站牵引网1）、牵引供电系统2、城市轨道交通供配电系统牵引湾供电柜系统催由牵卧引变啄电所翼和牵逃引网窜组成掏，其榜中牵引泳变电羞所和接触陪网（应轨）是牵盲引供习电系恐统的秘主要抚组成凯部分。注意：2、城榜市轨谜道交枣通供春配电叔系统图5-铲3地铁思动力饥照明忠供电敏系统宪示意上图2）、残动力停照明最供电按系统2、城面市轨剥道交棒通供他配电么系统动力照明供电系统降（减）压变电所配电线路配电所2）、执动力奶照明践供电印系统2、城植市轨登道交脸通供众配电帖系统布置麻：在动放力照冲明供挑电系打统设顺计中争，降喜压变豪电所取一般聪按每站庙一个设置仔，也京可以几个午车站合设一荷个。也可窝将降瓦压（劣动力叼）变贡电所附设碧在某霞个牵宗引变雹电所艺之中，形成馋一个码牵引苗与动咽力混合茎变电论所。2）、流动力辣照明族供电监系统注意：★在地飞铁供尖电系樱统中防，根烈据实发际需堂要，标可以济分为集中与式供慢电和分散漆式供止电2、城宰市轨皆道交趟通供估配电涉系统集中匙供电2、城臣市轨副道交描通供舍配电绣系统分散去供电2、城恋市轨顽道交刮通供痰配电栋系统三、凭城市汇轨道狭交通严牵引养电力页制式●城市耕轨道据交通绪电动蝴列车维，有直流幅驱动和交流告驱动两类贤，为眯使这堪两类轮列车傻都能磁在同拨种牵海引电恐力制速式下贸运行雄，一般膀采用返直流辫牵引球供电境制式花。●直流听供电皇的优相点：★直流挤传输控不产迁生电获抗压经降，谦在相忽同的隶电压魄等级燃下，母在压第降损巾失方掩面，番直流骨供电去优于抽交流甜供电遥；★对触耳网结右构要判求也唤相对牲简单躲；★可减革少电内动列型车牵写引电牌机控圆制系倘统的毫设备遵配置厚，有话效减摆轻列抢车的颤自重幼。1、直流观制：采用IE定C国际纺电工咸委员洲会标困准，乐见表蜓。我国刃国家动标准过采用DC确75烈0V和DC锻15家00膊V两种泊。如上悼海为15族00含V。直流系统电压V标准最低最高7505009001500100018003000200036002、交流间制：一般版多用厌于电偏气化楼铁路肠牵引颂供电户方式枣（距鸭离远雅、需找装车能载变佩流装惰置）详。三、南城市扔轨道河交通践牵引牲电力朋制式一、挨城市很轨道输交通形供配园电系执统的丹功能电动匆车组其、机膨电设抢备、靠通信脸信号茧、照照明生绞活二、暂城市颂轨道稍交通拔供配垮电系粉统的反组成——重点1、一丢次电晃力系护统：3部分2、城砍轨供俱配电置系统访：牵引句供电买系统席：5部分摆，牵殖引网动力业照明柳供电馋系统夹：3部分三、虾城市持轨道钻交通戴供配隆电系盟统的潮供电病制式1、直观流制—城轨绳，我仙国标共准：75舌0V密\杨1矩50夹0V2、交勤流制—电气虎化铁言路本节敌小结练一叠练P1途13蚂-1歼14一、半判断晃题1、地组铁供拒电不壁同于陶一般顾工业誉和民润用的怨供电晶，根梯据其响重要技性应倡规定覆为二缎级负跑荷。滩（兄）2、北炎京、裕天津那地铁鹅采用倍的是崭集中挠供电泉方式西。（婆）3、用忧以供读牵引漂电流岩返回距牵引姻变电篇所的减导线灵称为但馈电刑线。忌（端）二、差填空泳题1、牵勾引供筛电系岸统由和组成趟。2、上为海地豆铁采顷用V电压躲供电勤；北微京地震铁采点用V电压戴供电教。作业饲：1、牵乓引供验电系周统有衡哪几累部分额组成森？什年么是遮牵引狡网？2、绘亭制牵锦引供梯电系抢统示衰意图屈。做一掉做5.棍2变电蛛所

地铁变电所（室）一般是在地铁沿线设置的，地铁变电所（室）可以建在地下，也可以建在地面，地铁变电所（室）尤其是地下变电所（室）在防火方面都有一定的要求。地铁变电所（室）根据不同类型分为三种基本类型：高压主变电所（室）、牵引变电所（室）和降压变电所（室）。地铁变电所（室）是由各种不同用途的电气设备按照一定的电气主结线联结而构成的。1、变压秒器：一种企传递痛和变紧换交斯流电苹能的伸静止慕变化挤器。按功掠能分晚为：隔升压粒变压无器、迈降压摧变压浸器按相酿数分兄：单去相、竿三相他、多哑相变宋压器按绝利缘方村式分描：干辰式、纹浇注绝式、膀油浸嚷式变兴压器成等等被。一、碎电气依设备主要牛电气逃设备变压塘器、均断路暴器、振隔离蜡开关肿、母贺线、广熔断家器、挖电压狭互感陪器、跑电流领互感项器、切避雷煤器、籍整流埋器等皂。5.锐2变电笑所2、断路迹器：一种满对电贝路进匆行控米制（银开断竹、关绍合）棒和保游护的搞高压闷电器锐开关弄，用需于自词动切恭断负糟载电气流和归短路捏电流熄。按绝挂缘方浅式和警熄弧屈介质役分：油断茎路器非、六度氟化侨硫断火路器纳、真洗空断布路器喷、空球气断译路器纠等。5.博2变电南所3、隔离塘开关近：一种开没有缴熄弧汽装置黄的高危压电煎气开逮关。倡不能则切断弓负载忽电流狡和短忽路电闲流，肃但可够在无委负荷戚电流番时接岭通和累断开未电路号。在驳断开寇状态民，能讲起到匪隔离秆电压骄的作胜用。女为运柔行、懒操作既、检住修提艳供方却便和麦安全共条件烟。5.扩2变电议所4、母线摊：一种勒汇合淡和分校配电嘱能的嗽导线顺。室虽外常跌用软咏质母逮线，迷如钢久芯铝忌铰线孤；室息内则脸采用榨硬质歉母线蜓，如标铝排臣。母线表常用告颜色循标记蹈识别晃，在睡三相纲交流编系统辩中：黄线——A相，绿线——B相，红线——C相；在直飘流系初统中据：红色——正极染，蓝色——负极毕，黑色——零线话及接观地线福。5.馆2变电备所5、熔断斤器：是一顽种过般负荷鹊和短狼路电穴流导棒致熔叶体发毯热熔温断的予保护纹电器弯。5.应2变电席所6、电压竖互感绸器：又称据压变者，是铅电气桌测量蠢，控途制和灯保护弟回路哨用的商变压竟器。5.摘2变电辩所7、电流戚互感街器：又称痒流比陈，是住电气锁测量趁、控由制和鞠保护启调路型用交迟流器漫。5.居2变电箭所8、避雷沸器：是防度止从孙线路盼侵入吹的雷鹅电波稀损坏渗电气迎设备驼绝缘嘱的保伯护电扁器。9、整流栏器：是一钓种与竟牵引借变压仓器组创合成论整流蹈机组单的电叔流变胶换器瞎。5.泥2变电转所1、组成舌与功纠能：变压聪器、欢断路视器、吐隔离洪开关理、母殃线等复电气载设备径及连知接导蚊线组谅成的缸接受伪分配调电能阵的电顾路电气纠主结炭线反颂映变晶电所困的基道本结焰构和被功能竹，在嘴运行内中，狡表达计电能绵输送奔的分荐配的耐关系疫，成拆为实澡际运做行操骗作的橡依据2、种类谈：单母唤线型俭主结离线、屡双母伯线型雄主结福线和衬桥型章主结秃线二、钓电气闲主结谦线5.拥2变电给所1）、矿单母赚线型蹦主结凶线5.位2变电另所特点恼：结线射简单蝇，设拼备少絮，费闯用低每一另个回拍路均姑由断贷路器拾切断绩负载象电流御与短献路电别流，腹断路挺器两辰侧隔棍离开捧关可洗使断革路器膏与电锐源隔懒离，唇保证避维修补人员诉安全染操作母线舰发生纤故障丈，全挠线停报电单母芳线型淘主结柜线改兔进型怨：在掀母线青中加吹装一受个母械线断胁路器打（MD）或滨隔离贡开关完，将筐母线秒分段祸，提静高供蛇电检途修的制灵活支性，姥称为雅单母删线分姻段主姥结线5.险2变电渗所2）、民双母陆线主殃结线在单荷母线宵型基相础上爸加装暖一套富母线妹，使忆故障示检修包时缩卸短停要电时屠间5.帖2变电炊所3）、怨桥型作主结颠线采用狱两条抵电源钳进线犯和两眠台变绢压器该，在丑电源嗓进线眯间用辣横向焦母线待及断跟路器睬或隔蔑离开蝴关连山接。如果观桥接乎母线疲在变茂压器忌外侧钟，进朵线断汽路器版内侧母时成缠为内桥谨结线，桥寨接母鸭线在烟进线缝断路裂器外喘侧的头成为外桥奋结线脊。5.施2变电胆所桥型与主结事线的赤特点那：正常述运行兼时，熄两台维变压滑器并员列运祝行，父桥接墓母线叫断路猫器或愁隔离披开关以全部若闭合将；当仇两台价变压柴器分通别工果作时筛，则近母线工断路字器或嘉隔离送开关钞断开研，当萌一路陡故障劫时，却可切息换线眯路，赔使两税台变棕压器圾均由落正常反工作扩的一曲路提秀供电罚源。5.凝2变电堪所三、让主变夹电所城市更轨道多交通躬供电脆系统庭中，摆由上辩一级迫供电奖区域着获得苦高压分（如11狗0k夸V或22废0k裕V）电步能，肾经降剥压后萍以中掌高压帝电压素等级得（如35棕kV或10恢kV）向可牵引纤变电结所和宿降压值变电殃所供辈电的陶一类包变电裂所AC斩11亡0K艘v→AC荒35话Kv和AC岂10曾Kv为保丢证轨介道交瞎通牵棒引负患荷一梅级用迎电需讽要，貌需设律置2或2座以遥上主厌变电坑所；取两路沾电源能进路苏配置添两台莲相应伍的变疫压器爱。5.贴2变电组所如主径变电趋所以车不同验电压哭等级掉向附指近牵浓引变悦电所歪、降工压变堪电所踏供电程，主阀变压巡寿器可喝采用正三相膨三线候有载网调压择变压萌器。劈燕结构孟如图5.缺2变电天所四、凑牵引翠变电郊所5.支2变电俗所由区帝域变肢电所忧或主裁变电楼所获麦取中歇压电致压等俗级电府能，察经降压与整流变换冰为可捐供列史车牵睬引用嘴直流象电。牵引役变电湖所的关键紧设备相是整奥流机有组，其浇中的任整流社元件永由于灶较长叫时间幸流过库超出施允许昂值的瘦电流啄而导墙致元着件温际度过百高时识，容劈燕易引抚起元泥件损滥坏和驻整流袄机组百停止遍工作造，为扮此需羡采取鄙有效淹的过跳电流钱保护遍和降敞温冷忌却保倍护。5.悔2变电块所五、纪降压营变电孩所将区纸域变敲电所轿或主廉变电廉所所两输出娱的中炎压等刷级电检压降柱压变丈成低轨压交巴流电馋，并勒通过勤配电筋所（恰室）盖分配景给各蔽种设移备用低电。降压茅变电愉所一锹般设斯在车渡站附午近，摩既可境对车鸽站较眠集中雾的电可器设尘备供脚电，迅也可睛方便涂向车坛站两胞侧区棕间的恭用电邮设备同供电结线生见图5.蚂2变电我所5.善3接触洒网电能协从牵勤引变残电所慨输出币，经告馈电猴线、史接触笑网到及电动舟车组贷，再窗经走姻行轨否或负嫌馈电型线、伙回流新线返黎回牵背引变苦电所洁构成北牵引支供电揭回路盯。如男图牵引变电所馈电线接触网（受电弓或受流器）电动车组走行轨（负馈电线）回流线由于毅接触俗网是评无备尖用设僻备又姓极易众损耗缓的供裂电系地统终宵端装拣置，辰受环唯境和朋气候叹的影变较大巴，一进旦设室备损糠坏就剪会造融成牵痕引供敌电中骡断，白从而故导致仇电动斥列车估无法俭运行薪，线那路运废行停毕顿和狐秩序眯混乱报，对此轨道酬交通可造成扇较大源损害先。因此臂，对接据触网少有较腊高要军求。5.身3接触室网一、树接触纱网应粘满足溜的基芳本要役求1）在劫规定扒的车母速内畏，接夕触导粒线应辱始终贪与滑正行的肯车辆和受电成设备凯保持斜可靠移的接御触——不间更断地闯稳定调可靠床供电云，不基产生瓶电弧心火花2）接权触网挥导线疤与走违行轨圣的相交对位拔置应殃保持拴稳定3）接厕触网垃有较笨均匀孕的弹逝性，轿适应绪车辆前运动策时振役动力闪的影圈响（蛾该振型动力周与速惜度成集正比顿）4）具浑有良败好的燃稳定贱性、莲耐磨贼性和项耐腐浸蚀性稿能5）接漏触网储结构陕应尽光量简颠单，产以保俗障施壤工和局维修逃方便6）在钩气候史变化姓时，笔能保色证高碎度、局弹性惰与稳到定性电变化乡丰量达碧到最内小5.链3接触零网二、市接触兔网的必结构订类型1）接投触轨阴式：又称贯第三异轨供幸电方朝式在走态行轨扇一侧擦设置仪附加富的第钩三轨己，电肆动车杂辆安静装在殃底部监或侧陵面的师受流矩器与拔第三怖轨接规触受砖电，受流爱器也吊可称闯为受顷电靴5.炕3接触抄网接触稻轨供狗电可开分为上磨粒式和下磨验式5.根3接触燃网上磨员式优码点：固定藏方便活，接泻触效庄果好歉，但粉加防否护罩庆困难钩，接继触轨丈面易溪污染邀，无臭防护饥罩的源带电边接触被轨对世工作甚人员蛇威胁陪大下磨裙式优达点：与上抛磨式辣相反接触雕轨供请电方校式的轨特点捕：隧道巴净空勇高度贸低，卡接触谈网结萍构简稼单，秩造价众低，政维修锄易。怕人身闪安全昨与防腊火条休件差益，难遥与架估空线糕衔接汉。第三申轨供胁电一朝般采独用直蚂流，蝴电压桥为75勒0V及以堪下5.仅3接触微网2、架丝式空式架空撒式接洲触网摩架设顾在轨缠道交撕通线营路上姻方，扬电动脖车辆光车顶志安置礼受电舱弓与便接触呜网的肆导线点相接筋触受纺电架空度式接你触网牛分为地面已架空落式和地下筐架空伍式5.例3接触确网（1）地搞面架纸空式裹接触出网组分成接触脱悬挂震：由承碍力索围、吊棍弦、池接触披导线虾组成馒，直忍接与侍受电滚弓接脉触，适并保钱持良肯好接饶触性颜能支持阔系统冤：由腕寸臂、润拉杆写和绝照缘子浑组成罢，支压持接貌触悬合挂定位宋装置书：由定哑位器辫和定粥位管闹组成奋，保如证接断触导巷线与吨受电贼弓的谁相对夏位置哄在规榆定范享围内支柱疲和基鞠础：承受啊接触且悬挂梢和支委持定样位装门置的殃负荷耗，固惨定接善触悬胁挂高律度5.谈3接触盈网（2）地往下（哗隧道宵）架口空式隧道毯架空块式的置悬挂敏与地倒面架像空式药有所维不同方，一庄方面泛隧道杰内不罩能立交支柱蛇，支料持装泪置是险直接宽设置抖在洞捐顶或负洞壁博，另饭一方膨面又恐必须息考虑推隧道荣断面谢、净康空高坦度、车带电数体对捞接地何体的朝绝缘沉距离泪、导老线的川弛度双等因嘴素的摄限制劳。5.速3接触绝网三、黄供电振方式葱和电排分段1）供电裹方式充：牵引党变电沾所通民过接弊触网巾向电牙动车搂组供布电，孙每个吊牵引世变电湾所负稀责向刻两侧通区间貌供电住，如守果供质电距轧离过武长，篮牵引氏电流献在接皱触网俘上的拦电压喘降就捏会很染大，棕导致圣末端挨电压歼过低杨及电孙能损洋耗过冬大，贱直接来影响富电动羊车组钻运行钩；距反离短究，牵吉引变葵电所鸡数量偶多，赶投资立大。分为趟：单边沫供电答和双链边供姥电5.课3接触缘瑞网如图抗所示文：接屑触网御在相恰邻的像两个阔牵引图变电辆所中疼部断究开，辰形成锈两个圾供电成区域朋，每闲个供饭电分的区称迅为一晕个供听电臂秒。单边薯供电骄：电动垦车组阵仅从侄所在幸供电筝臂上脏的牵插引变澡电所删获得滑牵引请电能如果鉴在中怀间断俩开处娱设置败开关婶并使伯其连丛通，峡则电社动车居组可剥同时首从两纪个牵悟引变跟电所究获得骨电能咬，称灯为双边界供电5.筑3接触婚网单边赌供电蜡优点：故辱障影扇响范施围小舒，牵老引变拐电所欠保护镇较简究单；蜓缺点搜：电冻动车书组所羞需牵挤引电征能全投部由壮一边踢流过赏接触乎网，字电压既降和呈电能瞎损耗剥大。双边油供电自正相羞反。因此隶，正常哥行车继采用商双边戚供电愁，某衣一牵富引变膨电所牺故障范时，累采用泻临时申单边也供电5.忌3接触即网2）电惰分段通过丘设置属隔离何开关炮使接拦触网诊分成而若干描供电巴分段赶，保证悔供电船可靠药性和尖灵活如性。当某票一供辉电分锁段发评生故猎障或裳检修卸时，摊可以贝打开驾相应笔分段侨的隔判离开注关，泼使故扇障与捉停电继检修恼范围蓝缩至遇最小达，同忍时又番不影僚响其菌他各绩段接如触网抓的正男常供顾电。5.光3接触丽网一、授远动巴监控1、基割本概降念地铁吩运行撕的管归理和肠调度你是由脖控制缺中心壁来实御现的忽，其爬中的堆电力催调度呼室是晌地铁炕供电鉴系统院运行欺的管鹅理和许调度躁部门挺。远动财技术律，通畅过远调动监课控设咏备对器各类温变电逝所（挤室）爹进行工直接情的集馆中监吊视和西控制蛋。远动翅监控杰设备盲是调装度端箱与各腥被监皇控端播之间亦实现遥信、遥测、遥控和遥调功能着的设圆备。我国砌地铁赞牵引陪供电改系统拴已被术规定绘应优倒先采朴用计兵算机雨远动数监控枪设备易，上哥海地敬铁将遮采用扫先进废的微轧机远很动监荐控设讨备来亿实现猎地铁踩供电乡丰系统狸的现熄代化枯管理固和集挽中调邪度。5.腊4远动详监控色及地辞下迷率流2、远泡动监监控的砖通道渣和信筒息传板送方庆式远动能监控渔系统贯组成脾：调度床端装蒙置、被监姿控端塞装置和通道。通道井是传阶送远丘动信英息的淋传输已设备语，包铸括：糖通信番线路佛和调震制器角、解香调器裁。远动辈通道炊的种银类：柿架空系明线牢、无棍线通芦道（周高频春、微谊波）淋、有榜线电输缆和仓光缆朝通道赔。Eg俘:北京忙地铁漠采用榴有线稍电缆靠通道吐，上躁海地恩铁采指用光江缆通肌道努。5.也4远动误监控美及地装下迷可流远动妥信息踩传送誓方式捏：问答鸽式，循环乐式。问答竖式：是设指信残息的狮传送开采取滤查询假式问粒答方谣式，鸽当主暂站发借出查穴询命骄令时燃，被依查询椅的分祝站按雄查询见的要塑求回愿送以搜相应片信息烤，既李按需耕传送搭信息轧；循环钉式：是祥指各趋分站范按扫箭描周索期循衡环不处断的燥向主轿站传梳送信糖息，受既按厨时传菜送信锅息。亏在传威送周妄期允柜许的悔情况肠下，棚也即驴时间煌响应扬要求梯不高间时，诊大都章采用府问答黄式传思送方图式。5.盼4远动骗监控李及地判下迷适流3、远博动监攻控的编系统变结构地铁每供电央远动肠监控著系统源一般朵采用1：N链状族式结嗓构，亦由调雁度端惹的主廊站（MS）对N个变单电所雹的分幻玉站（RT祝U）实冶现远漠动监卸控。主站搞装置诞结构临一般举用两仅台微赖型计贯算机缴（主曾机）艘、通释信处继理机醋以及膊其他碧功能渔子系帮统模想块组赞成。分站仍装置辈结构萍由主恢机（偶微处柳理机刃）以享及其降他功避能子所系统卖模块饭来组欺成。5.产4远动淋监控指及地讨下迷鞭流二、辈地下抬迷流1、地纪下迷征流：扮在直充流牵约引供两电系朋统中泪，牵单引电救流并度非全好部经后过走宋行轨方流回锣牵引良变电某所，厕部分把电流重会由孕钢轨负流入你大地兄，再介由大贼地流舍回钢候轨或寺牵引席变电个所，伴这种寻地下授杂散勤电流切称为地下拥迷流。回流睁的牵脾引电堵流越长大，诞钢轨供绝缘哀程度两越差串，则令地下凑迷流滩越大含。地下修迷流崭的影裳响：地下矛金属榴导电冤体被灿腐蚀影响须地下绝电气床设备心的正渔常工腥作5.都4远动尺监控膛及地骂下迷脾流2、地患下迷轧流的弄防护拒：(1镰)在电债力牵僚引方炸面①鞋选择岸较高教的直状流牵疮引供圆电电径压，练以减碎少牵幸引电导流和沃迷流梨；②桨缩短弃牵引梁变电至站间具的距否离；③香采用芹迷流争较小搏的双腐边供锯电方课式；④爱在钢讽轨间乖用铜予软线晋焊接贤，尽坝可能嚼减小沃钢轨脚间接联触电尖阻；⑤微增加诱附加窄回流蚕线，番减少生回流套线电福阻；⑥臂