城市轨道交通供电系统（牵引供电系统课件）

城市轨道交通供电系统组成城市轨道交通供电系统构成城市轨道交通供电系统外部电源系统（主变电所）内部供电系统牵引供电系统动力照明供电系统电力监控系统供电设备由各级电压输电线路将发电厂、变电所和电力用户联结起来的一个发电、输电、变电、配电和用户的统一整体电力系统发电厂升压变电站发电厂主降压变电所升压变电站直流牵引变电所接触网钢轨回流线城市轨道交通供电系统构成示意图将系统输电电压如110～220kV降低到10～35kV以适应直流牵引变电所的需要主降压变电所直流牵引变电所发电厂升压变电站发电厂主降压变电所升压变电站直流牵引变电所接触网钢轨回流线城市轨道交通供电系统构成示意图牵引供电系统城市轨道交通内部供电系统

城市轨道交通内部供电系统牵引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，由降压变电所和动力照明配电线路组成。牵引供电系统牵引变电所将三相高压交流电变成适合电动车辆应用的低压直流电。馈电线再将牵引变电所的直流电送到接触网上，电动车辆通过其受流器与接触网的直接接触而获得电能动力照明供电系统直流牵引变电所将高压交流电能变成适合电动车辆应用的低压直流电能。馈电线将牵引变电所的直流电送到接触网上接触网沿列车走行轨架设的特殊输电线路，电动车辆通过其受流器与接触网的直接接触而获得电能城市牵引供电系统各部分作用电网向牵引变电所供电方式城市轨道交通作为城市电网的一个用户，一般都直接从城市电网取得电能，无需单独建设电厂，城市电网对城市轨道交通进行供电。集中供电

供电方式分散供电

混合供电

城市轨道供电方式一

在城市轨道交通沿线，根据用电容量和线路长短，建设专用的主变电所。主变电所进线电压一般为110kV，经降压后变成35kV或10kV，供牵引变电所与降压变电所。主变电所应有两路独立的进线电源。集中式供电，有利于城市轨道交通供电形成独立体系，便于管理和运营。上海、广州、南京、香港、德黑兰地铁等。

集中式供电方式二

主变电所城市电网中压网络牵引或降压变电所主变电所110kV110kV110kV主变电所主变电所10kV10kV10kV牵引变电所集中供电方式示意图集中式供电有利于城市轨道交通供电形成独立体系，便于管理和运营。上海、广州、南京、香港、德黑兰地铁等。

集中式供电方式二

（1）可靠性高，便于集中统一调度和集中管理。（2）施工方便，维护容易，电缆敷设径路比较好走。（3）抑制谐波的效果较好。为减少谐波对电网的影响和危害，一是采用较高脉波（24脉波）整流机组，二是选用较高电压（110kV）的电源，因为大容量、高电压电网的承受能力强。（4）计费方便、简单。采用110kV电压集中供电方式，运行管理单位与电业部门的电度计费在主变电所设总计量就行，不必在各变电所分别计量。优点

集中式供电方式二

特点：在地铁沿线直接由城市电网引入多路电源构成供电系统。一般为10kV电压级。分散式供电要保证每座牵引变电所和降压变电所均获得两路电源，要求城市轨道交通沿线有足够的电源引入点及备用容量。

分散供电方式三

分散供电方式三

10kV牵引变电所10kV10kV10kV10kV10kV10kV区域变电所

建设中的沈阳地铁、长春轻轨、大连轻轨、北京城铁、北京八通线、北京地铁5号线等应用：分散供电方式示意图

混合供电方式四将前两种供电方式结合起来，一般以集中式供电为主，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。北京地铁一线和环线、建设中的武汉轨道交通工程、青岛地铁南北线工程等即为混合式供电方案。结构特点应用主变电所的电气主接线变压器-线路单元接线一

T（1）主变电所两路高压电源进线，可以是专线，也可以是一路专线、另一路“T”接。高压侧主接线采用变压器-线路单元接线。（2）这种接线最简单，设备最少，不需要高压配电装置。但其可靠性差，因为任一元件出故障，该单元就停止工作。（3）在正常运行方式下，两路线路各带一台主变压器。特点变压器-线路单元接线一

T（4）如主变压器一、二级负荷的负载率较低，系统发生故障时，恢复供电操作十分方便。当一台主变压器或一条线路故障退出运行时，只需在主变电所中压侧做转移负载操作，由另一路进线电源的主变压器承担本主变电所范围内的全部一、二级用电负荷，对相邻主变电所无影响。（5）如主变压器一、二级负荷的负载率较高，当主变压器或线路发生故障时，需要通过相邻主变电所联络来转移部分负荷，实现相互支援。特点变压器～线路单元接线一

T主变电所不设高压配电装置，一台主变压器退出时，其他主变压器能承担本变电所供电范围内的全部一、二级负荷。变压器～线路接线形式被广泛应用于城市交通主变电所中。应用

内桥形接线二

①主变电所两路高压电源进线可以都是专线，也可以一路专线、另一路“T”接。高压侧主接线采用内桥形接线②这种接线的优点是有3台断路器，需要的断路器较少，而且线路故障操作简单方便，系统接线清晰。③在正常运行方式下，桥联断路器打开，两路线路各带一台主变压器。特点QF1QF2QF3QS1L1L2T1T2内桥形接线

内桥形接线二

④因内桥形接线线路侧装有断路器，线路的投入和切除十分方便。⑤因主变压器运行可靠其故障率低于线路故障率，且主变压器也不需要经常切换，因此这种主接线形式应用较多。特点QF1QF2QF3QS1L1L2T1T2内桥形接线

内桥形接线二

对于电源线路较长、故障率较高的情况，采用这种接线方式可以提高供电可靠性。应用内桥形接线QF1QF2QF3QS1L1L2T1T2

外桥形接线三

外桥形接线QS1QS2QF3QF1L1L2T1T2QF2①主变电所两路高压电源进线可以都是专线，也可以一路专线、另一路“T”接。高压侧主接线采用外桥形接线②这种接线的优点是有3台断路器，需要的断路器较少特点

外桥形接线三

QS1QS2QF3QF1L1L2T1T2QF2③在正常运行方式下，桥联断路器打开，两路线路各带一台主变压器。当一路电源进线失电后，桥联断路器合闸，由另一路电源进线向分挂在两段母线上的两台主变压器供电，承担本变电所范围内的全部一、二级用电负荷，根据供电系统负荷变动情况，确定三级负荷的切除和保留。④线路的投入和切除不方便，需要操作两台断路器，并有一台主变压器暂时停运。桥断路器检修时，两个回路需要解列运行；主变压器侧断路器检修时