地铁供电系统设计

地铁供电系统设计演讲人：日期:CATALOGUE目录02供电设计原则01系统结构概述03关键设备配置04继电保护系统05电缆敷设规范06防雷与接地设计系统结构概述01牵引供电电源通过城市电网提供的电能，为地铁车辆提供动力。01馈电线将电能从牵引变电所输送到接触网或接触轨。02接触网/接触轨为地铁车辆提供连续的电能，供其运行和加速。03回流线将地铁车辆产生的电流回流到牵引变电所，形成闭合电路。04牵引供电系统组成动力照明供电网络动力供电系统照明供电系统应急电源系统接地系统为车站和区间内的动力设备提供电源，如通风空调、排水等。为车站和区间内的照明设备提供电源，包括正常照明和应急照明。在市电故障或突发事件情况下，为重要设备提供应急电源。确保供电系统的安全，将电流引入地下。主变电站功能定位降压将城市电网的高压电降压为地铁系统所需的低压电。01分配将降压后的电能分配给各个牵引变电所和降压变电所。02计量对地铁系统的用电进行计量，以便进行运营管理和成本核算。03保护在供电系统发生故障时，通过自动或手动方式切断故障电路，保证系统安全。04供电设计原则02负荷等级划分标准根据列车运行密度和行车速度划分将列车运行密度大、行车速度快的线路划分为一类负荷；列车运行密度小、行车速度慢的线路划分为二类负荷。根据用电设备的重要性和用途划分根据电力负荷的特性和变化规律划分对于重要的通信、信号、综合监控等设备，划分为一类负荷；对于通风空调、照明等设备，划分为二类负荷。将负荷变化较大、对电能质量要求较高的设备划分为一类负荷；将负荷变化较小、对电能质量要求不高的设备划分为二类负荷。123供电可靠性保障策略双重电源供电应急备用电源自动化控制系统采用来自不同电网或不同发电厂的电源，为地铁系统提供双重电源供电，确保一路电源故障时，另一路电源能够迅速接替供电。建立自动化控制系统，对供电系统进行实时监测和控制，及时发现和处理故障，提高供电系统的可靠性和稳定性。配置应急备用电源，如蓄电池组、柴油发电机组等，当主电源故障或电能质量不合格时，能够迅速启动应急备用电源，为重要设备提供应急供电。能量回馈技术应用利用列车制动时产生的能量，将其回馈到电网中，供其他用电设备使用，降低能源浪费和消耗。制动能量回馈采用高效节能的供电设备，如节能型变压器、无功补偿装置等，降低供电系统的损耗和能耗。节能型供电设备建立能量管理系统，对地铁系统中的各种能源进行统一管理和优化调度，提高能源利用效率和节能效果。能量管理系统关键设备配置03整流机组参数规范输入电压范围输出电压和电流功率因数校正谐波抑制整流机组应能够适应供电系统的电压波动范围，通常要求输入电压在额定电压的±10%以内。整流机组的输出电压和电流应满足地铁列车的牵引供电需求，同时应考虑列车的再生制动能量吸收和利用。整流机组应具备功率因数校正功能，以提高电网的功率因数，降低无功损耗。整流机组应采取有效的谐波抑制措施，以减少对电网的谐波污染。额定电压直流开关柜的额定电压应不低于系统最高电压，同时应留有一定的安全裕量。额定电流直流开关柜的额定电流应满足系统最大负荷电流的要求，并考虑短时过载能力。分断能力直流开关柜应具备足够的分断能力，能够可靠地切断故障电流，保证系统的安全运行。耐受短路电流能力直流开关柜应能承受系统短路时的大电流冲击，而不损坏或降低性能。直流开关柜选型要求接触网/第三轨布局布局形式接触网/第三轨的布局形式应根据地铁线路的特点和运营需求确定，可采用单边供电、双边供电或环形供电等方式。01绝缘距离接触网/第三轨与轨道、地下结构等金属部分之间的绝缘距离应符合相关标准和规范，确保系统的安全运行。02防护措施接触网/第三轨应采取必要的防护措施，如设置防护罩、隔离门等，以防止人员直接或间接接触到带电体。03维护检修接触网/第三轨的布局应便于维护和检修，应设置必要的检修设备和通道，确保系统的可靠运行。04继电保护系统04当地铁系统中发生短路故障时，保护装置应快速动作，切断故障电路，保护设备不受损害。电流速断保护在地铁供电系统中，设置短路保护装置，当电流突然增大时，保护装置能立即动作，切断电路，防止短路故障扩散。短路保护当电流超过设备额定值时，保护装置应在设定的延时后动作，断开电路，防止设备过载运行。过电流保护010302过流保护整定原则对于接地故障，保护装置应迅速动作，切断故障电路，防止接地电流对设备和人员造成危害。接地保护04联锁逻辑控制机制电气联锁机械联锁逻辑联锁监控联锁通过电气元件的相互制约关系，实现不同设备之间的联锁控制，确保系统安全可靠运行。在需要联锁的部位设置机械装置，通过机械力的作用实现设备之间的联锁，提高系统的可靠性。通过逻辑关系来实现设备之间的联锁控制，当某一设备出现故障时，相关联的设备会自动停止运行，避免事故扩大。将联锁状态信息实时采集并上传至监控系统，实现远程监控和联锁控制，提高系统自动化水平。故障快速切除流程故障检测通过电流、电压等电气参数的实时监测，以及设备状态信息的采集，判断系统是否出现故障。故障定位根据故障检测的结果，结合系统的拓扑结构和设备运行信息，快速定位故障发生的位置。故障隔离在故障定位后，通过断开故障设备或故障区域的断路器，将故障设备与正常设备隔离，防止故障扩散。恢复供电在故障隔离后，尽快恢复非故障区域的供电，减少对系统的影响。同时，对故障设备进行检修，确保其恢复正常状态后再投入运行。电缆敷设规范05强电弱电分层隔离强电电缆和弱电电缆应分层敷设，避免电磁干扰和安全事故。强弱电电缆分层敷设电缆桥架应分层安装，避免强弱电电缆混放。电缆桥架分层安装在电缆隧道中，强电电缆和弱电电缆应分层隔离，防止相互干扰。电缆隧道分层隔离防火阻燃材料标准防火隔板在电缆隧道和电缆沟中设置防火隔板，阻止火势蔓延。03选用具有阻燃性能的电缆，防止电缆在火灾中蔓延。02阻燃电缆电缆防火涂料在电缆表面涂刷防火涂料，提高电缆的耐火性能。01冗余通道设置规则多路径布放电缆应沿多个路径布放，以减少单一路径故障对系统的影响。01备用通道设置备用电缆通道，当主通道发生故障时，可以迅速切换到备用通道。02冗余设备在关键设备处设置冗余设备，以提高系统的可靠性和可用性。03防雷与接地设计06综合接地系统架构综合接地系统包括接触网、钢轨、电缆支架等金属部分，以及接地装置和连接线。接地系统组成接地电阻要求等电位连接综合接地系统的接地电阻应符合相关标准，以确保系统安全可靠运行。将综合接地系统内的所有金属部分进行等电位连接，以减少雷击时的电位差。在接触网适当位置设置避雷针，引导雷电放电，降低接触网遭受雷击的概率。避雷针设置选用高性能绝缘子，提高接触网绝缘水平，减少雷电对接触网的破坏。绝缘子性能将接触网与综合接地系统连接，确保雷电流能够顺畅地