城市轨道交通车站低压配电与照明系统课件 模块3 车站低压配电系统 任务1城市轨道交通供电系统

第2课常用工具和仪表模块2车站低压配电系统任务一城市轨道交通供电系统一、城市轨道交通供电系统概述（一）城市轨道交通供电系统的功能电能是城市轨道车辆电力牵引系统必需的能源，以及为轨道交通运营服务的机电设备，包括通风、空调、照明、通信、信号、给排水、防灾报警、电梯、电动扶梯等也都依赖并消耗电能。在城市轨道交通运营中，若供电一旦中断，不仅会造成城市轨道交通运营瘫痪，而且还有可能危及旅客生命安全，造成财产损失。因此，高度安全、可靠而又经济合理的供给电能是城市轨道交通正常运营的重要条件和保证。图3-1城市轨道交通供电系统F1,F2——发电厂；L1～L9—传输线路；B1～B3—主变电所；B4～B5—牵引变电所；B6—降压变电所一、城市轨道交通供电系统概述（二）城市轨道交通供电系统的组成城市轨道交通供电系统一般包括外部电源系统、中压环网供电系统、牵引供电系统和动力照明系统。1.外部电源系统一、城市轨道交通供电系统概述（二）城市轨道交通供电系统的组成城市轨道交通供电系统一般包括外部电源系统、中压环网供电系统、牵引供电系统和动力照明系统。1.外部电源系统城市轨道交通供电系统的电源一般取自国家电力系统，即取自于所在城市供电电源网络。外部电源系统是指城市供电电源网络对轨道交通系统内部变电所的供电系统，包括发电厂、传输线路和区域变电所。根据能源的不同，常见的发电形式有火力发电、水力发电、风力发电、核能发电、光伏发电等。发电厂发出的电能，要先经过升压变压器升高电压，然后以110kV或220kV的高压，通过三相传输线输送到区域变电所。一、城市轨道交通供电系统概述（二）城市轨道交通供电系统的组成2.中压环网供电系统一、城市轨道交通供电系统概述（二）城市轨道交通供电系统的组成2.中压环网供电系统中压环网是连接区域变电所到供配电系统的系统。该系统主要包括所有的主变电所和35kV或10kV系统线路环网。通过中压电缆，纵向把上级主变电所和下级牵引变电所、降压变电所连接起来，横向把全线的各个牵引变电所、降压变电所连接起来，便形成了中压环网供电系统。主变电所将电压降到35kV和10kV的中压电压等级供给牵引变电所和降压变电所。图3-1城市轨道交通供电系统F1,F2——发电厂；L1～L9—传输线路；B1～B3—主变电所；B4～B5—牵引变电所；B6—降压变电所一、城市轨道交通供电系统概述（二）城市轨道交通供电系统的组成3.牵引供电系统牵引供电系统是城市轨道交通供电系统的核心，负责向轨道交通车辆提供电能，其主要作用是降压、整流和传输电能。牵引供电系统主要由牵引变电所（站）和牵引网两大部分组成。一、城市轨道交通供电系统概述（二）城市轨道交通供电系统的组成3.牵引供电系统牵引变电所主要由变压器和整流器组成；牵引网主要由接触网、馈电线、电分段、轨道和回流线组成。接触网又分为架空式和接触轨式。图3-2牵引供电系统示意图一、城市轨道交通供电系统概述区域变电所或主变电所将供电部门送来的三相高压交流电降压为所需电压等级，通过三相线路送到牵引变电所（站），再降压并整流为适应于电动车组工作的直流电（1500V或750V），通过电动车组受流装置与接触网或接触轨滑动接触，将直流电引入电动车组后，工作后电流流经车体、轮对、轨道，再经由回流线回到牵引变电所。一、城市轨道交通供电系统概述接触网是指经过电动列车的受电器向电动列车供给电能的导电网；馈电线是指从牵引变电所向接触网输送牵引电能的导线；回流线是指用以供牵引电流返回牵引变电所的导线；电分段是指将接触网从电气连接上相互分开的装置。为便于检修和缩小事故范围，一般会将接触网分成若干段。轨道列车行走时，利用走行轨作为牵引电流回流的电路。一、城市轨道交通供电系统概述（二）城市轨道交通供电系统的组成4.动力照明系统城市轨道交通动力照明供电系统主要负责向信号、照明、通风、排水、制冷设备馈送电能，这些设备大都使用三相380V或220V的交流电，其主要作用是降压、分配和传输电能。动力照明供电系统主要由降压变电所、照明系统和低压配电系统等组成，由降压变电所降压为380/220V对动力、照明等供电。一、城市轨道交通供电系统概述（二）城市轨道交通供电系统的组成4.动力照明系统（1）降压变电所降压变电所将三相电源进线电压降为三相380V交流电。一般每个车站均应设降压变电所，地下车站负荷较大，常设于站台两端；负荷较小的车站可以几个站合设一个。降压变电所可附设在某个牵引变电所之中，构成牵引与降压混合变电所。一、城市轨道交通供电系统概述（二）城市轨道交通供电系统的组成4.动力照明系统（2）照明系统车站照明系统采用380V三相五线制和220V单相三线制的方式供电。车站照明大致包括：站台层、站厅层公共区的一般照明、节电照明（包括站名牌标示照明）、事故照明（包括疏散诱导指示照明）、广告照明和设备及管理用房的一般照明、事故照明；出入口的疏散诱导指示照明、一般照明与事故照明；电缆廊道的一般照明及区间隧道的一般照明、事故照明。一、城市轨道交通供电系统概述（二）城市轨道交通供电系统的组成4.动力照明系统（3）低压配电系统城市轨道交通车站低压配电系统采用380V三相五线制和220V单相三线制的方式供电，系统范围大致包括：站台层、站厅层和设备管理用房的环控、排水、消防、电梯、自动扶梯、自动售检票及通信、信号、站控室等系统动力设备的供配电；车站环控室所供配电设备的控制。1.根据变电所结构形式划分城市轨道交通供电系统从110kV或者220kV系统获取电能，一般采取供电分区方式向它的下一级负荷供电，中压环网电压等级为交流35kV和10kV，有时只有35kV环网。这一系统由于低压变配电系统和牵引供电系统相互关系的不同，又分了许多模式。

二、城市轨道交通供电系统结构(1)独立模式牵引系统和动力照明信号供电系统相互独立，城市轨道交通供电系统独立模式如图1-6所示。图1-6城市轨道交通供电系统独立模式二、城市轨道交通供电系统结构(2)联合模式一般来说，牵引系统和动力照明信号供电系统是相互分开的，根据实际情况，也可以把牵引系统和动力照明信号供电系统融合到一个变电所，形成一体化混合结构，即牵引降压混合变电所，如图1-7所示。二、城市轨道交通供电系统结构注：跟随所不带变压器，是降压变电所的补充，只是把380V电源分配出去。二、城市轨道交通供电系统结构三、城市轨道交通供电系统的供电方式1.集中式供电集中式供电指的是有专门设置的主变电所（或电源开闭所）集中为牵引变电所及降压变电所供电的外部供电方式。上海、广州、南京、香港图3-3集中式供电方式三、城市轨道交通供电系统的供电方式1.集中式供电优点：供电可靠性高，受外界因素影响较小；主变电站采用110/35kV有载自动调压变压器，并有专用供电回路，供电质量好；城市轨道交通供电可独立进行调度和运营管理；检修维护工作相对独立方便；可提高城市轨道交通供电的可靠性和灵活性；牵引整流负荷对城市供电电源网络的影响小；只涉及城市供电电源网络几个220kV变电站的增容改造，工程量较小，相对易于实现。缺点：成本高。三、城市轨道交通供电系统的供电方式2.分散式供电分散式供电指由分散引入的城市中压电源直接为牵引变电所及降压变电所供电的外部供电方式。分散式供电不需要设置主变电所，是将城市中压电网电源直接送给城市轨道交通各牵引或降压变电所供电。沈阳地铁、长春轻轨、大连轻轨、北京八通线、北京地铁5号线图3-4分散式供电方式三、城市轨道交通供电系统的供电方式2.分散式供电优点：成本低，便于城市供电电源网络进行统一规划和管理。缺点：因同时受110kV和10kV电网故障影响，故受外界因素影响较多；10kV电网直接向一般用户供电，引起的故障概率大，可靠性低；调度和运营管理环节增多，故障状态下的转电不方便；牵引整流机组产生的高次谐波直接进入10kV电网，对其他用户的影响较大；要求城市供电电源网络的变电站应具