6-3城市轨道交通供电系统中压网络的主接线与应用实例

城市轨道交通供电系统的接线形式及其运行机理城市轨道交通供电系统的接线形式及其运行机理城市轨道交通供电系统郑州铁路职业技术学院URBANRAILTRANSITPOWERSUPPLYSYSTEM主讲人：刘峻峰城市轨道交通供电系统中压网络的主接线形式与应用实例第三节城轨供电系统中中压网络的作用01几种常见的母线接线形式02content目录目录几种常见的中压网络的接线形式与运行方式03一、城轨供电系统中中压网络的作用如图所示，中压网络是通过中压电缆，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，横向把全线各个牵引变电所、降压变电所连接起来的一种供电设施，类似于电力系统中的输电线路。中压网络不是供电系统中独立的子系统，它与主变电所共同构成中压环网供电系统，是供电系统的核心部分之一。根据中压网络功能的不同，将为牵引变电所供电的中压网络称为牵引供电网络，将为降压变电所供电的中压网络称为动力照明供电网络。城市轨道交通供电系统示意图二、几种常见的母线接线形式通常认为电气主接线负责从电源接受电能，并通过出线或馈电线路分配电能。当进、出线数量较少时，可采用无汇流母线接线形式。而当进、出（馈）线数量较多时，常设置汇流母线（简称母线）作为中间环节，便于电能的汇集和分配。等。应用于城轨交通供电中压网络的几种常见的母线接线形式包括：单母线不分段接线单母线分段接线具有旁路母线的单母线接线双母线接线二、几种常见的母线接线形式1单母线不分段接线单母线不分段接线的接线图单母线不分段接线的示意图如图所示图中用单线图代表三相，进线指电源，出线指线路，如G为进线，WL1、WL2、WL3和WL4为出线。汇流母线W是进线和出线之间的中间环节。正常运行时，母线从电源处取得电能并通过出线送给负载使用。检修任一出线及其断路器时，仅该回路停电，其他回路不受影响；但是当检修进线及其断路器或者检修母线时，系统全部停电。二、几种常见的母线接线形式2单母线分段接线单母线分段接线的接线图正常运行时，分段断路器是处于接通还是断开状态由系统的运行方式决定。当分段断路器闭合时，两母线段是并列运行，当分段断路器断开时，两母线段是分列运行。单母线分段接线是利用断路器将母线分段，如图所示。图中QF3为母线分段电路器，也称为母联断路器。根据电源数目和功率，可将母线分为2段或者3段，段数越多，故障时停电范围越小，但使用的断路器数量也越多。当出线回路数增多，可靠性要求较高且有两路电源进线时，可以采用。单母线分段接线三、几种常见的中压网络的接线形式与运行方式城市轨道交通的中压网络形式一般包括单环网、双环网结构形式，也有的采用放射式结构形式，以满足降压变电所有两个独立电源进线的要求。1单环网中压网络的接线方式与运行方式单环网中压网络的接线图如图所示。这种网络在大、中运量的城轨中基本不采用。限于历史条件，上海城市轨道交通1号线的牵引网络采用了类似的中压网络方案。单环网中压网络的接线图三、几种常见的中压网络的接线形式与运行方式正常情况下，主变电所M（电源开闭所）的一条出线和主变电所N（电源开闭所）的一条出线分别向就近的变电所提供单路电源，相邻变电所通过单回电缆连接，电源联络断路器处于分闸的状态。若某条中压线路要退出运行，以由主变电所M到变电所B的线路退出运行为例，此时调度中心首先会遥控该进线电源两端的两个断路器QF1和QF2断开，将该段电源电缆隔离。随后，调度中心遥控闭合位于变电所D的联络断路器QF5，实现由主变电所N向变电所B越区供电。若中压母线出现故障，以变电所B的中压母线故障为例，则该变电所的进线断路器QF2跳闸，此时调度中心遥控断开QF1以及变电所B与下一级变电所C联络的电缆两端的两个断路器QF3、QF4，将变电所B的故障母线隔离。然后遥控闭合电源联络开关QF5，由主变电所N向变电所C越区供电，变电所B退出运行，其余各变电所为单电源运行。三、几种常见的中压网络的接线形式与运行方式2双环网中压网络的接线方式与运行方式双环网中压网络的接线图双环网中压网络的两个供电分区之间设置联络电缆，如图所示。目前，这种网络结构在大、中运量城轨中被广泛采用。正常情况下，主变电所（电源开闭所）为变电所提供两个独立电源，两个电源分列运行，主变电所母线分段断路器、变电所C的联络断路器以及变电所母线分段断路器均处于断开状态，其他的断路器处于闭合状态。三、几种常见的中压网络的接线形式与运行方式2双环网中压网络的接线方式与运行方式当变电所中的一段中压母线退出时，母线分段断路器会被闭锁，不能合闸。此时要由另一段母线的进线电源承担本变电所范围内的一、二级负荷。当系统中的一个进线电源退出运行时，以变电所A的I段母线的进线电源退出为例，此时需要断开该中压电缆两端的两个断路器，并闭合母线分段断路器，由II段母线的进线电源承担本变电所范围内的全部一、二级负荷。三、几种常见的中压网络的接线形式与运行方式3放射式中压网络的接线方式与运行方式单回路放射式单母线中压网络的接线图（1）单回路放射式单回路放射式单母线中压网络的接线图，如图所示。放射式中压网络供电，变电所之间没有直接的电气连接。放射式中压网络有单回路放射式和双回路放射式两大类型。任意一回中压电缆故障时，不影响其他回路供电，且操作灵活方便，易于实现保护和自动化，这种网络结构在小运量的新交通制式中有所运用。其优点在于正常情况下，主变电所（电源开闭所）馈出多回中压电源为城轨供电系统的各个变电所直接供电，主变电所（电源开闭所）的中压母线的分段断路器处于分闸状态，变电所进线断路器处于合闸状态。当变电所进线故障时，主变电所相应的馈出断路器跳闸，该变电所退出运行。当变电所母线退出时，其进线断路器或者主变电所相应的馈出断路器跳闸，该变电所也会退出运行。三、几种常见的中压网络的接线形式与运行方式（1）单回路放射式单母线接线三、几种常见的中压网络的接线形式与运行方式（2）双回路放射式双回路放射式单母线中压网络的接线图如图所示。双回路放射式单母线中压网络的接线图三、几种常见的中压网络的接线形式与运行方式正常情况下，主变电所（电源开闭所）分别馈出两回中压电源为城轨供电系统的各个变电所直接供电，变电所的两个进线均接于同一段母线上。正常情况下只有一个进线为变电所的母线供电，另一条电源进线作为备用当变电所正常工作的进线电源退出运行时，另一个备用的电源投入运行。当变电所的两个进线电源均退出运行时，主变电所（电源开闭所）相应的馈出断路器跳闸，该变电所退出运行。而当变电所得某段中压母线故障时，正常工作的进线断路器跳闸，备用进线断路器被闭锁（不能被操作），该变电所退出运行。（2）双回路放射式单母线接线单母线分段接线三、几种常见的中压网络的接线形式与运行方式（2）双回路放射式双回路放射式单母线分段中压网络的接线图如图所示。双回路放射式分段单母线中压网络的接线图三、几种常见的中压网络的接线形式与运行方式在正常运行情况下，主变电所（电源开闭所）分别馈出两回中压电源为城轨供电系统的各个变电所直接供电，但是这两个电源分别接于两段不同的母线上。即，正常情况下，母线分段断路器处于分闸状态，两个电源分列工作，共同承担该变电所范围内的全部负荷。当某个变电所中有一回进线电源要退出运行时，与之对应的进线断路器跳闸，启动备用自投，即母线分段断路器合闸，由另一个进线电源承担该变电所范围内的全部一、二级用电负荷。当变电所的两个进线电源均退出运行时，主变电所（电源开闭所）相应的馈出断路器跳闸，