《城市轨道交通供电》习题库及答案

《城市轨道交通供电》习题库及答案

一、填空题

1.供配电系统就是电能的供应和分配系统，包括电能的生产、输送、分配和

应用各环节。

2.电力网的主要功能是变换电压和输送电能。

3.根据国家标准《标准电压》(GB/T156—2007)规定，额定电压等级分为

鱼类。

4.城市轨道交通牵引电压为直流1500V和750Vo

5.变压器二次绕组的额定电压要考虑变压器自身的电压损耗和输电线路的

电压损耗。

6.当电网容量大于3000MW时，频率偏差不允许超过±0.2Hz。

7.设备负荷通常用功率表示.而线路负荷用通过的电流值来表征。

8.发电机、变压8等电气设备的负荷指其输出功率,而电动机类用电设备

的负荷指其输入功率。

9.电力负荷应根据供电可靠性及中断供电在政治、经济上所造成的损失或

影响程度分为二级

10.电力系统中性点常采用不接地、经消弧线圈接地、直接接地和经低电阻

接地4种运行方式。

11.低压电网采用TN系统、TT系统、IT系统3类接地系统。

12.在中性点不接地的系统中，发生单相接地时，非故障相对地电压值增大

为8倍相电压“

13.在低压配电系统中，广泛采用中性点直接接地的运行方式。

14.在TN接地系统中，保护线是为了保护人身安全,防止发生触也事故而

设的接地线。

15.保护中性线兼具中性线和保护线的作用。

16.低压电网有三类接地方式，分别是TN系统、TT系统和IT系统。

17.TN-C系统由三根相线和一根PEN线构成，所以也称为三相四线制系统。

18.开关电器是用来正常控制主电路开断或闭合的电器，具有控制、隔离、

肘和接地作用。

19.电气设备按照电流制式可划分为交流电器和直流电器。

20.城轨工程中一般常用的断路器类型是真空断路器。

21.在城轨主变电所110kv主变压器常用类型是油浸式变压器。

22.在牵引变电座和降压变电所中常用的变;1器类型是干式变压器。

23.城轨供电系统应满足安全性、可靠性、适用性、经济性、先进性等基本

要求。

24.城轨供电系统的外部电源有集中式、分散式和混合式三种供电方案。

25.主变电所适用于外部电源采用集中式供电方式。

26.电源开闭所适用于外部电源采用分散式供电方式°

27.我国直流牵引电压等级为750V、1500V两种，其电压允许波动范围

分别为500~为0V和1000~1800V。

28.电磁兼容的三要素是骚扰源、耦合途径和敏感设备。

29.城轨供电系统的主变电所应从城市电网弓入回路独立的电源。

30.内桥式接线只需岂台断路器。

31.主变电所中压侧主接线一般采用，母线分段形式。

32.牵引用电负荷为二级负荷。

33.对互为备用线路，一路退出运行，另一路应承担其一级和二级负荷的供

电。

34.城市轨道交通多数采用等效经脉波整流机组。

35牵引整流机组由牵引变压器和整流器构成。

36.城轨配电变压器采用中性点直接接地运行方式

37.变，所内点电气设备的控制方式主要分为就地控制、变电所遥控、控制

中心远程控制三种。

38.同一回路中的断路器和隔离开关存在状态闭锁，只有断路器处于分间状

态时，隔离开关才能进行合、分闸操作。

39.目前，城市轨道交通线路基本采用微机综合保护装置。

2

40.过电流保护包括定时限过电流保护和反时限过电流保护两种形式。

41.电力监控系统实现在控制中心对供电系统进行集中管理和调度、实时控

制和数据采集。

42.SCADA系统的四遥功能是指遥控、遥信、遥测、遥调。

42.SCADA系统在控制中心设置电力调度中心。

43.SCADA系统在控制中心设双以太网局域网，正常情况下，一个网络用于

监控计算机之间的通信，另一个处于热备用状态。

43.在SCADA系统中，能够对系统软件进行犷展和开发的是皿工作站。

44.SCADA系统的通信主干网材质一般选用光缠。

45.杂散电流对她下金属腐蚀主要是电腐蚀。

46.杂散电流防护的原则是“以防为主、以排为辅、防排结合、加强监测

47.牵引网由接触网、回流轨（包括大地）、馈电线和回流线构成仁

48.牵引网的馈曳线是连接牵引变电所和接触网的导线。

49.牵引网的旦遹邀是连接轨道和牵引变电所的导线。

50.城轨接触网主要分为架空式接触网和接触机式接触网。

51.接触轨根据接流方式可分为即上部授流、下部授流和侧部授流三种方

式。

52.柔性架空接触网主要由接触悬挂、支持装置、定位装置、支柱与基础等

几部分组成。

53.柔性架空接触网用来固定接触线的横向&置的是定位装置。

54.柔性架空接触网直接给电动车组输送电能的是接触悬挂。

55.刚性架空接触网的结构主要有接触悬挂和支持定位装置两大部分。

二、选择题

1.不属于电力系统组成部分的是（B）o

A.发电机B,太阳能C.变压器D.输电线路

2.属于二次能源的是（D）0

A.煤B.核能C.风力D.电能

3.不属于电力网设备的是（C）。

3

A.升压变压器B.降压变压器C.发电机D.电力线路

4.配电网采用中性点不接地方式时，发生单相接地故障后下列描述不正确

的是（D）。

A.系统的三相对称关系并未破坏，线电压不变

B.中性点的电压上升到相电压，非故障相对地电压值增大为后倍相电压

G.接地点的短路电流是正常运行的单相对她电容电流的3倍

D.系统不可以带故障继续运行

5.配电网采用中性点不接地方式时，发生单相接地故障后系统可以带故障

运行的时间不允许超过（D）o

A.0.5hB.1hC.1.5hD.2h

6.下列接地方式中不属于TN接地系统的是（B）o

A.TN-CB.TTC.TN-SD.TN-C-S

7.下列对于PE线和N线的描述不正确的是（B）0

A.PE线是专用保护接地线，N线是工作零线

B.在系统正常工作时，PE线和N线均无电流通过

C.PE线不得进入漏电保护器，N线可以

D.在照明支路中，PE线必须用铜线，截面不得小于2.5mmz,而N线截面

根据计算负荷确定。

8.在供配电系统中，不属于二次系统功能的是（C）o

A.系统控制B.系统监视0.电能传输D.系统保护

9.不属于变换电器的是（D）。

A.变压器B.电压互感器C.电流互感器D.熔断器

10.断路器属于（B）0

A.变换电器B.开关电器C.限制电器D.补偿电器

11.开关电器不具有（D）作用。

A.控制B.隔离C.保护D.限制

12.不属于限制电器的是（B）o

A.电抗器B.断路器C.避雷器D.阻波器

13.不属于城轨供电系统的外部电源供电方案的是（D）。

4

A.集中式B.分散式C.混合式D.独立式

14.主变电所馈出线设计属于（）的设计范围。

A.主变电所B.全线系统C.牵引供电系统D.电力照明系统

15.我国牵引网供电制式中不包括(B)。

A.直流1500V架空接触网B.直流1000V接触轨

C.直流750V架空接触网D.直流750V接触轨

16.目前，我国在城轨供电系统没有应用的中压电压等级是（C）。

A.35kvB.33kvC.20kvD.10kv

17.目前国内大部分城轨供电系统的主变电所引入电压等级是（）o

A.35kvB.110kvC.220kvD.330kv

18.关于城轨供电系统主变电所的选址说法不正确的是（B）o

A.主变电所位詈自接影响变电所工程投资和运行的经济效益

B.对城市配电网的网络结构、供电质量和运行经济性没有影响

C.应尽量邻近城市轨道交通线路布置

D.应和城市规划、城市电网规划相协调

19.内桥式接线需要（B）台断路器。

A.2B.30.4D.5

20.目前，国内城市轨道交通主变电所大都没置（B）台主变压器。

A.1B.2C.3D.4

21.下列城轨低压负荷中，不属于一级负荷的是（D)0

A.排烟风机B.消防泵C.主排水泵D.自动扶梯

22.下列城轨低压负荷中，不属于二级负荷的是（)°

A.普通风机B.排污泵C.电梯D.应急照明

23.下列城枇低压负荷中，属于三级负荷的是（B)o

A.排烟风机B.空调C.主排水泵D.自动扶梯

24.不属于SCADA系统四遥功能的是（D）。

A.遥控B.遥信C.遥测D.遥感

25.不属于柔性架空接触网的悬挂类型的是（D）0

A.简单悬挂B.链彩悬挂C.弹性简单悬挂D.刚体悬挂

5

三、名词解释

1.电力系统：由发电厂的发电机、升压及降压变电设备、电力网及电能,用

户构成的发电、输电、变配电和用电的整体

2.额定电压：就是用电设备、发电机和变压器正常工作时具有最佳技术经

济指标的电压

3.频率偏差指供电实际频率与电网标准频率的差值。

4.一次设备：在变配电所中，直接用来接收电能、改变电压和分配电能以

及相关的设备

5.开关电器：用来正常控制主电路开断或闭合的电器，具有控制、隔离、

保护和接地作用

6.补偿电器：用于变配电系统中补偿无功功率、提高功率因数的设备

7.二次设备：对一次设备进行控制、保护、监测和指示的设备

8.“加1准则”：即系统中任意一个元件发生故障后满足供电范围内一级和

二级负荷的要求

9.双边供电：接触网的同一供电分区由相邻牵引变电所各经一路馈线同时

馈电的供电方式

10.联锁：利用机械、电气自动控制和远程控制的技术和设备，使供电系统

电气设备间相互具有制约关系

11.直流双边联跳：在构成双边供电的两个馈线断路器之间建立联锁，当出

现故障时两个馈线开关有一个动作就联跳另一个，实现整个供电分区完全断电。

12.主保护：指满足系统稳定和设备安全要求、能以最快速度有选择地切除

被保护设备和线路故障的保护。

13.近后备保护是指当主保护失灵拒动时，由本电气设备或线路的另一套保

护发挥作用，实现后备保护。

14.远后备保护是指当主保护或断路器拒动时，由相邻电气设备或线路的保

护来实现的后备保护。

13.定时限过电流保护：当短路电流达到保护装置动作电流时，保护装置即

启动，到达动作时间便断开回路的保护方式。

14.反时限过也流保护是指当线路电流超过整定值时便启动保护，但动作时

6

间与过电流大小成反比的保护方式。

15.SCADA系统的遥控功能：是指在电力调度中心对接入系统的任何一个具

备遥控功能的设备进行分、合闸远距离控制。

16.遥调：是指对远距离的受控对象的工作状态进行调节的技术，即在远距

离的情况下，对所要进行调节的设备进行调控，从而达到是设备达到最佳工作状

态。

17.杂散电流：是指在城市轨道交通直流牵引供业系统中，没有从走行轨、

回流线流回负极，而从走行轨泄露到经大地流回负极或根本没流回负极的部分电

流0

18.锚段：为满足供电可靠性和机械受力方面的需要，将一个供电分区内的

接触网被分成若干一定长度且相互独立的分段。

19.锚段关节：两个相邻锚段的衔接区段（重叠部分）

20.中心锚结：在接触悬挂的中部，将接触线和承力索在支柱上进行可靠固

定的装置。

四、简答题

1.供配电系统由哪几部分组成？各有什么作用？

答：由发电厂的发电机、升压及降压变电设备、电力网及电能用户构成的发

电、输电、变配电和用电的整体称为电力系统。

发电厂是生产电能的场所，将一次能源转换成电能。电力网负责变换电压和

输送电能，它由各类变电所和不同电压等级的线路连接组成。配电系统负责将电

能传输、分配给电力用户。

2.电能质量的评价指标有哪些？允许的偏差各是多少？

答：评价指标主要有频率偏差、电压偏移、电压波动、正弦波畸变、供电可

靠性等。

频率偏差指供电实际频率与电网标准频率的差值。当电网容量大于3000MW

时，频率偏差不允许超过±0.2Hz；当电网容量小于3000MW时，频率偏差不

允许超过±0.5Hz;在电力系统非正常情况下，供电频率偏差不应超过±1Hzo

电压偏移指用电设备的实际端电压U偏离额定电压UN的百分比，10kV及

7

以下三相配电系统的电压偏移允许值是±7%,220V单相配电系统的电压偏移允

许值是+7%、-10%：在供配电系统非正常运行情况下，用户受电端的电压偏移允

许值是±10%。

3.我国额定电压分为几级？额定电压如何确定？

答：根据国家标准《标准电压》规定，额定电压等级分为3类：第1类是

100V以下的安全电压，用于直流控制、操作电源、蓄电池和安全照明用具等电

气设备；第2类是100~1000V的电压，用于一般工业和民用电气设备；第3

类是1000V以上的电压，用于发电、变电、输电、配电和高压电气设备。

电网（电力线路）的额定电压是指线路首末两端电压的平均值，是国家根据

国民经济发展的需要和电力工业的水平经技术经济分析后确定的，是确定其他电

力设备和用电设备额定电压的依据。用电设备的额定电压与同级电路线路的额定

电压相同。发电机的额定电压比同级电网的额定起压高5%o变压器与发电机相

连时，其一次绕组额定电压与发电机额定电压相同，即比同级电网的额定电压高

5%;变压器与电网相连时，其一次绕组额定电压与线路额定电压相同，即等于同

级电网额定电压。当变压器距离用户较近时，二次绕组额定电压比同级电网高

5%：当变压器距离用户较远时，要同时考虑自身电压损耗和线路电压损耗，此时

二次绕组的额定电压比同级电网高10%o

4.电力负荷分为几级？.各级负荷对供电有什么同体要求？

答：电力负荷应根据供电可靠性及中断供电在政治、经济上所造成的损失或

影响程度分为三级。

一级负荷应由两个电源供电，当一个电源发生故障时，另一个电源不应同时

受到损坏。一级负荷中特别重要的负荷，除由两个电源供电外，还应增设应急电

源，并严禁将其他负荷接入应急供电系统。可作为应急电源的有独立于正常电源

的发电机组，供电网络中独立于正常电源的专用的馈电线路、蓄电池、干电池。

二级负荷的供电系统应由两回线路供电。）三级负荷的供电无特殊要求，但是也

应该尽量保证供电的可靠性。

5.电力系统中性点有几种运行方式？分别应用于什么环境？

答：电力系统中发电机的三相绕组和变压器高压侧绕组通常为星形联结，星

形绕组的联结点称为中性点，系统接地方式的实质就是中性点的接地方式。接地

8

方式有直接接地、经阻抗接地和不接地三种。

我国110kV及以上电压等级的电力系统多采用大接地电流系统，在接有单

相负载的低压220/380V配电系统中一般也采用该接地方式。中性点不接地系

统适用于电压等级在500V以下的三相三线制系统、接地电流小于或等于30A

的3〜10kV系统、接地电流小于或等于10A的20〜35kV系统、与发电机有直

接电气联系的3〜20kV系统。我国大城市的配电网大多采用经低电阻接地的方

式。

6.配电系统中性点接地方式有哪几种？各有什么特点？

答：低压电网有三类接地方式，分别是TN系统、TT系统和IT系统。

TN系统即保护接零系统，有TN-C、TN-S、TN-C-S三种接线方式。T表示电

源中性点直接接地；N表示设备外露可导电部分与配电网中性点直接相连，即与

配电网保护零线相连，所以称为保护接零系统：C表示中性线和保护线合并为保

护中性线，S表示中性线和保护线分别设置。TT系统是配电网中性点和电气设备

外露可导电部分分别接地的系统，外露可导电部分采用各自的PE线直接接地。

IT系统即保护接地系统，主要用于配电网中性点不接地或经高阻抗接地的系统，

用电设备外露可导电部分采用各自的PE线接地。

7.一次设备有哪些？各有什么功能？

答：变换电器在变配电系统中改变电压或电流，包括变压器、电流互感鬻和

电压互感器。开关电器是用来正常控制主电路开断或闭合的电器，具有控制、隔

离、保护和接地作用，包括断路器、隔离开关、负荷开关、熔断器、负荷开关-

熔断器组合电器等。限制电器主要用来限制电路中的电流或电压，包括电抗器、

避雷器、阻波器等。补偿电器是指用于变配电系统中补偿无功功率、提高功率因

数的设备，如电力电容器和同步补偿机等。成套装置又称组合电器，根据一次电

路的要求将各种一次设备组装成一个整体，如高压开关柜、低压成套电器装置、

气体绝缘金属封闭组合电器GIS等。

8.二次设备的作用是什么？

答：在变配电系统中，对一次设备进行控制、保护、监测和指示的设备称为

二次设备，又称为辅助设备。二次设备与一次设备保持电气隔离，通过电流互感

器和电压互感器与一次设备取得电联系。二次设备属于低电压、小容量设备，主

9

要包括测量仪表、控制和信号器具、继电保护装置、自动远程装置、操作电源、

控制电缆等。

10.在城市轨道交通系统中，供电系统有哪些功能？

答：供电服务功能，为城市轨道交通的安全运营服务是城凯供电系统的最基

本功能，即为所有用电设备提供安全可靠的电能。故障自救功能，城轨供电系统

应设置必要的备用措施，以保证供电系统发生任何一种故障时都不影响城市轨道

交通的正常运行。自我保护功能，城轨供电系统应设置完整、协调的保护措施，

在系统某处发生故障时，应使最近的保护装置动作，只切除故障部分的设备，从

而缩小故障影响范围。防误操作功能，是保证系统安全、可靠地运行所不可缺少

的环节。供电系统中任何一个环节的操作都应有相应的联锁条件，避免因误操作

而发生故障。灵活的调度功能，城就供电系统应能在控制中心进行集中控制、监

视和测量，并根据运行需要方便灵活地进行调度，变曼运行方式，分配负荷潮流，

实现系统在更加经济合理的模式下运行。控制、显示和计量功能，系统应能方便

地进行各种控制操作，各环节的运行状态应有明确的显示，各种电量的测量和电

能的计量应准确。另外，应具备远距离控制、监视和测量功能，在控制中心即可

根据运行需要方便地进行调度，提高系统运行的经济性。电磁兼容功能，为了使

各种设备或系统在这个环境中能正常工作且不对该环境中其他设备、装置或系统

构成不能承受的电磁干扰，各种电气和电子设备的系统内部以及和其他系统之间

的电磁兼容显得尤为重要。

11.对城轨供电系统有哪些要求？

答：安全性是指在城市轨道交通工程运营过程中供电系统的安全程度，它直

接关系到乘客、运营人员、行车和设备的安全。可靠性是指城就供电系统对列车

及各种动力、照明负荷的持续供电能力，是保证城市轨道交通系统正常运营、事

故处理、灾害救援等方面的前提条件。适用性是指城机供电系统的建设应满足业

主的建设目的和对性能的要求，主要通过系统设计来实现。经济性是指在满足供

电系统的安全性、可靠性、适用性的前提下，实现项目全生命周期内供电系统费

用的最低化。先进的设计理念要充分认识到环境保护与节约能源的重要性，采取

必要措施进行环境保护与降低能耗，要解决好电磁辐射、噪音、温室气体、不易

分解废料等问题。

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12.城轨供电系统按功能划分为几部分？各有什么作用？

答：外部电源是为系统的主变电所或电源开闭所提供电力的外部城市电网电

源，供电方式有集中式供电、分散式供电和混合式供电。主变电所适用于外部电

源集中供电方式，其功能是接受城市电网高压电源经降压向牵引变电所、降压变

电所提供中压电源。电源开闭所适用于外部电源分散供电方式，功能是接受城市

高压电源为牵引变电股、降压变电所转供中压电源。牵引供电系统包括牵引变电

所与牵引网，其功能是将交流中压电压经降压整流变成直流1500V或直流750

V电压，为电动列车提供牵引供电。动力照明供电系统包括降压变电所、动力照

明配电系统，其功能是将中压网络的交流高压电压降压变成交流220/380V电压，

为轨道交通系统运营需要的各种机电设备提供低压电源。杂散电流腐蚀防护系统

的功能是减少因直流牵引供电产生的杂散电流并防止其扩散，尽量避免杂散电流

对城市轨道交通本身及其附近结构纲筋、金属管线的电腐蚀，并对杂散电流及其

腐蚀防护情况进行监测。电力监控系统的功能是实时对城市轨道交通各变电所、

接触网设备进行远程数据采集和监控，并在城市轨道交通控制中心通过变电所综

合自动化系统对主要电气设备进行遥控，以实现对整个供电系统的运营调度和管

理。

13.城轨牵引网选用什么电流形式和电压等级？

答：我国城就采用直流750V和1500v,牵引网供电制式有直流1500V架

空接触网、直流1500V接触轨、直流750V架空接触网和直流750V接触轨4

种方式。

14.什么是电磁兼容？城轨供电系统采取哪些电磁兼容措施？

答：城市就道交通电气系统包括供电系统、通信系统、信号系统、综合监控

系统等多个强弱电系统，属于强电、弱电共存的电磁环境。电磁兼容是指各种电

气设备或系统在这个电磁环境中能正常工作，且不产生该环境中其他设备、装置

或系统不能,承受的电磁骚扰。城轨供电系统采取的也磁兼容措施包括抑制搔扰

源、消除或减弱骚扰耦合、提高敏感设备的抗干扰能力三方面。

15.城轨供电系统的外部电源有几种供电方式？各有什么特点？

答：城市轨道交通系统的外部电源供电方案根据线路和城市电网的实存情

况，可采用集中式供电、分散式供电或混合式供电。

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集中式供电方案的主要特点是在城市轨道交通沿线建设专用主变电所，集中

为牵引变电所及降压变电所供电；城轨供电系统由主变电所从城市电网引入高压

电源（一般为110kV）,每座主变电所只从城市电网引入两路独立的进线电源，

与城市电网接口比较少，有利于降低相互之间的干扰；城轨供电系统相对独立，

自成系统，便于运营管理。

分散式供电方案的主要特点是在城市轨道交通沿线，分散地从城市电网引入

多路中压电源作为城市轨道交通电源；由于城市轨道交通电力负荷较大，平均每

4~5个车站就要引入两路电源，所以城规供电系统与城市电网接口比较多；威轨

供电系统与城市电网关系紧密，系统独立性差，运营管理要比集中式供电方案复

杂。

混合式供电方案吸收了集中式供电与分散式供电的优点，是根据城市电网现

状和规划以及城市轨道交通的电力需求灵活设置系统方案，提高城轨供电系统的

可靠性。

16.主变电所高压侧常用哪几种主接线形式？各有什么特点？

答：.线路-变压器组接线，主变电所高压侧主接线采用线路-变压器组、两

断路器的连接形式，两路高压电源进线可以都是专线，也可以是一路专线、另一

路T接。这种接线的优点是接线简洁，高压设备少，变电所占地少、投资省、继

电保护简单。

内桥式接线只需3台断路器，系统接线清晰，而且线路侧装有断路器，发生

故障线路的投入和切除操作简单方便。内桥式接线适用于电源线路较长、故隼率

较高、一般没有穿越功率的变电所，在城轨供电系统的主变电所采用这种接线方

式可以提高供电可靠性。

17.主变电所中压测采用哪种主接线形式？

答：主变电所中压侧一般采用单母线分段形式，并设置母线分段开关。这种

接线的优点是正常情况下两段母线分列运行，牵引变电所相降压变电所可以从不

同母线段取得中压电源；当主变电所一段中压母线失电时，另一段中压母线可以

迅速恢复供电。

18.国内城市轨道交通中压网络常用哪几个等级电压？其发展趋势是什么？

答：国内城市轨道交通中压网络多用35kv和10kv两个电压等级，20kv电

12

压等级虽然不是我国标准电压，但其在供电能力和设备造价方面很有优势，将是

我国中压网络的发展方向。

20.城市轨道交通牵引变电所该如何布置？

答：牵引变电所的设置取决于牵引网电压等级和电压损失，同时应对杂放电

流腐蚀防护、线路能耗、电缆敷设、土建造价及运营管理等进行统筹考虑。

牵引变电所分布应尽量均匀，便于牵引整流机组规格统一，有利于设备维护

管理和降低维护成本。牵引变电所数量应根据线路长度和列车密度设置，合理的

供电分区有利于改善牵引网电压和杂散电流腐蚀防护。

21.牵引变电所中压进线常用什么接线方式？各有什么特点？

答：国内大部分城市就道交通采用牵引动力照明混合网络，分段单母线接线

形式，设置母线分段开关。对于牵引变电所，两套牵引整流机组可以分别接至两

段母线，也可以同接一段母线°但由于分别接至两端母线时，如果牵引变电所两

段母线电压不平衡容易引起两套牵引整流机组输出负荷不均衡，会造成一套重载

另一套轻载的情况，朋以目前已不再采用。

22牵引变电所直流侧常用什么接线方式？各有什么特点？

答：单母线系统有I型单母线和II型单母线。I型单母线主接线系统有两路

进线和四路直流馈出线。进线采用直流断路器，直流馈出线和负极采用电动隔离

开关，同一馈电区电分段处上行和下行之间设有纵向电动隔离开关。II型单母线

系统是在I型单母线系统基础上，将进线直流快速断路器改为电动隔离开关。

I型双母线系统设有工作母线、备用母线和旁路开关，两路进线采用直流断

路器，设置四路直流馈线，工作母线和备用母线之间设有备用直流断路器。II型

双母线系统是在I型双母线系统基础上，增加了纵向电动隔离开关。

23.牵引整流机组的作用是什么？如何构成？

答：牵引整流机组包括牵引变压器和整流器，其作用是将中压交流电（35kV

或10kV）经牵引变压器降压、整流器组整流后，输出直流电,（1500V或750V）

供给城轨接触网，实现直流牵引。牵引整流机组主要由两台12脉波轴向双分裂

式牵引变压器和四组全波整流桥组成。每台变压器阀侧二套绕组分别接成D接法

和Y接法，其线电压天然形成30°的相差。两台变压器的网侧采用延边三角形

接法，分别移相±7.5°,这样形成的两台变压器的四套阀侧绕组的线电压相量

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互差15°相位，分别经全波整流后，在直流侧并联运行，形成24脉波整流系统。

23.城轨供配电系统的作用是什么？

答：城轨供配电系统由降压变电所和动力照明系统构成，为除了电动车辆以

外的其他城市轨道交通机电设备供电。

24.降压变电所主接线有哪些要求？

答：降压变电所主接线应满足可靠性、灵活性和经济性的基本要求。主按线

的可靠性包括一次部分和相应二次部分的综合可靠性，其很大程度上取决于设备

的可靠性，采用可靠性高的电气设备可以简化接线。当开关故障或检修、单段母

线故障或检修时，不应影响一级负荷的供电连续性。主接线在满足可靠性、先进

性、灵活性要求的前提下，应做到经济合理。

25.降压变电所中压侧采用什么接线方式？各种方式如何运行？

答：降压变电所中压电源侧采用分段单母线接线，可设母线分段开关或不设

分段开关，母线分段开关可手动和自动操作，降压变电所在两段母线上各设一台

配电变压器。线路-变压器组接线是由带熔断器的负荷开关（或断路器）和配电

变压器组成，此接线形式一般用在跟随式降压变电所。

26.降压变电所低压侧采用哪种接线方式？设备如何配备？系统如何运行？

答：低压主接线采用分段单母线接线，设母线分段开关。正常运行时，两个

独立的低压进线电源同时供电，两段母线分列运行。当一个低压进线电源失压时，

进线开关与母线分段开关可以采用“自投自复、自投手复、手投手复”等投入方

式。）进线开关一般选用框架式断路器，也可以选用塑壳断路器。分段开关与进

线开关相同。馈线开关一般选用塑壳式断路器，当个别低压负荷较大时，可以选

用框架式断路器。电容自动补偿装置动态地自动投切电容器组，满足补偿后功率

因数的同时防止出现过补偿。

27.什么是二次系统？二次系统有什么功能？

答：对一次设备进行监控，与一次设备保持电气隔离的低电压、小容量的相

应设备称为二次设备，由二次设备组成的回路称为二次接线或二次系统。二次系

统是对一次设备进行控制操作、测量监视和保护的有效手段，是电力系统安全生

产、经济运行、可靠供电的重要保障。二次系统的基本任务是：反映一次设备和

系统的工作状况，控制一次设备；当一次设备或系统出现异常工作状况时，发出

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报警信号；当一次设备或系统发生故障时，能够将故障部分迅速退出工作，以保

持电力系统处于安全和最佳运行状态。

28.二次系统分为几种类型？各有什么作用？

答：二次系统按电流制分为直流回路和交流回路，按工作性质分为监视测量

回路、控制回路、信号回路、调节回路、继电保护和自动装置、自动和远动化装

置以及操作电源系统等几个部分。监视测量回路的作用是监视、测量一次设备的

工作状态，以便于运行人员掌握一次设备的运行情况，为运行管理、事故分析提

供参考。控制回路的作用是对一次高压开关设备进行合、分闸操作。信号回路主

要作用是反映一次设备和二次设备的工作状态。调节回路的作用是根据由一次设

备运行参数的变化，实时在线调节一次设备的工作状态，以满足运行要求。继电

保护与自动装置的作用包括：自动判别一次设备的工作状态；在事故和不正常运

行状态时，自动跳开断路器切除故障和消除不良状态并发出找警；当事故或不正

常运行状态消失后，快速投入断路器，自动恢复系统运行。为了满足变电所无人

值守的需要，必须在变电所和调度所之间实现远距离信息实时自动传输，应用远

动技术，配备远动装置。远动技术是在调度所与被控端之间实现遥控、遥测、遥

信、遥调技术的总称。操作电源系统的作用是供洽上述各回路的工作电源。

29.供电设备有几种控制方式？

答：变电所内点电气设备的控制方式主要分为就地控制、变电所遥控、控制

中心远程控制三种，三种控制方式之间没有操作优先权之分，采用互斥原理，以

保证操作安全。由于城市轨道交通的特殊性和运营管理的需要，对于城轨供也系

统还配置了车站综合后备盘（IBP）紧急分间控制方式和火灾报警系统切除非消

防电源负荷控制方式。

30.成套电气设备的“五防”要求是什么？

答：防止带负荷分、合隔离开关或抽插隔离插头；防止带接地开关在合间位

置时关合断路器、负荷开关等；防止带电误合接地开关；防止误入带电间隔；防

止误分、误合断路器和负荷开关。

30.城轨供电系统的保护设置有什么要求？

答：城轨供电系统的继电保护和自动装置的设计，应以合理的运行方式和可

能的故障类型为依据，满足系统保护的可靠性、选择性、灵敏性和速动性的要求。

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(1)可靠性：是指保护装置在应该动作的时候动作，不应该动作时不动作。

(2)选择性：当设备或线路出现故障时，应先由本身的保护切除故障，当

本身的保护或断路器拒动时才由相邻设备或线路的保护或断路器切除故障。

(3)灵敏性：在设备或线路的被保护范围内发生金属性短路时，保护装置

应具有必要的灵敏系数。

(4)速动性：在供电系统出现故障时，保护装置应能尽快动作切除短路故

障。保护装置速动性要求，主要目的是为了提高系统稳定性，减轻故障设备和线

路的损坏程度，缩小故障波及范围，提高自动重合间和备用电源或备用设备自动

投入的效果。

32.城轨供电系统中的直流系统常设置哪些保护形式？

答：直流系统保护的最大特点就是系统的多电源和保护的多死区，保护设置

的最基本要求就是当发生短路故障时，首先要切断电源，避免短路电孤长时间存

在。同时，任何系统的保护都应该是全面的，必须消除死区。针对这两点，直流

系统设置了整流机组保护、速断保护、过电流流保护、联跳保护、框架泄漏保护、

电流上升率d//dt及增量△/保护等保护形式，可以完全满足牵引供电系统发生

故障时及时切除电源、消除死区的要求。

33.城轨电力监控系统的作用是什么？

答：SCADA系统的作用是保证调度人员在控制中心对供电系统中的各类变电

所内的供电设备运行状态进行监视、控制及数据采集，直观了解电力设备的工作

状况，确保城轨供电系统安全、可靠、经济运行。可实现在线监控、经济调度、

安全分析和事故处理等功能。

34.城轨电力监控系统的控制中心设备有哪些？各有什么作用？

答：控制中心主站监控系统可采用客户/服务器网络结构，通过以太网膨成

计算机监控网络，配置-专用服务器，采用双机冗余工作方式，并具有软硬件自诊

断功能。

控制中心局域网用于监控计算机之间的通信，配备两套功能完全相同的专用

网络服务器通过局域网实现数据交换。调度员工作站承担整个系统的实时监控和

调度管理工作，维护工作站用于维护、扩展、开发系统软件，定义软件运行参数、

系统数据库，修改用户画面，在线或离线检测等二作。模拟显示设备实时显示供

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电系统主要设备的运行状态，图象显示器与控制器可显示变电所实时视频信息和

历史视频信息，并将视频信息存储到储存器上。供电系统管理计算机供电系统管

理人员可直接查阅供电系统的各种实时信息、供电设备的各种报表，并能制定各

种检修计划、工作计划，打印各种报表和相关管理统计、分析数据。通信处理机

实现与被控站设备的远方通信。

35.变电所综合自动化系统有哪些设备？

答：变电所综合自动化系统采用全分布开放式系统结构，各子控单元均可接

入变电所网络。变电所综合自动化系统由变电所综合控制屏内的主控单元和对应

于开关柜内子控单元及实时通信网络连接构成。变电所内每台主要供电设备对应

于一个子控单元，监控装置用于设备的控制、保护、监视和测量。变电所内的继

电保护装置动作和运行不受通信网络和变电所主监控单元运行情况的制约。

36.城市轨道交通系统的杂散电流是如何产生的？

答：城市轨道交通采用直流牵引供电方式，经过走行轨流回牵引变电所负极。

虽然走行轨采取绝缘安装的方式，但并不能绝对绝缘，仍然存在对地过渡电阻。

走行轨自身存在电阻，在列车与牵引变电所之间的部分走行轨会与大地存在电位

差。因此，部分回流电流不是从走行就直接回流到负极，而是由走行轨向地泄漏，

然后在某些地方重新流回走行轨或直接回到负极。这些泄漏电流就是杂散电流，

部分杂散电流会流过结构体中的钢筋或其他金属构件，也可能会流过线潞周围的

金属管线。

37.城市轨道交通系统的杂散电流腐蚀是如何发生的？主要腐蚀部位是哪

里？

答：杂散电流对地下金属腐蚀主要是电腐蚀，由于金属构件与周围的电解质

在阳极区发生电解作用，使此处的金属遭到腐蚀。走行轨和金属管线均是电子导

体，而地是离子导体，当电流由电子导体流向离子导体时，就会在金属部分发生

电解腐蚀。电解腐蚀的过程可能发生两种氧化还原反应，其一是铁在酸性环境中

发生析氢腐蚀，其二是铁在碱性环境中发生吸氧腐蚀。

38.城市轨道交通系统的杂散电流对系统内外有哪些危害？

答：杂散电流对城市轨道交通系统内外来说都是一种有害的电流，一是杂散

电流会使电气系统的部分地点发生电位变化，二是会对系统内外的金属体产生电

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腐蚀。

如果杂散电流流入电气接地装置，将会引起接地装置的接地电位过高，导致

某些设备无法正常工作。如果走行就对地绝缘变差，走行轨对地泄露电流增加，

会使杂散电流增大，可能会引起牵引变电所框架保护动作。引起走行轨及其附件

的腐蚀，引起结构体中的钢筋的腐蚀，引起线路周围埋地金属管线的腐蚀。

39.在城市轨道交通系统中可以采取哪些措施限制杂散电流的产生？

答：杂散电流防护是“以防为主”，即从源头上控制和减小杂散电流的产生。

合理确定牵引变电所之间的距离，牵引网采用双边供电方式，提高走行轨的对地

绝缘水平，降低牵引回流通道的电阻，加强日常维护。

40.杂散电流的排流原理是什么？该如何设置杂散电流收集网？

答：只有在杂散电流从走行轨或结构体钢筋等金属管线流向地时才会产生电

腐蚀，而杂散电流流出的区域集中在阴极区（牵引变电所附近），若在牵引更电

所处将将结构钢筋或其他可能受到杂散电流腐蚀的金属结构与走行轨或牵引变

电所负母排相连，建立杂散电流的回流通道，这样杂散电流就会直接流回牵引变

电所。由于大大减小了杂散电流向混凝土的扩散，也就降低了杂散电流对金属结

构的电腐蚀。

杂数电流收集网实质就是结构纲筋，将道床内的结构钢筋进行可靠电气连

接，为杂散电流由道床流回牵引变电所提供一条畅通的通道。道床内的纵向钢筋

采用焊接连接，沿纵向每隔一定距离选一根或数根横向钢筋与纵向钢筋进行焊

接，形成一个整体的收集网。在道床的构造缝处，收集网将被断开，在构造缝两

侧分别引出测防接线端子，通过绝缘电缆将接线端子连接起来构成连续的杂散电

流收集网。在牵引变电所附近，通过绝缘电缆将收集网的排流端子与排流柜相连，

在需要投入排流装置时引入牵引变电所负极。

41.牵引供电系统由哪儿部分组成？

答：牵引供电系统主要由牵引变电所和牵引网组成，牵引网是城轨供电系统

中向电动车组供电的直接环节，包括接触网、回流轨（包括大地）、馈电线和回

流线。

42.接触网的工作特点和要求是什么？

答：接触网的工作特点是没有备用线路，经常处在动态运动中，结构复杂，

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技术要求高。

接触网的基本要求：接触网在机械结构上应具有稳定性和足够的弹性，安装

高度尽量一致，保证电动车组在高速运行和恶劣的气候条件下正常取流；接触网

设备及零