城市轨道交通供变电技术课件：城轨交通供电系统

城市轨道交通供变电技术

城轨交通供电系统

【城轨交通供电系统】第1节【概述】01一、城市电网对地铁的供电方式1.集中式供电2.分散式供电3.混合式供电二、供电系统的构成(1)主变电所。(2)中压网络。(3)牵引供电系统(4)动力照明供配电系统(5)电力监控系统。三、供电系统的分割与接口供电系统内部各设备间的接口包括牵引变电所、降压变电所、接触网系统、杂散电流防护间的接口【城轨交通供电系统】第1节【概述】01【城轨交通供电系统】第1节【概述】01(1)电源(2)主变电所由电源引入端至中压开关柜的引出端,JK2-JK3;由于主变电所需接入城市高压电网,一般由城市供电部门设计施工。(3)中压网络(4)牵引变电所(5)牵引网(6)降压变电所(7)动力照明【城轨交通供电系统】第1节【概述】01四、供电要求及电压等级要求是:(1)双路电源要求来自不同的变电所或同一变电所的不同母线。(2)双路电源应分列运行,互为备用,即当一路电源故障时,由另一路电源承担全部一、二级负荷。(3)电源容量按地铁远期用电量设计等级有以下几种:(1)交流110kV、63kV:(2)交流35kV:(3)交流10kV(4)交流380/220V(5)直流1500V:(6)直流750V:(7)直流220V:(8)直流110V:【城轨交通供电系统】第2节【主变电所】01一、主变电所功能与类型两种类型:内桥接线主变电所和线路变压器组接线主变电所。功能：每个主变电所的主变容量设计满足最大高峰小时负荷的要求,并满足当一个主变电所发生故障(不含中压母线故障)时,另一个主变电所能承担全线牵引负荷及全线动力Ⅰ、Ⅱ级负荷的供电要求。电缆载流量也满足最大高峰小时负荷的要求,同时当主变电所正常运行、环网中一条电缆故障时,能保证地铁正常运行二、主变电所主要电气设备1.主变压器2.开关柜①110kV开关柜②中压开关柜3.接地电阻4.控制室设备5.自用电变压器【城轨交通供电系统】第2节【主变电所】01三、主变电所电气主接线及其运行方式可以分为两种:内桥接线的主变电所和线路—变压器组接线的主变电所。1.线路—变压器组接线的主变电所某线路—变压器组接线的主变电所的电气主接线(1)高压侧电气主接线(2)中压侧电气主接线【城轨交通供电系统】第2节【主变电所】012.内桥接线的主变电所(1)高压侧电气主接线(2)中压侧电气主接线【城轨交通供电系统】第3节【中压供电网络】01一、中压供电网络的概念与分类中压供电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。分类：牵引动力照明混合网络与牵引动力照明独立网络。【城轨交通供电系统】第3节【中压供电网络】01二、中压供电网络的电压等级我国现行中压配电标准电压等级有:35kV、20kV、10kV、6kV和3kV。国际标准中压配电标准电压等级有:33kV和20kV。三、中压供电网络举例1.广州地铁1号线及2号线中压环网举例【城轨交通供电系统】第3节【中压供电网络】012.上海地铁2号线(一期工程)中压环网(1)33kV牵引供电网络①网络接线②运行方式【城轨交通供电系统】第3节【中压供电网络】01(2)10kV动力照明网络①网络接线上海地铁2号线一期工程设置了37座降压变电所②运行方式正常情况下,每座主变电所的两路110kV电源和两台总配电变压器分列运行。THANKS城市轨道交通供变电技术

【城轨交通供电系统】第4节【牵引降压混合变电所】01考虑以下设计原则和技术条件:(1)正线任一牵引变电所故障时,其相邻牵引变电所应采用越区供电方式,负担起该区段的全部牵引负荷,此负荷应满足远期高峰小时负荷。(2)牵引变电所的数量及其在线路上的位置,应满足在事故情况下越区或单边供电时,接触网的电压水平。(3)在任何运行方式下,接触网最高电压不得高于最高值,高峰小时负荷时,全线任一点的电压不得低于最低值,牵引变电所往往与降压变电所合建,成为牵引降压混合变电所【城轨交通供电系统】第4节【牵引降压混合变电所】01一、牵引降压混合变电所主要电气设备1.33kV/0.4kV动力变压器2.开关柜3.整流机组二、牵引降压混合变电所电气主接线及其运行方式【城轨交通供电系统】第4节【牵引降压混合变电所】01三、城轨交通牵引供电系统1.组成与要求电能从牵引变电所经馈电线、接触网输送给电动列车,再从电动列车经钢轨(称轨道回路)、回流线流回牵引变电所。由馈电线、接触网(接触轨)、轨道回路及回流线组成的供电网络称为牵引网牵引变电所:供给城市轨道交通一定区域内牵引电能的变电所。接触网(或接触轨):经过电动列车的受电器向电动列车供给电能的导电网(有接触轨方式和架空接触网两种方式)。馈电线:从牵引变电所向接触网输送牵引电能的导线。回流线:用以供牵引电流返回牵引变电所的导线。电分段:为便于检修和缩小事故范围,将接触网分成若干段称为电分段。轨道:列车行走时,利用走行轨作为牵引电流回流的电路。在采用跨坐式单轨电动车组时,需沿线路专门敷设单独的回流线。【城轨交通供电系统】第4节【牵引降压混合变电所】012.牵引供电系统供电方式牵引供电系统指的是牵引变电所对牵引网的供电方式。包括单边供电、双边供电和大双边供电三种。(1)利用解列的牵引变电所的直流母线构成大双边供电(2)利用纵向电动隔离开关构成大双边供电【城轨交通供电系统】第5节【降压变电所】01一、降压变电所结构与功能降压变电所在有牵引变电所的车站一般与牵引变电所合建成牵引降压混合变电所;在没有牵引变电所的车站则单独建降压变电所设置方式一般有以下三种:其一,设置1座降压变电所,位置选在车站低压负荷的重负荷端。其二,当车站规模较大时,可以在车站A端设置1座降压变电所,车站B端设置1个低压配电室,低压配电室的电源引白降压变电所。其三,车站A端设置1座降压变电所,车站B端设置1座跟随式降压变电所,跟随式降压变电所的进线电源采用交流35kV(或10kV),电源引自A端降压变电所。【城轨交通供电系统】第5节【降压变电所】01二、降压变电所电气主接线及其运行方式每个降压变电所均设两台动力变压器,其中性点直接接地,分别负责向本变电所所在半个车站及半个区间内的动力照明负荷供电。正常运行时两台动力变分别运行同时供电,当任一台动力变压器因故障退出运行时,通过联络开关由另一台动力变压器负担全所一、二级动力照明负荷。【城轨交通供电系统】第5节【降压变电所】01三、动力照明供配电系统供配电系统的低压侧则完全和地面工程相同,采用380V/220V三相四线制TN-S系统,中性线和接地线分开,即三根相线、一根中性线、一根接地线。低压侧需设置有源滤波设备,一个作用是滤除大量电子变频设备产生的谐波,另外一个作用就是根据系统需求自动进行无功补偿。低压负荷应按照动力、照明、广告照明、空调分别计量。低压开关柜一般选用抽出式开关柜。低压负荷按其用途和重要性可分为三级。①一级负荷:排烟风机、消防泵、主排水泵、自动售检票机、屏蔽门、电力监控、变电所操作电源、防灾报警、通信信号、人防系统、地下车站站台、站厅照明及应急照明等。②二级负荷:局部通风机、普通风机、排污泵、自动扶梯、电梯等。③三级负荷:空调、冷冻机、热风幕、广告照明、维修电源等。对三种负荷供电的技术要求为:一级负荷为双电源、双电缆,供电末端自动切换,来电自复;二级负荷为双电源、单电缆,在电源端自动切换,来电自复;三级负荷为单电源、单电缆,当电源失压时