城市轨道交通供电系统运行与维护课件：主变电所

主变电所5、主要设备

1、主接线2、一次系统3、二次系统

主变电所4、运行方式主变电所

主变电所是城市轨道交通线路的主电源，由城市电网地区变电所提供两回独立可靠的110kV进线电源。每座主变电所设置两台主变压器，将来自城市电网的110kV电压降压为35kV电压，再由中压环网系统配送到车站的牵引变电所和降压变电所。

牵引变电所将35kV交流降压整流为1500V或750V直流，用于牵引供电。

降压变电所将35kV交流变压至0.4kV交流，用于车站供电。

主变电所的选址通常选取在单条线路的负荷中心，同时要兼顾多条线路的资源共享。资源共享的方式是在主变电站站内或周边设置跟随所。2.主变电所

主变电所主接线包括：110kV侧主接线，35kV侧主接线，以及变压器接线。1）110kV侧主接线城市轨道交通主变电所的110kV侧由于进出线很少，只有2路进线，因此不设母线，而是采用线路-变压器组接线。考虑到这两路进线需要相互支援时，在2个线路-变压器组接线之间增加一路“桥”，起到110kV母联开关作用。考虑到地铁与城市电网对这2路110kV线路的调度管理关系，我们通常采用内桥接线。因此：主变电所110kV侧常用的接线方式有2种，即线路-变压器组加内桥接线方式（简称内桥接线方式）和线路-变压器组加外桥接线方式（简称外桥接线方式）。2种方式还可以考虑设置110kV进线之间的跨条，以增加运行的灵活性。1.主变电所主接线2）35kV侧主接线35kV侧主接线一般采用单母分段接线。

城市轨道交通供电系统35kV采用分区制，每3-4公里供电范围作为一个供电分区，供电分区由车站的35kV变电所和35kV环网电缆构成。

每个供电分区中的第一座35kV变电所直接从110kV主变电所的两段35kV母线分别引入一回电源，形成该分区的双电源供电。供电分区中的第二座35kV变电所从第一座35kV变电所的两段母线分别引入一回电源，以此类推，构成35kV环形连接，即为35kV中压环网。2.主变电所主接线3）变压器接线每座主变电所设置两台主变压器，采用Y/△接线。2.主变电所主接线4）主变电所的资源共享通常，为了主变电所实现资源共享，主变电所35kV侧往往需要给后续线路供电。此时需要从既有的110kV变电所引出二路35kV电源，并构成的配电系统，称为开闭所。开闭所：指用于接受电力并分配电力的供配电设施，其特征是电源进线侧和出线侧的电压相同，没有变电功能。

35kV侧接线方式有以下三种：两级35kV母线方式、35kV侧T接方式、35kV母线非独立方式2.主变电所主接线（1）两级35kV母线方式2.主变电所主接线主变电所设置两级35kV母线.资源共享线路的35kV进线电源均从一级35kV母线引出。（1）两级35kV母线方式2.主变电所主接线特点：各线路的35kV系统之间相对独立，对于不同线路的控制可通过向不同线路供电的总开关完成，相互之间无影响。后期线路建设时，不需要对主变电所主变压器差动保护进行改造，对已运营线路的影响较小。上海轨道交通资源共享主变电所采用了该接线方式。（2）35kV侧T接方式2.主变电所主接线共享线路的35kV开闭所的35kV进线电缆在主变电所主变压器35kV侧出线端子处T接。（2）35kV侧T接方式2.主变电所主接线特点：各线路的35kV系统之间相对独立，对于不同线路的控制可通过向不同线路供电的总开关完成，相互之间无影响。后期线路建设时，需对主变电所主变压器差动保护进行调整，但在先期准备工作充分的前提下，对已运营线路的影响较小。（3）35kV母线非独立方式2.主变电所主接线主变电所主变压器35kV侧设置一级35kV母线，该母线直接向资源共享线路的各供电分区馈出电缆。（3）35kV母线非独立方式2.主变电所主接线特点：资源共享线路的35kV进线电源共用35kV母线，相互之间的独立性相对较差，一条线路的故障可能影响到另一条线路的正常供电。（5）接线方式比较项目两级35kV母线方式35kV侧T接方式35kV母线非独立方式供电可靠性高高较高，资源共享线路相互之间影响供电系统独立性好好稍差断路器数量较多较少较少后期接入对系统的影响较小对主变压器差动保护有一定影响，在先期工作准备充分时，对已运营线路的影响较小较小2.主变电所主接线2.主变电所一次系统2.主变电所一次系统主变电所一次系统设备主要包括：主变压器、110kVGIS开关、110kV避雷器、110kV无功补偿装置、110kV接地装置、35kV母线、35kVGIS开关、35kV接地装置（35KV侧设有接地变压器采用△/Y接线，在Y的中性点进行小电阻接地）、交直流电源等。每座主变电所设置两台主变压器，采用Y/△接线。当一台主变压器解列时，另一台主变压器应能承担该所正常供电范围内的牵引负荷和动力照明一、二级负荷。全线只考虑一座主变电所解列的情况。当一座主变电所解列时，支援供电的主变电所应能承担该所及故障所正常供电范围内的牵引负荷和动力照明一、二级负荷。3.主变电所二次系统二次系统包括：继电保护装置、自动控制装置、通信设备、自动化设备等。

3.主变电所二次系统1继电保护1）110kV线路110kV线路的保护一般由城市电网对侧的变电所配置，其速断保护范围是线路本身。3.主变电所二次系统1继电保护2）110kV主变压器110kV主变压器配置的继电保护有：变压器差动保护、定时限过电流保护、零序电流保护、重瓦斯保护、有载调压瓦斯保护和过负荷保护，轻瓦斯保护、油位异常保护、温度保护、气压释放保护等。3.主变电所二次系统1继电保护3）自用电变压器35kV侧自用电变压器35kV侧的继电保护有：电流速断保护、过电流保护、零序电流保护、过负荷保护、变压器温度保护（变压器内部保护）等。4）接地变压器接地变压器的继电保护有：过电流保护、零序电流保护、变压器温度保护（变压器内部保护）等。3.主变电所二次系统1继电保护5）35kV进线35kV进线的继电保护有：过电流保护、零序电流保护。6）35kV母线分段断路器35kV母线分段断路器的继电保护有：电流速断保护、零序电流保护。7）动态无功补偿及谐波综合治理装置动态无功补偿及谐波综合治理装置的继电保护有：电流速断保护、过电流保护、过电压保护、装置内部保护。3.主变电所二次系统1继电保护8）动态无功补偿及谐波综合治理装置动态无功补偿及谐波综合治理装置的继电保护有：电流速断保护、过电流保护、过电压保护、装置内部保护。3.主变电所二次系统2.自动控制装置变电所自动控制装置通常是指母联“备自投”装置。通常，主变电所35kV母线分段断路器不设置自投装置。母线分段断路器由调度员操作。4.主变电所运行方式1中性点投切主变电所主变压器110kV侧接地方式一般采用直接接地方式，35kV侧中性点采用通过接地变压器经小电阻接地。主变电所主变压器110kV侧是否投入接地应根据城市电网的具体要求确定。35kV侧小电阻接地投入。4.主变电所运行方式2正常运行方式正常情况下，主变电所的110kV侧桥断路器、35kV母线分段断路器打开，两回110kV进线电源、两台主变压器和两段35kV母线分列运行，向其供电范围内的牵引变电所和降压变电所供电。3非正常运行方式主变电所非正常运行方式有三种：主变电所一回110kV进线电源解列、主变电所一台主变压器解列，以及主变电所解列。1）主变电所一回