城市轨道交通供电系统详介课件

1、中铁第四勘察设计院集团有限公司 温建民一、系统的组成及功能一、系统的组成及功能二、供电系统国内外现状分析二、供电系统国内外现状分析三、佛山市轨道交通供电技术标准选择建议三、佛山市轨道交通供电技术标准选择建议四、与土建及其它系统的接口分析四、与土建及其它系统的接口分析五、有关建议五、有关建议城市轨道交通供电系统内容题纲城市轨道交通供电系统内容题纲目录目录INDEX110KV110KV线路和主变电所线路和主变电所电源系统电源系统将电源配至各车站、车辆段的将电源配至各车站、车辆段的中压网络中压网络给车辆提供直流牵引供电的给车辆提供直流牵引供电的牵引变电所和接触网牵引变电所和接触网给动力和照明负荷供电

2、的给动力和照明负荷供电的降压变电所和跟随所降压变电所和跟随所对供电系统内设施、设备实施监控的对供电系统内设施、设备实施监控的电力监控系统电力监控系统限制和监测杂散电流的限制和监测杂散电流的杂散电流防护系统以及综合接地系统杂散电流防护系统以及综合接地系统供电设施的运行管理、维修、测试和抢修供电设施的运行管理、维修、测试和抢修供电车间供电车间1、供电系统的组成、供电系统的组成轨道交通牵引供电系统构成示意图轨道交通牵引供电系统构成示意图发电厂升压电力网升压 发电厂 主变电所（开闭所） 牵引变电所整流装置回流线接触网 接触网 馈电线 轨道 车辆 车辆外部电源中压网络变电所降压变电所牵引网轨道交通牵引供

3、电示意图杂散电流防护回流系统1）电源系统的功能）电源系统的功能 主变电站将城市电网的高压（主变电站将城市电网的高压（110kV）电能降压后以相应的电压等）电能降压后以相应的电压等级（级（35/33kV或或10kV）分别供给牵引变电所和降压变电所。为保证供电的）分别供给牵引变电所和降压变电所。为保证供电的可靠性，一条线一般设置两座或两座以上的主变电站。可靠性，一条线一般设置两座或两座以上的主变电站。主变压器主变压器110kVGIS 中压供电网络（中压供电网络（35/33kV35/33kV或或10kV10kV）把主变电站的电能输送到各牵引变）把主变电站的电能输送到各牵引变电所和降压变电所电所和降压

4、变电所。纵向把主变电站（或开闭所）和牵引、降压变电所连。纵向把主变电站（或开闭所）和牵引、降压变电所连接起来，横向把各个牵引变电所、降压变电所连接起来。接起来，横向把各个牵引变电所、降压变电所连接起来。 2）中压网络的功能）中压网络的功能隧道内电缆敷设隧道内电缆敷设35/33kVGIS开关柜开关柜 牵引变电所将主变电站送来的中压（35/33kV或10kV）电能经过降压和整流变成牵引车辆所用的直流电能(DC1500V或DC750V)，送至接触网。 接触网将牵引变电所的直流电能(DC1500V或DC750V)传输到在线路上移动的轨道交通车辆上的用电设备。 牵引网包括了接触网、钢轨回路（包括大地）、

5、馈线和回流线。3 3）牵引变电所和接触网的功能）牵引变电所和接触网的功能整流变压器整流变压器整流器柜整流器柜柔性悬挂接触网柔性悬挂接触网接触轨接触轨 将主变电站送来的中压电能（将主变电站送来的中压电能（35/33kV35/33kV或或10kV10kV）经过降压成）经过降压成380/220V380/220V低压电能，低压电能，向车站和线路区间的动力、照明负荷和其它用电设施供电。向车站和线路区间的动力、照明负荷和其它用电设施供电。 当该车站设有牵引变电所时，一般和牵引变电所合建为牵引降压混合变电所。当该车站设有牵引变电所时，一般和牵引变电所合建为牵引降压混合变电所。当车站规模较大时，为了减少低压供

6、电电缆和满足供电质量要求，可能需要增设一当车站规模较大时，为了减少低压供电电缆和满足供电质量要求，可能需要增设一座或两座降压变电所，增设的降压变电所称为跟随式降压变电所。座或两座降压变电所，增设的降压变电所称为跟随式降压变电所。 4 4）降压变电所的功能）降压变电所的功能动力变和动力变和400V开关柜开关柜动力变和动力变和400V开关柜开关柜 电力监控系统由综合监控系统电力监控系统由综合监控系统电力调度端电力调度端、变电所综合自动化子系变电所综合自动化子系统统及及通信通道通信通道三部分组成。三部分组成。 （1 1）变电所综合自动化子系统主要功能：）变电所综合自动化子系统主要功能： 继电保护、自

7、动装置和测量功能继电保护、自动装置和测量功能 控制功能控制功能 信号功能信号功能 测量功能测量功能 所内通信功能所内通信功能 远程通信功能远程通信功能 网络管理功能等网络管理功能等 （2 2）电力调度端实现的功能）电力调度端实现的功能 传统的传统的“四遥四遥”等功能等功能 数据前置处理、数据转发功能数据前置处理、数据转发功能5 5）、电力监控系统）、电力监控系统(SCADA) (SCADA) 的功能的功能 变电所综合自动化子系统组网模式：变电所综合自动化子系统组网模式：5 5）、电力监控系统）、电力监控系统(SCADA) (SCADA) 的功能的功能 电力监控纳入综合监控系统的组网模式：电力监

8、控纳入综合监控系统的组网模式：5 5）、电力监控系统）、电力监控系统(SCADA) (SCADA) 的功能的功能 电调工作站电调工作站电力监控系统大屏幕电力监控系统大屏幕杂散电流产生的根源杂散电流产生的根源OHLRAIL钢轨电位分布阴极区阴极区阳极区dLRVdLIILLLL2121泄漏电阻钢轨正电位密度杂散电流决定因素：钢轨电位钢轨泄漏电阻6 6）、杂散电流防护及综合接地系统的功能）、杂散电流防护及综合接地系统的功能 杂散电流的危害杂散电流的危害 杂散电流对土建结构钢筋、地下金属管道及设备金属外壳产生电化学腐蚀，即“杂散电流腐蚀”。如果情况严重，将威胁基础结构的安全和设备系统的可靠运行。 例如

9、从20世纪70年代开始运行的北京地铁一期工程的主体结构中的钢筋已发现有严重的杂散电流腐蚀;北京、天津地铁都有水管被侵蚀穿孔的情况;香港也曾因杂散电流腐蚀煤气管道引起煤气泄漏;在一些地铁运行历史较长的发达国家,杂散电流腐蚀同样严重,如英国曾发生过因为杂散电流腐蚀而发生的钢筋混泥土塌方事故。 6 6）、杂散电流防护及综合接地系统的功能）、杂散电流防护及综合接地系统的功能 杂散电流的防护措施杂散电流的防护措施 杂散电流腐蚀防护设计应按照“以堵为主，以排为辅，堵排结合，加强监测”的原则设计。堵：（从源头上减少杂散电流） 采用长钢轨,钢轨越长,钢轨接头就越少,钢轨的阻抗也就越小。 各钢轨之间应有畅通的电

10、气连接以保证低阻值的回流路径。 缩短变电所之间的距离,采用双边供电:从杂散电流的估算公式来看,杂散电流与供电距离的平方成正比,所以缩短供电距离是减少杂散电流数量非常有效的方法。 增加轨道对地的过渡电阻。 6 6）、杂散电流防护及综合接地系统的功能）、杂散电流防护及综合接地系统的功能 I：负荷电流；：负荷电流；r:钢轨纵向电阻；钢轨纵向电阻；g:轨地过渡电阻；轨地过渡电阻；L:牵引所间距。牵引所间距。杂散电流的防护措施杂散电流的防护措施 杂散电流腐蚀防护设计应按照“以堵为主，以排为辅，堵排结合，加强监测”的原则设计。排： （把从轨道泄漏下来的杂散电流进行收集） 正线轨道尽量采用整体道床，并利用整

11、体道床内的结构钢筋在电气上连成一体形成杂散电流收集网，此收集网系统为杂散电流从钢轨上泄漏后遇到的第一道电阻较小的回流通道，目的是将杂散电流尽量限制在本系统内部，防止杂散电流继续向本系统以外泄漏。 1）利用整体道床内结构钢筋的电气连接，建立主要的杂散电流收集网。 2）将车站和非盾构的区间隧道的结构钢筋连接，建立辅助杂散电流收集网。 6 6）、杂散电流防护及综合接地系统的功能）、杂散电流防护及综合接地系统的功能 杂散电流的监测系统杂散电流的监测系统 设计完备的杂散电流监测系统，为运营维护提供依据。设计完备的杂散电流监测系统，为运营维护提供依据。 杂散电流监测系统纳入变电所综合自动化系统，通过综合监

12、控杂散电流监测系统纳入变电所综合自动化系统，通过综合监控系统将数据转发到杂散电流监测室。系统将数据转发到杂散电流监测室。或直接通过通信通道直接将数或直接通过通信通道直接将数据传送到杂散电流监测室。据传送到杂散电流监测室。 收集网钢筋为主要监测对象。收集网钢筋为主要监测对象。 辅助测量隧道钢筋腐蚀电位。辅助测量隧道钢筋腐蚀电位。6 6）、杂散电流防护及综合接地系统的功能）、杂散电流防护及综合接地系统的功能 综合接地系统的构成及功能综合接地系统的构成及功能 每个车站单独设置一个接地网，接地网的接地电阻应不大于每个车站单独设置一个接地网，接地网的接地电阻应不大于0.50.5欧姆，困难时不大于欧姆，困

13、难时不大于1 1欧姆；全线各车站接地网通过接地扁钢连接成欧姆；全线各车站接地网通过接地扁钢连接成一个综合接地网一个综合接地网 接地系统应具备以下功能：接地系统应具备以下功能：满足地铁隧道沿线设备的安全接地要求。满足地铁隧道沿线设备的安全接地要求。满足变电所设备工作接地和安全接地要求。满足变电所设备工作接地和安全接地要求。满足弱电设备的工作接地和安全接地要求满足弱电设备的工作接地和安全接地要求满足其他车站设备工作接地和安全接地要求。满足其他车站设备工作接地和安全接地要求。满足接触网系统工作接地和防雷接地要求。满足接触网系统工作接地和防雷接地要求。6 6）、杂散电流防护及综合接地系统的功能）、杂散

14、电流防护及综合接地系统的功能 综合接地系统原理示意图综合接地系统原理示意图（如：给/排水等）接地网PCE变电所设备电缆支架上的接地扁铜强电电缆支架(P1 P2 P3)框架泄漏保护装置弱电电缆支架弱电电缆支架强电电缆支架电缆支架上的接地扁钢限制装置钢轨电位轨旁设备说明： 1.P1P3为强电设备引上线，P4P6为非电气金属管线引上线，P7P9为弱电设备引上线。 2.PCE-强电设备接地母排；PSCE-车站非电气金属管线接地母排；WCE-弱电设备接地母排。 信号设备通信、信号电缆钢轨电力电缆通信设备车控室公安通信设备气瓶间WCEPSCE(P7 P8 P9)(P4 P5 P6)接地母排接地母排接地母排

15、接地母排接地母排地铁内的非电气金属管线 （1 1）构成：）构成： 综合维修中心内的供电车间的设置在设施配备、机构设置的规模上综合维修中心内的供电车间的设置在设施配备、机构设置的规模上应充分考虑远期线路调整或延长时的预留衔接问题。应充分考虑远期线路调整或延长时的预留衔接问题。 供电车间建有综合办公楼、检修间等，由车辆段综合维修基地统一供电车间建有综合办公楼、检修间等，由车辆段综合维修基地统一进行规划设计。供电车间隶属于车辆段综合维修中心。其运营管理体制进行规划设计。供电车间隶属于车辆段综合维修中心。其运营管理体制要求为：机构精简，减少管理层次；分工明确，提高管理和检修效率。要求为：机构精简，减少

16、管理层次；分工明确，提高管理和检修效率。供电车间为三级管理体制，车间下设生产供电调度、技术、运行、检修供电车间为三级管理体制，车间下设生产供电调度、技术、运行、检修等室；室下设各专业运行、维护、抢修、巡视检查、维护和值班等工区。等室；室下设各专业运行、维护、抢修、巡视检查、维护和值班等工区。 7 7）、供电车间的构成及功能）、供电车间的构成及功能 资 料 室牵引供电管理系统供电值班工区2.专业维修公司1.相邻既有供电维修机构、设施社会化资源3.其它(承包商、施工单位、供应商等)技术室调度室变电综合在线监测系统杂散电流监系统维合同关系计划检修室电缆维护工区专业车辆工区杂散电流防护工区综合检修工区

17、供电车间电修试验工区高试工区变电巡检工区仪表继电器色谱工区一号线车辆段修运行室触网接抢修区）工供电监控值班维护工区车辆段变电所工区运营总部1号线供电管理机构配置图复示终端系统 （2 2）供电车间的功能：）供电车间的功能： 负责牵引降压混合变电所、降压变电所内供电设备的运行管理和负责牵引降压混合变电所、降压变电所内供电设备的运行管理和检修、检测工作。负责本线接触网的日常维护检修。负责电力监控设备检修、检测工作。负责本线接触网的日常维护检修。负责电力监控设备的维护检测工作。的维护检测工作。 负责负责35kV35kV交流电缆和交流电缆和1500V1500V直流电缆的维护、检测、试验工作。直流电缆的维

18、护、检测、试验工作。 负责主变电站设备的运行管理、现场维修和预防性试验工作，其负责主变电站设备的运行管理、现场维修和预防性试验工作，其110kV110kV设备的大修建议委托地方电力部门进行。设备的大修建议委托地方电力部门进行。 负责地铁杂散电流防护设备的检修测试。负责地铁杂散电流防护设备的检修测试。 负责动力照明线路的维护检修。负责动力照明线路的维护检修。7 7）、供电车间的构成及功能）、供电车间的构成及功能 供电系统主要组成部分的发展现状及通用模式介绍供电系统主要组成部分的发展现状及通用模式介绍 1）外部电源供电方案）外部电源供电方案 2）中压网络方案及电压等级选择）中压网络方案及电压等级选

19、择 3）牵引网供电制式）牵引网供电制式 4）电力监控系统组网模式）电力监控系统组网模式 1、供电系统国内外发展现状及通用模式、供电系统国内外发展现状及通用模式目前国内外虽然城市电网供电方式有所差别，但轨道交通供电方案主要目前国内外虽然城市电网供电方式有所差别，但轨道交通供电方案主要有以下两种：有以下两种：集中供电方案集中供电方案 为地铁建设专用的主变电站，一般一条线路至少设置两座主变电站，考为地铁建设专用的主变电站，一般一条线路至少设置两座主变电站，考虑互相支援供电。主变电站一般根据线网规划统一布置，充分考虑资源共享。虑互相支援供电。主变电站一般根据线网规划统一布置，充分考虑资源共享。1）、外

20、部电源供电方案）、外部电源供电方案分散供电方案分散供电方案 从城市电网直接引电源给地铁牵引及动力照明负荷供电，一般一条线路从城市电网直接引电源给地铁牵引及动力照明负荷供电，一般一条线路需要引入较多的电源点，以满足地铁供电要求。需要引入较多的电源点，以满足地铁供电要求。 1）、外部电源供电方案）、外部电源供电方案商商 城城开闭所开闭所停车场停车场开闭所开闭所小红门小红门开闭所开闭所荣昌街荣昌街开闭所开闭所垡渠路垡渠路开闭所开闭所亦庄火车站亦庄火车站开闭所开闭所1）、外部电源供电方案）、外部电源供电方案供电方式供电方式优点优点缺点缺点集中供电集中供电方式方式1.供电可靠性高，受外界因素影响较小；供

21、电可靠性高，受外界因素影响较小；2.主变电所采用主变电所采用110KV35KV有载自动有载自动调压变压器，并有专用供电回路，供电调压变压器，并有专用供电回路，供电质量好；质量好；3.地铁供电可独立进行调度和运营管理；地铁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。检修维护工作相对独立方便。4.可提高地铁供电的可靠性和灵活性；可提高地铁供电的可靠性和灵活性；5.牵引整流负荷对城市电网的影响小；牵引整流负荷对城市电网的影响小；6.只涉及城市电网几个只涉及城市电网几个200KV变电站的增变电站的增容改造，工程量较小，相对易于实现。容改造，工程量较小，相对易于实现。投资较大投资较大分散式供

22、分散式供电方式电方式1.投资较小；投资较小；2.便于城市电网进行统一规划和管理。便于城市电网进行统一规划和管理。1.因同时受因同时受110KV和和10KV电网故障影响，故受外界电网故障影响，故受外界因素影响较多；因素影响较多；2.10KV电网直接向一般用户供电，引起的故障概率电网直接向一般用户供电，引起的故障概率大，可靠性较低；大，可靠性较低；3.与城市电网的接口多，调度和运营管理环节增多与城市电网的接口多，调度和运营管理环节增多，故障状态下的用电转换不方便；，故障状态下的用电转换不方便；4.牵引整流机组产生的高次谐波直接进入牵引整流机组产生的高次谐波直接进入10KV电网电网对其他用户的影响较

23、大；对其他用户的影响较大；5.要求城市电网的变电所应具有足够的备用容量，要求城市电网的变电所应具有足够的备用容量，以满足地铁牵引供电的要求；涉及较多以满足地铁牵引供电的要求；涉及较多110KV变电变电站的增容改造，工程量较大。站的增容改造，工程量较大。两种方案的技术经济比较两种方案的技术经济比较 目前两种供电方案在国内外均有被广泛采用，由于分散供电对城市电目前两种供电方案在国内外均有被广泛采用，由于分散供电对城市电网的要求较高，国内目前除了北京、天津（部分线路）采用分散供电外，网的要求较高，国内目前除了北京、天津（部分线路）采用分散供电外，其它大部分城市均以采用集中供电方案为主，如上海、广州、

24、深圳、南京、其它大部分城市均以采用集中供电方案为主，如上海、广州、深圳、南京、杭州、成都、苏州、西安、郑州及长沙等。杭州、成都、苏州、西安、郑州及长沙等。 南海新型轨道交通因采用南海新型轨道交通因采用5模块模块100%低地板有轨电车，牵引功率较低地板有轨电车，牵引功率较小（小（900kW），同时大部分线路为地面和高架线路，总的），同时大部分线路为地面和高架线路，总的 用电负荷较小，用电负荷较小，拟采用拟采用10kV电源分散供电方式。电源分散供电方式。 1）、外部电源供电方案）、外部电源供电方案 考虑到轨道交通牵引负荷的重要性，目前中压网络方案国内均采用双考虑到轨道交通牵引负荷的重要性，目前中压

25、网络方案国内均采用双环网链式结构，每个车站变电所均有两回电源进行供电，根据主变电站设环网链式结构，每个车站变电所均有两回电源进行供电，根据主变电站设置位置进行合理分区。置位置进行合理分区。 国内早期地铁如上海国内早期地铁如上海1号线，采用牵引与动力照明分开的供电网络，牵号线，采用牵引与动力照明分开的供电网络，牵引部分采用引部分采用35kV，动力照明部分采用，动力照明部分采用10kV，主要是为节约工程投资。目，主要是为节约工程投资。目前该方案已经不再采用。前该方案已经不再采用。2）、中压网络方案及电压等级选择）、中压网络方案及电压等级选择 国内外轨道交通的中压供电网络一般有国内外轨道交通的中压供

26、电网络一般有35（33）kV、20kV、 10kV三个电压等级。三个电压等级。 一般集中供电采用的电压等级较高，国内主要采用一般集中供电采用的电压等级较高，国内主要采用3535（3333）kVkV，33kV33kV主要是国内上海主要是国内上海1 1号线及广州地铁采用其它均采用号线及广州地铁采用其它均采用35kV35kV，采用，采用10kV10kV的较少。的较少。 分散供电一般采用分散供电一般采用10kV10kV。 目前国内没有采用目前国内没有采用20kV这一电压等级，主要是目前国内城市电网这一电压等级，主要是目前国内城市电网20kV这一电压等级没有大规模采用，但在这一电压等级没有大规模采用，但

27、在20kV网络发展到一定程度后，网络发展到一定程度后，轨道交通供电系统工程可以考虑采用。轨道交通供电系统工程可以考虑采用。 2）、中压网络方案及电压等级选择）、中压网络方案及电压等级选择不同电压等级的中压供电网络的比较不同电压等级的中压供电网络的比较2）、中压网络方案及电压等级选择）、中压网络方案及电压等级选择序号序号项目项目35KV20KV10KV1输电容量输电容量大大中中小小2输电距离输电距离大大中中小小3电能损耗电能损耗小小较小较小大大4设备价格设备价格高高中中低低5设备体积及占地面积设备体积及占地面积大大中中小小6国内生产环网柜国内生产环网柜核心部分需核心部分需进口进口有有有有7国内城

28、市电网应用国内城市电网应用拟取消拟取消有，很少有，很少广泛应用广泛应用8国内地铁及城轨应用国内地铁及城轨应用有有无无有有9适用标准适用标准国家标准国家标准国际标准国际标准国家、国际标准国家、国际标准 目前国内外城市轨道交通牵引供电系统通常均采用较低电压的直流供目前国内外城市轨道交通牵引供电系统通常均采用较低电压的直流供电制式，现国际电工委员会拟定的电压标准为：电制式，现国际电工委员会拟定的电压标准为：600V、750V、1500V三三种，后两种电压为推荐值。我国国标亦规定采用种，后两种电压为推荐值。我国国标亦规定采用DC750V、DC1500V两种两种电压等级，不推荐电压等级，不推荐600V。

29、 （1）DC750V供电制式：该供电制式主要用于第三轨的供电方案，在供电制式：该供电制式主要用于第三轨的供电方案，在地铁系统的运用具有悠久的历史，世界上早期修建的地铁大多采用了这种地铁系统的运用具有悠久的历史，世界上早期修建的地铁大多采用了这种类型的牵引网，如伦墩、纽约、莫斯科地铁等。一些特别重视城市景观的类型的牵引网，如伦墩、纽约、莫斯科地铁等。一些特别重视城市景观的城市，或是既有线路采用了第三轨的牵引网，为统一制式考虑，至今仍然城市，或是既有线路采用了第三轨的牵引网，为统一制式考虑，至今仍然还在采用这种方式，如北京、武汉、新加坡、温哥华、台湾等。还在采用这种方式，如北京、武汉、新加坡、温哥

30、华、台湾等。目前普遍目前普遍认识是这种制式既不经济也不节能。认识是这种制式既不经济也不节能。 3）、牵引网供电制式）、牵引网供电制式（2）DC1500V架空网供电制式：该制式的经济性较好，以及架空接触网架空网供电制式：该制式的经济性较好，以及架空接触网技术的成熟，在重视功效和经济效益的城市轨道交通系统中被大量采用，技术的成熟，在重视功效和经济效益的城市轨道交通系统中被大量采用，得到了广泛认可。得到了广泛认可。 DC1500V架空接触网，又分为架空柔性接触网与架空刚性接触网，一架空接触网，又分为架空柔性接触网与架空刚性接触网，一般在地下区间采用架空刚性接触网。般在地下区间采用架空刚性接触网。3）

31、、牵引网供电制式）、牵引网供电制式（3） DC1500V三轨供电制式：广州地铁三轨供电制式：广州地铁4、5、6号线、深圳地铁号线、深圳地铁3号线号线线、重庆跨坐式单轨线等采用了线、重庆跨坐式单轨线等采用了DC1500V三轨供电模式，应该说都采取三轨供电模式，应该说都采取了必要的技术措施和严格的管理，实现了正常的运行。了必要的技术措施和严格的管理，实现了正常的运行。3）、牵引网供电制式）、牵引网供电制式城城 市市外部电源供电方案外部电源供电方案中压环网电压等级中压环网电压等级牵引网供电制式牵引网供电制式北 京分散供电10kV750V接触轨；6号线拟采用1500V架空接触网上 海集中供电，局部混合

32、供电35kV（10kV）1500V架空接触网南 京集中供电35kV1500V架空接触网广 州集中供电33kV1500V架空接触网；4、5、6号线采用1500V接触轨深 圳集中供电35kV1500V架空接触网；3号线采用1500V接触轨武 汉集中供电10kV35kV已动工的3条线路采用750V接触轨；规 划 线 网 A 型 车 线 路 采 用1500V电压供电天 津集中供电、分散供电10kV、35kV1500V架空接触网、750V接触轨国内不同城市轨道交通供电制式选用情况国内不同城市轨道交通供电制式选用情况3）、牵引网供电制式）、牵引网供电制式苏 州集中供电35kV1500V架空接触网宁 波集中

33、供电35kV1500V架空接触网杭 州集中供电35kV1500V架空接触网成 都集中供电35kV1500V架空接触网西 安集中供电35kV1500V架空接触网哈尔滨集中供电35kV1500V架空接触网沈 阳集中供电35kV1500V架空接触网大 连分散供电10kV1500V架空接触网长 春分散供电10kV750V架空接触网续上表续上表3）、牵引网供电制式）、牵引网供电制式（4） DC1500V三轨供电制式应用三轨供电制式应用 国外供电制式的概况国外供电制式的概况 ： 发达国家早期（发达国家早期（1970年代以前）的城市轨道交通线路受当时技术条件年代以前）的城市轨道交通线路受当时技术条件的限制，

34、大都采的限制，大都采DC750V及以下的电压等级，采用第三轨受流的供电方式。及以下的电压等级，采用第三轨受流的供电方式。1970年后采用年后采用DC1500V供电的新建线路，均采用刚性或柔性接触网供电。供电的新建线路，均采用刚性或柔性接触网供电。个别国家曾经采用第三轨供电，在个别国家曾经采用第三轨供电，在2002年进行了技术改造，改为接触网年进行了技术改造，改为接触网供电。世界上供电电压高于供电。世界上供电电压高于DC1000V、保留采用第三轨的仅存美国旧金、保留采用第三轨的仅存美国旧金山的山的BARI、（湾区快轨）线、（湾区快轨）线( DC1000V，1972年通车）和德国汉堡年通车）和德国

35、汉堡S-BAHFJ (DC1000V，1940年建成年建成)。日本地铁协会。日本地铁协会2005年统计全世界年统计全世界l42个城市、个城市、147个运营单位中，采用个运营单位中，采用DCl500V供电制式的线路无一采用三轨供电制式的线路无一采用三轨供电模式，没有出现因景观需要采用第三轨供电模式。供电模式，没有出现因景观需要采用第三轨供电模式。 3）、牵引网供电制式）、牵引网供电制式 日常维修与应急情况下人员疏散的安全的问题日常维修与应急情况下人员疏散的安全的问题 ： DC1500V三轨供电模式存在安全隐患。工务部门线路维修作业需三三轨供电模式存在安全隐患。工务部门线路维修作业需三轨停电后才能

36、进行，不利于日常养护维修和临时故障处理：车辆集电靴裸轨停电后才能进行，不利于日常养护维修和临时故障处理：车辆集电靴裸露在外，高度很低，存在车辆维修作业的安全隐患；在第三轨供电方式下露在外，高度很低，存在车辆维修作业的安全隐患；在第三轨供电方式下的带电的第三轨作业区必须与检修作业区、办公区、工作人员出入区及员的带电的第三轨作业区必须与检修作业区、办公区、工作人员出入区及员工生活区等严格隔离等。在应急情况下，运行中的列车如需立即疏散旅客，工生活区等严格隔离等。在应急情况下，运行中的列车如需立即疏散旅客，则应通知三轨停止供电。停止供电的作业过程延误了旅客疏散时间，接触则应通知三轨停止供电。停止供电的

37、作业过程延误了旅客疏散时间，接触网供电不存在这个问题。网供电不存在这个问题。 3）、牵引网供电制式）、牵引网供电制式 互联互通问题互联互通问题 ： 城市间发展成网，如果近郊高架线路因景观要求采用三轨供电模式，可能影响郊城市间发展成网，如果近郊高架线路因景观要求采用三轨供电模式，可能影响郊区线网的发展和互联互通。区线网的发展和互联互通。 在以前的地铁设备工程中，各系统是分立的，每一系统均有自己的网在以前的地铁设备工程中，各系统是分立的，每一系统均有自己的网络、网络传输、工作站和软件。电力监控系统也是如此，在早期的地铁工络、网络传输、工作站和软件。电力监控系统也是如此，在早期的地铁工程中，电力监控

38、自成系统。程中，电力监控自成系统。 随着自动化技术的发展，国内深圳地铁一期工程最早采用将设备监随着自动化技术的发展，国内深圳地铁一期工程最早采用将设备监控系统（控系统（EMCS）、防灾报警系统（）、防灾报警系统（FAS）、电力监控系统（）、电力监控系统（SCADA）“三合一三合一”的集成系统。广州地铁三号线采用主控系统，把的集成系统。广州地铁三号线采用主控系统，把设备监控系统设备监控系统（EMCSEMCS）、防灾报警系统（）、防灾报警系统（FASFAS）、电力监控系统（）、电力监控系统（SCADASCADA）、屏蔽门系统、）、屏蔽门系统、防淹门系统纳入集成系统，同时互联了广播系统、闭路电视系统

39、、车载信防淹门系统纳入集成系统，同时互联了广播系统、闭路电视系统、车载信息系统、车站信息系统、自动售检票系统、信号系统、时钟系统。息系统、车站信息系统、自动售检票系统、信号系统、时钟系统。 目前国内在建的地铁均考虑采用了综合监控系统，电力监控系统为其目前国内在建的地铁均考虑采用了综合监控系统，电力监控系统为其中的一个子系统。中的一个子系统。国外发达国家地铁自动化已发展到较为成熟的水平，其国外发达国家地铁自动化已发展到较为成熟的水平，其综合自动化监控系统有的把主系统和辅助系统分开集成，有的全部集成在综合自动化监控系统有的把主系统和辅助系统分开集成，有的全部集成在一起，目前开始向建立多条线路集中监

40、控系统方向发展。一起，目前开始向建立多条线路集中监控系统方向发展。 4）、电力监控系统的组网模式）、电力监控系统的组网模式佛山市轨道交通2020年线网规划由1号线（广佛线佛山段）、2号线、3号线、5号线和6号线共计5条线组成，线路全长172km。 其中1号线：19.2km（佛山段，全长36.6km）； 2号线：30.7km； 3号线：70.2km； 5号线：30.1km； 6号线：22.6km。1、佛山市快速轨道交通、佛山市快速轨道交通2020年线网规划年线网规划佛山市轨道交通线网规划方案为棋盘加放射式结构，由8条线组成，全长255km。 线网特点：（1）线网为棋盘加放射式结构，不太利于主变电

41、站资源的共享。（2）地面及高架线路约占1/3，对景观的要求度会影响到牵引供电制式的选择。2、佛山市快速轨道交通远景线网规划、佛山市快速轨道交通远景线网规划佛山市轨道交通线网规划中既有1号线、规划的2号线、4号线、5号线和7号线与广州市轨道交通换乘或衔接。 佛山轨道交通供电系统的制式选择因考虑到与广州市轨道交通的衔接。3、佛山市线网与广州市线网的关系、佛山市线网与广州市线网的关系4、佛山市线网对供电系统技术标准选择的要求、佛山市线网对供电系统技术标准选择的要求 1）供电系统技术标准的选择和运用应与佛山市“佛山是珠江三角洲广佛都市区的重要组成部分，是具有岭南水乡风貌特色的国家历史文化名城 ”的定位

42、一致。 要求供电系统的技术标准选择应符合广佛都市区的发展要求、国家历史文化名城的要求，即要做到与广州市轨道交通的合理衔接，符合以人为本的思维（包括景观效果）。 2）供电系统技术标准的选择和运用应符合国家环境保护和节约能源的政策。 资源节约和环境保护是基本国策，供电系统是轨道交通节能减排最直接和最有成效的系统。供电系统技术标准和主要设备的选择应充分考虑。 5、佛山轨道交通既有线路供电系统的技术标准、佛山轨道交通既有线路供电系统的技术标准1）1号线（广佛线）采用的主要技术标准110/33kV两级电压集中供电方式中压网络采用33kV链式网络DC1500V架空接触网 2）广州地铁采用的主要技术标准11

43、0/33kV两级电压集中供电方式中压网络采用33kV链式网络DC1500V架空接触网/接触轨(4/5/6号线) 为了充分实现资源共享并与既有、规划线路合为了充分实现资源共享并与既有、规划线路合理衔接，新建线路应尽量采用与既有和衔接线路一理衔接，新建线路应尽量采用与既有和衔接线路一致的供电系统技术标准，但也应能满足工程本身的致的供电系统技术标准，但也应能满足工程本身的功能、安全、节能、景观等的要求。功能、安全、节能、景观等的要求。 建议：（1）外部电源供电方式： 在中心城区采用集中供电方式，并做好主变电站共享的综合布点方案，即可提高供电的可靠性，也可综合利用资源。 对于发散出去的线路,建议以集中

44、供电方式为主，在外部电源允许的情况下可部分采用分散供电方式。6、佛山轨道交通建议采用的供电制式、佛山轨道交通建议采用的供电制式6、佛山轨道交通建议采用的供电制式、佛山轨道交通建议采用的供电制式建议：（2）电压等级： 集中供电外部电源电压采用和1号线一致的110kV。 中压网络如不和1号线共用主变电站或需要1号线支援供电的线路，建议中压网络电压等级为35kV。采用35kV电压等级后，在不增加设备投资的情况下，更加节能、符合国家标准电压、更有利于设备的更换和维护。 牵引网电压建议采用和1号线一致的DC1500V。6、佛山轨道交通建议采用的供电制式、佛山轨道交通建议采用的供电制式中心城区地下线路建议

45、：（3）牵引网形式： 应充分考虑与广州地铁的衔接，如需贯通运营的，则在制式选择上尽可能一致，但如果仅仅是换乘的，则可灵活选择。 因佛山地区既有的1号线采用了DC1500V架空接触网形式，为了资源共享，建议新建线路尽量采用和1号线一致的牵引网形式；对于地面和高架比例较大且有景观要求的线路或者需要与广州地铁衔接贯通运营的可选择DC1500V接触轨形式，但还应注意结合车辆段、综合基地等综合布局要求进行综合决策。 供电系统给车辆和所有设备系统提供电能，是整个轨道供电系统给车辆和所有设备系统提供电能，是整个轨道交通正常运营的基础，牵引负荷与车辆、线路和运营组织有交通正常运营的基础，牵引负荷与车辆、线路和

46、运营组织有关，供电设备、电缆线路、牵引网安装（敷设）在车站和线关，供电设备、电缆线路、牵引网安装（敷设）在车站和线路附近，杂散电流防护措施的贯彻实施又需要土建、轨道、路附近，杂散电流防护措施的贯彻实施又需要土建、轨道、给排水等等配合。因此供电系统除与各个设备系统有接口外，给排水等等配合。因此供电系统除与各个设备系统有接口外，还与车站、隧道、线路、限界等都具有接口。在工程设计和还与车站、隧道、线路、限界等都具有接口。在工程设计和工程实施过程中与几乎所有专业都有接口。工程实施过程中与几乎所有专业都有接口。1、接口概述、接口概述结构线路行车给排水通风空调建筑供电系统2、供电系统与车站建筑的接口表、供

47、电系统与车站建筑的接口表接口编号接口编号GD-JK-01GD-JK-01专业名称专业名称供电系统供电系统车站建筑车站建筑物理接口界面物理接口界面变电所设备房结构板和装修层表面变电所设备房结构板和装修层表面接口方式接口方式提供资料、图纸提供资料、图纸接口介质接口介质无无接口功能目标接口功能目标1 1、提供设备用房，满足设备安装要求、提供设备用房，满足设备安装要求2 2、提供电缆敷设通道及保护、提供电缆敷设通道及保护3 3、满足设备运输通道及负载要求、满足设备运输通道及负载要求4 4、满足设备基础安装要求、满足设备基础安装要求5 5、满足杂散电流防护结构钢筋焊接要求、满足杂散电流防护结构钢筋焊接要

48、求接口功能责任接口功能责任提出设备用房要求提出设备用房要求落实设备用房要求落实设备用房要求提出电缆敷设通道要求提出电缆敷设通道要求落实电缆敷设通道要求落实电缆敷设通道要求提出设备运输通道及负载要求提出设备运输通道及负载要求落实设备运输通道及负载要求落实设备运输通道及负载要求提出设备基础安装要求提出设备基础安装要求落实设备基础安装要求落实设备基础安装要求提供资料提供资料1 1、变电所房屋要求、变电所房屋要求2 2、变电所设备平面布置图和房屋开孔要求、变电所设备平面布置图和房屋开孔要求3 3、沟、槽、管、洞要求、沟、槽、管、洞要求4 4、变电所主要设备重量和结构的受力等要求、变电所主要设备重量和结

49、构的受力等要求5 5、变电所开门、开窗、电缆井设置要求、变电所开门、开窗、电缆井设置要求6 6、变电所设备运输通道要求、变电所设备运输通道要求7 7、变电所电缆敷设通道要求、变电所电缆敷设通道要求8 8、变电所设备结构层预埋件资料、变电所设备结构层预埋件资料9 9、变电所设备房和电缆夹层照明要求、变电所设备房和电缆夹层照明要求1010、车站结构钢筋杂散电流防护焊接要求、车站结构钢筋杂散电流防护焊接要求1 1、各车站建筑平、立、剖面图、各车站建筑平、立、剖面图2 2、各车站设备吊装孔位置图、各车站设备吊装孔位置图3 3、各车站设备运输通道资料、各车站设备运输通道资料4 4、各车站电缆竖井位置及尺

50、寸资料、各车站电缆竖井位置及尺寸资料5 5、各车站变电所电缆敷设通道位置及尺寸图、各车站变电所电缆敷设通道位置及尺寸图6 6、各车站孔洞平面图、各车站孔洞平面图7 7、各车站预埋件平面图、各车站预埋件平面图8 8、车站结构钢筋杂散电流防护焊接图、车站结构钢筋杂散电流防护焊接图3、供电系统与空调、通风系统的接口表、供电系统与空调、通风系统的接口表接口编号接口编号GD-JK-02GD-JK-02专业名称专业名称供电系统供电系统空调与通风系统空调与通风系统物理接口界面物理接口界面不适用不适用接口方式接口方式提供资料、图纸提供资料、图纸接口介质接口介质不适用不适用接口功能要求接口功能要求控制变电所设备

51、房的温度和湿度控制变电所设备房的温度和湿度接口责任接口责任提供设备发热量、温度、湿度控制要求提供设备发热量、温度、湿度控制要求设置通风设施设置通风设施互提资料、图纸互提资料、图纸1 1、变电所设备平面布置图、变电所设备平面布置图2 2、变电所主要设备发热量及环境条件要求、变电所主要设备发热量及环境条件要求1 1、变电所设备房通风降温设计、变电所设备房通风降温设计2 2、车站风管及风口平面布置图（含标高）、车站风管及风口平面布置图（含标高）4、供电系统与给排水、消防系统的接口表、供电系统与给排水、消防系统的接口表接口编号接口编号GD-JK-03GD-JK-03专业名称专业名称供电系统供电系统给排

52、水与消防系统给排水与消防系统物理接口界物理接口界面面不适用不适用接口方式接口方式提供资料、图纸提供资料、图纸接口介质接口介质不适用不适用接口功能要接口功能要求求杂散电流防护控制，防止地铁杂散电流经由金属管道流散杂散电流防护控制，防止地铁杂散电流经由金属管道流散接口责任接口责任提出防护措施要求提出防护措施要求落实防护措施落实防护措施1 1、对排水管道的杂散电流防护要求、对排水管道的杂散电流防护要求2 2、电化股道附近管道接地和设备绝缘安装要求、电化股道附近管道接地和设备绝缘安装要求3 3、有人值班变电所的用水和排水要求、有人值班变电所的用水和排水要求1 1、落实排水管道的杂散电流防护要求、落实排

53、水管道的杂散电流防护要求2 2、落实电化股道附近管道接地和设备绝缘安、落实电化股道附近管道接地和设备绝缘安装要求装要求3 3、落实有人值班变电所的用水和排水要求、落实有人值班变电所的用水和排水要求5、供电系统与综合监控系统的接口表、供电系统与综合监控系统的接口表接口编号接口编号GD-JK-04GD-JK-04专业名称专业名称供电系统供电系统综合监控系统综合监控系统物理接口界面物理接口界面车站综合监控设备室综合监控配线架车站综合监控设备室综合监控配线架接口方式接口方式冗余冗余 RJ45RJ45电口电口接口介质接口介质双绞线光纤双绞线光纤接口功能要求接口功能要求1 1提供供电设施（变电所）分布情况

54、及控制中心电力监控提供供电设施（变电所）分布情况及控制中心电力监控系统的功能要求系统的功能要求2 2提供三遥对象表、程控要求提供三遥对象表、程控要求3 3提供电缆敷设设计提供电缆敷设设计4 4配合主控系统的试验配合主控系统的试验5 5提供电力监控系统调度端的功能要求提供电力监控系统调度端的功能要求6 6提供供电系统图、主接线图及运行方式提供供电系统图、主接线图及运行方式7 7提出通信设施（电话）及通道要求提出通信设施（电话）及通道要求8 8提出时钟同步对时分辨率及精度要求提出时钟同步对时分辨率及精度要求9 9提供光电转换器及光纤提供光电转换器及光纤1 1提供接口图纸提供接口图纸2 2提供控制中

55、心主母钟对时要求提供控制中心主母钟对时要求3 3实现电力监控车站级和控制中心实现电力监控车站级和控制中心的功能的功能4 4提供同步对时协议和提供同步对时协议和MDFMDF配线架配线架5 5提供光电转换器电源及安装位置提供光电转换器电源及安装位置6、供电系统与防灾、人防系统的接口表、供电系统与防灾、人防系统的接口表接口编号接口编号GD-JK-05GD-JK-05专业名称专业名称供电系统供电系统防灾与人防系统防灾与人防系统物理接口界面物理接口界面人防门边墙人防门边墙接口方式接口方式提供资料、图纸提供资料、图纸接口介质接口介质预埋钢管预埋钢管接口功能要求接口功能要求1 1提供对人防门及防淹门的要求提

56、供对人防门及防淹门的要求2 2提供埋管规格和数量提供埋管规格和数量1 1人防门和防淹门的平面位置及具体里程人防门和防淹门的平面位置及具体里程2 2人防门和防淹门的安装形式及安装图纸人防门和防淹门的安装形式及安装图纸3 3人防门和防淹门开启方式及要求人防门和防淹门开启方式及要求7、供电系统与综合管线的接口表、供电系统与综合管线的接口表接口编号接口编号GD-JK-06GD-JK-06专业名称专业名称供电系统供电系统车站综合管线车站综合管线物理接口界面物理接口界面不适用不适用接口方式接口方式互提资料、图纸互提资料、图纸接口介质接口介质不适用不适用接口功能要求接口功能要求1 1提供变电所设备平面布置图

57、（含设备标高）提供变电所设备平面布置图（含设备标高）2 2提供变电所内（含夹层和设备层）电缆敷设提供变电所内（含夹层和设备层）电缆敷设平面图（含宽度、标高、管线类型、电压等级平面图（含宽度、标高、管线类型、电压等级）3 3提供车站内（不含变电所）电缆敷设平面图提供车站内（不含变电所）电缆敷设平面图（含宽度、标高、管线类型、电压等级）（含宽度、标高、管线类型、电压等级）4 4提供接触网设备安装要求提供接触网设备安装要求5 5提供电缆通道要求提供电缆通道要求6 6提供杂散电流防护要求提供杂散电流防护要求1 1提供车站、控制中心、车辆段、区间提供车站、控制中心、车辆段、区间（含隧道、地面）综合管线资

58、料，包括平（含隧道、地面）综合管线资料，包括平面、断面、标高等面、断面、标高等8、供电系统与限界的接口表、供电系统与限界的接口表接口编号GD-JK-07专业名称供电系统限界物理接口界面不适用接口方式提供资料、图纸接口介质不适用接口功能目标供电系统的全部设备及附属构件，不得侵入设备限界接口功能责任供电系统的全部设备及附属构件设置在设备限界以外确定设备限界接触网满足限界要求确定接触网限界提供资料要求1车站、区间电缆敷设路径及断面图2接触网对限界的要求3电缆支架的设置、电缆敷设位置不能侵限1各种车站、区间、车辆段限界图2直线和规定曲线下的车辆和受电弓动态包络线、设备限界、建筑限界3各专业限定的设备安

59、装空间9、供电系统与轨道、供电系统与轨道 的接口表的接口表接口编号GD-JK-08专业名称供电系统轨道物理接口界面1回流电缆与钢轨的焊接点2均流电缆与钢轨的焊接点3道岔处连接电缆与钢轨的焊接点接口方式提供资料、图纸接口介质回流电缆、均流电缆、连接电缆接口功能目标杂散电流腐蚀防护及收集，减低对结构影响钢轨对地绝缘安装保持钢轨传导的连续性及减小回流电阻正线与车辆段的牵引回流隔离接口功能责任杂散电流检测及排流设备提供排流钢筋的连接、提供排流端子绝缘电阻要求对轨道进行绝缘安装电缆连接，减少电阻钢轨钻孔允许位置提供导通电缆及单向导通装置安装钢轨绝缘接头提供资料要求1对钢轨绝缘安装的要求2对钢轨连接的要求

60、3整体道床钢筋焊接要求及测防端子引出要求4道岔连接处理方式5绝缘轨缝设置要求6参考电极在整体道床上安装位置7排流端子设置要求8过轨电缆预留通道要求1道岔表、钢轨类型、道床类型及尺寸2各种曲线半径的外轨超高值表3过轨电缆预留通道4正线轨道结构类型及构成（横断面图）5车辆段轨道结构类型及构成（横断面图）6钢轨类型及电阻值7道床类型及公里标8道床钢筋布置图（横断面图）、道床钢筋型号9地下、地面分界位置的公里标10道床伸缩缝的公里标10、供电系统与地质、供电系统与地质 的接口表的接口表接口编号GD-JK-09专业名称供电系统地质物理接口界面不适用接口方式互提资料、图纸接口介质不适用接口功能要求1根据地