学士成都地铁牵引变电所设计论文

摘要随着我国国民经经济的持续发发展，城市化化进程的逐步步加快，城市市人口与机动动车数量急剧剧增长，人员员出行和物资资交流频繁，在在我国大城市市及特大城市市，普遍存在在着交通道路路阻塞、交通通秩序混乱、交交通事故频发发、交通污染染严重等问题题。由于城市市轨道交通运运量大、速度度快、安全节节能、污染轻轻、占地少等等特点，发展展城市轨道交交通已成为大大城市发展公公共交通的根根本方针和缓缓解城市交通通拥堵的最佳佳选择。目前前，许多大城城市形成了以以地铁为主体体，多种轨道道交通类型并并存的现代城城市轨道交通通新格局。电电能是城市轨轨道车辆电力力牵引系统必必需的能源，在在城市轨道交交通运营中，若若供电一旦中中断，不仅会会造成城市轨轨道交通运营营瘫痪，而且且还有可能危危及旅客生命命安全，造成成财产损失。因因此，高度安安全、可靠而而又经济合理理的电力供给给系统是城市市轨道交通正正常运营的重重要条件和保保证。而牵引引变电所是城城市轨道交通通电力牵引系系统的重要组组成部分，牵牵引变电所设设计的优劣直直接影响到整整个轨道交通通的运行质量量。本文首先先对城市轨道道交通系统的的分类、特点点及我国轨道道交通发展状状况作了简要要介绍，然后后谈到城市轨轨道交通供电电系统，具体体地对成都地地铁1号线行政中中心站牵引变变电所进行了了设计，包括括电气主接线线、保护、监监控等部分的的设计及设备备选型等，介介绍了一些设设计原则、设设计步骤和系系统设备功能能。关键词城市轨轨道交通；牵牵引变电所；；电气主接线线；监控系统统AbstracctWiththheconntinueeddevvelopmmentoofourrnatiionaleconoomy,tthegrraduallspeeedingupthheproocessofurrbanizzationn,rappidgrrowthofurrbanppopulaationandtthenuumberofmootorvvehiclles,ppersonnnelaandmaateriaalexcchangeesfreequentttravvel,iintheebigccitiessandbigccitiessinCChina,,wideespreaadtraafficcongeestionnandtraffficdiisordeer,frrequenntacccidentts,anndserriousprobllemsooftraafficpolluution..Asttheraailfrreighttvoluume,hhighsspeed,,secuurity,,enerrgycoonservvationn,polllutioonligght,ssmallfootpprint,,andsoonn,theedeveelopmeentoffurbaanraiiltraansithasbbecomeethecity''sfunndamenntalpprinciipleooftheedeveelopmeentoffpubllictrranspoortanndeasseurbbantrrafficcconggestiooninthebbestcchoicee.Currrentlly,maanymaajorccitiesstommetroasthhemaiinforrm,thhecoeexisteenceoofavvariettyofrailtypessaneewpattternofmoodernurbannrailltrannsit.Powerristthepooweroofurbbanraailveehicleetracctionsysteemreqquireddenerrgy,ttheurrbanrrailttransiitopeeratioons,iiftheepoweersuppplyiifintterruppted,woulddnotonlyresulltinparallysisofurrbanrrailttransiitopeeratioons,bbutallsomaayenddangerrthesafettyofpasseengerss,ressultinnginpropeertyddamagee.Thereffore,highllyseccure,reliaableaandecconomiicaleelectrricityysuppplysyystemisthhenorrmalooperattionoofurbbanraailtrransittaniimporttantccondittionaandguuaranttee.TThetrractioonpowwersuubstattioniinurbbanraailtrransittsysttem,aanimpportanntcommponenntoftracttion,tracttionssubstaationdesiggnwillldirrectlyyaffeectthhequaalityofthheenttirerrailooperattion.Thisarticclefiirstiintrodducettheurrbanrrailttranspportssystemmclasssificcationn,chaaracteeristiicsannddevvelopmmentoofraiiltraansporrtatiooninChinaa,theentalkkabouuturbbanraailtrransittsuppplysyystem,,speccificaallyddesignntheChenggduMeetroLLine11stattionaadminiistrattiveccenterrofttractiionsuubstattion,incluudingthemmaineelectrricalconneectionn,prootectiion,mmonitooringandootherpartssoftthedeesignandeequipmmentsselecttion,etc.,,intrroduceessommedessignpprinciiples,,desiignprroceduuresaandsyystemssequiipmenttfuncctionss.KeyworddsUrbaanMasssTraansit；；Tracttionssubstaation；；MainElecttricallConnnectioon；MonittoringgSysttem目录HYPERLINK\l"_Toc265168320"第1章绪论1HYPERLINK\l"_Toc265168321"1.1城市轨道道交通概论及及其分类1HYPERLINK\l"_Toc265168322"1.1.1城城市轨道交通通概论1HYPERLINK\l"_Toc265168323"1.1.2城城市轨道交通通的分类1HYPERLINK\l"_Toc265168324"1.2我国城市市轨道交通发发展及必要性性3HYPERLINK\l"_Toc265168325"1.2.1我我国城市轨道道交通发展33HYPERLINK\l"_Toc265168326"1.2.2我我国城市轨道道交通发展的的必要性4HYPERLINK\l"_Toc265168327"1.3城市轨道道交通供电系系统5HYPERLINK\l"_Toc265168328"第2章牵引变电电所电气主接接线设计9HYPERLINK\l"_Toc265168329"2.1电气主接接线的功能、基基本要求与设设计原则9HYPERLINK\l"_Toc265168330"2.1.1电电气主接线应应满足的要求求9HYPERLINK\l"_Toc265168331"2.1.2电电气主接线设设计应遵循的的主要原则与与步骤10HYPERLINK\l"_Toc265168332"2.2成都地铁铁行政中心站站电气主接线线设计10HYPERLINK\l"_Toc265168333"2.2.1直直流牵引变电电所电气主接接线的基本特特点10HYPERLINK\l"_Toc265168334"2.2.2主主接线的设计计11HYPERLINK\l"_Toc265168335"成都地铁行政中中心站牵引变变电所电气主主接线12HYPERLINK\l"_Toc265168336"2.3设备选择择14HYPERLINK\l"_Toc265168337"2.3.1供供电设备的选选择要求144HYPERLINK\l"_Toc265168338"2.3.2设设备选取155HYPERLINK\l"_Toc265168339"2.4配电装置置18HYPERLINK\l"_Toc265168340"2.4.1牵牵引变电所的的配电装置类类型18HYPERLINK\l"_Toc265168341"2.4.2配配电装置应满满足的基本要要求18HYPERLINK\l"_Toc265168342"直流牵引变电所所屋内配电装装置及其特点点19HYPERLINK\l"_Toc265168343"第3章牵引变电电所保护设置置21HYPERLINK\l"_Toc265168344"3.1保护设置置的基本要求求21HYPERLINK\l"_Toc265168345"3.2成都地铁铁行政中心站站牵引变电所所保护的设置置22HYPERLINK\l"_Toc265168346"3.3主要保护护形式介绍223HYPERLINK\l"_Toc265168347"3.4地下杂散散电流及其防防护25HYPERLINK\l"_Toc265168348"3.4.1地地下杂散电流流25HYPERLINK\l"_Toc265168349"杂散电流的防护护26HYPERLINK\l"_Toc265168350"第4章电力监监控系统设计计28HYPERLINK\l"_Toc265168351"4.1概述及一一般要求288HYPERLINK\l"_Toc265168352"4.1.1概概述28HYPERLINK\l"_Toc265168353"4.1.2一一般要求288HYPERLINK\l"_Toc265168354"4.2成都地铁铁行政中心站站综合监控系系统设置299HYPERLINK\l"_Toc265168355"4.2.1地地铁电力监控控系统29HYPERLINK\l"_Toc265168356"4.2.2成成都地铁行政政中心站电力力监控系统330HYPERLINK\l"_Toc265168357"4.3牵引、降降压变电所综综合自动化系系统功能322HYPERLINK\l"_Toc265168358"4.3.1变变电所综合自自动化系统集集成要求322HYPERLINK\l"_Toc265168359"4.3.2通通信主要功能能32HYPERLINK\l"_Toc265168360"4.4变电所综综合自动化系系统结构、软软/硬件设备组组成35HYPERLINK\l"_Toc265168361"4.4.1概概述35HYPERLINK\l"_Toc265168362"4.4.2变变电所综合自自动化系统结结构及控制方方式36HYPERLINK\l"_Toc265168363"4.4.3牵牵引、降压变变电所综合自自动化系统软软件39HYPERLINK\l"_Toc265168364"4.4.4牵牵引、降压变变电所综合自自动化系统性性能指标要求求39HYPERLINK\l"_Toc265168365"4.4.5牵牵引、降压变变电所综合自自动化系统绝绝缘、抗干扰扰性能要求440HYPERLINK\l"_Toc265168366"4.4.6系系统的可靠性性、可维护性性、可扩展性性41HYPERLINK\l"_Toc265168367"4.4.7控控制中心主站站及被控站控控制、监视、测测量范围422HYPERLINK\l"_Toc265168368"结论44HYPERLINK\l"_Toc265168369"致谢45HYPERLINK\l"_Toc265168370"参考文献46HYPERLINK\l"_Toc265168371"附录47绪论城市轨道交通概概论及其分类城市轨道交通通概论城市轨道交通是是指以轨道交交通运输方式式为主要技术术特征，是城城市公共客运运交通系统中中具有中等以以上运量的轮轮轨交通系统统（有别于道道路交通），主主要为城市（有有别于市际铁铁路，郊区及及大都市圈范范围）公共客客运服务，是是一种在城市市公共客运交交通中起骨干干作用的现代代化立体交通通系统。作为城市公共交交通系统的一一个重要组成成部分，在中中国国家标准准《城市公共共交通常用名名词术语》中中，将城市轨轨道交通定义义为“通常以电能能为动力，采采取轮轨运转转方式的快速速大运量公共共交通之总称称。”目前国际轨轨道交通有地地铁、轻轨、市市郊铁路、有有轨电车以及及悬浮列车等等多种类型，号号称“城市交通的的主动脉”。城市轨道道交通和其他他公共交通相相比，具有以以下特点：用用地省，运能能大，轨道线线路的输送能能力是公路交交通输送能力力的近10倍。每一单单位运输量的的能源消耗量量少，因而节节约能源；采采用电力牵引引，对环境的的污染小。噪噪声属集中型型，人均噪声声小，易于治治理；乘客乘乘座安全、舒舒适、方便、快快捷。1.1.2城市市轨道交通的的分类城市轨道交通作作为城市公共共交通系统的的一个重要组组成部分，在在我国国家标标准《城市公公共交通常用用名词术语》中中，将城市轨轨道交通定义义为“通常以电能能为动力，采采取轮轨运转转方式的快速速大运量城市市公共交通之之总称。”目前国际轨轨道交通有地地铁、轻轨、市市郊铁路、有有轨电车以及及悬浮列车等等多种类型，号号称“城市交通的的主动脉”。城市铁路凡是为城市交通通服务的所有有形式的轨道道交通都可看看作城市铁路路。这里特指指作为干线铁铁路中的铁路路枢纽，利用用现有的运输输资源，能在在市区内开行行的公交化（站站距短、停站站多、密度大大）的旅客列列车线路。市郊铁路市郊铁路又称为为通勤铁路，是是连接城市市市区与郊区以以及连接城市市周围几十千千米甚至大范范围的卫星城城镇或城市圈圈的铁路，服服务于上下班班乘客，一般般站距较长，对对疏散中心城城市人口到周周围卫星城的的作用十分明明显。它往往往又是连接中中大城市干线线铁路的一部部分，一般和和干线铁路设设有联络线，设设备与干线铁铁路相同，线线路大多建在在地面，其运运行特点接近近于干线铁路路，只是服务务对象不同。与与城市轨道交交通系统中的的地下铁道等等其他类型不不同，在市郊郊铁路上通常常是市郊旅客客列车、干线线旅客列车和和货物列车混混合运行。地下铁道地下铁道泛指建建在地下的干干线铁路。但但是作为城市市轨道交通、只只有具有一定定规模运量，按按运行图行车车，运行于地地下的旅客列列车，才叫做做地下铁道。由由于地下铁道道一般建在城城市里，加上上具体线路的的建设条件不不同，它的延延长线或部分分线路，甚至至整条线路可可能建在地面面或高架，也也统称为地下下铁道，如北北京的13号线和上海海的3号线都是地地面或高架线线路形式，但但由于它的技技术制式如车车辆、信号、通通信、线路都都和其他地铁铁线路一致，故故也把北京13号线、上海3号线称之为为地铁系列的的线路。也有有人怕混淆地地铁概念，又又把这类线路路笼统叫做城城市轨道交通通。地铁多用用于超大城市市或特大城市市市区内部高高密度地区间间交通出行，车车辆制式和线线路特征依各各国标准而不不同，运行速速度一般为30~455km/h，最大车速速可达80km//h。就容量指指标而言，地地铁系统均可可达到单向高高峰小时断面面流量300000~700000人次，属于于大容量快速速轨道交通系系统。轻轨交通它是一种中运量量快速轨道交交通运输系统统。英、美称称之为LRT,俄国称为OPT，其意为“轻轨运输”或“轻轨系统”。德国把它它称为“城市铁道”，日本称为“轻轨电车”。它可以运运行在地下，也也可以建成高高架轨道形式式，也可在地地面运行，它它是由现代有有轨电车发展展起来的，既既可在技术上上自成体系，也也可采用地铁铁技术制式，几几乎与地铁难难以辨别。但但从宏观上说说，轻轨交通通最主要特征征是其运量规规模比地铁小小，其单向高高峰小时断面面流量在10000人~300000人。因此，有有人把凡是高高峰小时断面面流量在这个个范围的其他他形式轨道交交通如单轨交交通、新交通通系统、直线线电机驱动的的城轨车辆交交通等都称之之为轻轨交通通。单轨交通它是由车辆在一一根导轨上行行驶的交通工工具，具有中中等运量，分分为悬挂式和和跨座式两大大类。悬挂式式单轨交通始始建于1901年的原联邦邦德国的伍珀珀塔尔市。日日本第一条跨跨座式单轨交交通线路始建建于1961年，当年投投入运营。中中国正式作为为城市交通用用途的单轨交交通已于2005年6月18日在重庆正正式建成运营营，型式为跨跨座式高架，全全长14.35公里。单轨轨交通的运量量一般在每小小时单向5000~~200000人次。由于于它是一种让让列车在高架架的专用轨道道上行驶的交交通系统，不不受地面交通通堵塞的影响响，可以安全全正点地运行行；也有效地地利用了城市市的空间，既既占地少又不不影响地面的的绿化；与地地铁相比，单单轨施工周期期短，成本低低，经济性能能好，可以按按照城市规划划和交通需求求进行线路选选择，减少城城市建筑的拆拆迁和市民的的搬迁。磁悬浮交通它是一种运用“同性相斥、异异性相吸”的电磁原理理、依靠电磁磁力使车厢悬悬浮并行走的的轨道运输方方式。磁浮交交通有常导和和超导两种类类型。常导式式磁浮线路能能使车辆浮起起10毫米~15毫米的高度度，运行速度度较低，用感感应线性电机机来驱动。超超导式磁浮线线路能使车辆辆浮起100毫米以上，速速度较高，用用同步线性电电机来驱动，技技术难度较大大。日本使用用超导体产生生的磁力使列列车悬浮，列列车时速可达达500多公里。德德国使用常导导相吸原理达达到磁浮，时时速也提高到到400多公里。中中国的上海浦浦东建成的磁磁浮交通，最最高时速可达达430公里。我国城市轨道交交通发展及必必要性1.2.1我国国城市轨道交交通发展改革开放以来,,我国城市客客运量急剧增增加。这期间间虽然交通能能力有所加强强,但在一些城城市,特别是某些些主要干道,高峰期客运运量远远超过过大型公共汽汽车所能担负负的运量,道路阻塞已已司空见惯。交交通拥挤堵塞塞给城市居民民出行带来了了不便。以北北京为例,机动车平均均车速逐年下下降,每小时客车车车速已由25.4公里下降到21.5公里。同时,交通阻塞造造成车辆怠速速行驶,也加大了能能耗和废气排排放量。我国有近70座大城市。这这些城市每天天都有大量的的人口外出活活动,加上数以百百万计的流动动人口,单个城市每1天的客运量已已经超过10000万人次。高高峰期一条公公交线承担1～3万人次的现现象已经屡见见不鲜。车上上乘客密度最最高时达到10～12人m2,公交车辆行行驶速度已经经降到每小时时10～13公里里,个别城市甚甚至每小时只有5公里交通系统统已处于瘫痪痪的边缘。从目前我国大城城市的客运结结构来看,轨道交通所所占比例很低低,城市交通工工具基本上是是自行车、公公共汽车、中中巴和小汽车车。以自行车车为主的非机机动车与机动动车交叉混行行,大大降低了了机动车的行行车效率和对对道路的使用用率,最近几年中中巴、出租小小汽车、私人人小汽车的大大量涌现更加加重了这种现现象。要真正正缓解大城市市的交通拥挤挤状况,满足大多数人人日常出行的的需要,就必须大力力发展面向公公众的集约型型运输方式。由由以上分析可可知:轨道运输系系统才是可持持续发展的唯唯一道路和最最佳选择,它不但能解解决人们大批批量流动的需需求问题,而且还改善善了地面环境境,为其他机动动车的运行腾腾出了更大的的空间,对发展我国国汽车工业也也必将产生积积极的影响。据据统计,北京市1998年有地铁线线路42公里,只占全市公公共电汽车运运营线的1.5%,却承担了全全市客运量的的15%。随着我国国民经经济的持续发发展，城市化化进程的逐步步加快，城市市人口与机动动车数量急剧剧增长，人员员出行和物资资交流频繁，在在我国大城市市及特大城市市，普遍存在在着交通道路路阻塞、交通通秩序混乱、交交通事故频发发、交通污染染严重等问题题。由于城市市轨道交通运运量大、速度度快、安全节节能、污染轻轻、占地少等等特点，发展展城市轨道交交通已成为大大城市发展公公共交通的根根本方针和缓缓解城市交通通拥堵的最佳佳选择。进入21世纪以以来，随着大大城市交通问问题的日益突突出，大力发发展城市轨道道交通已成共共识。城市轨轨道交通的建建设已进入了了新的高潮期期，发展态势势更为迅猛，全全国48个百万人口口以上的大城城市已有30多个城市开开展了城市轨轨道交通的建建设或筹建工工作，据有关关课题组初步步统计，近期期规划建设55条线路，长长约1700kkm，总投资达达到60000多亿元；我我国远期线网网总长将超过过3000kkm。1.2.2我国国城市轨道交交通发展的必必要性一、城市轨道交交通是解决我我国大城市交交通问题的需需要。目前我我国大城市交交通堵塞和拥拥挤是最为突突出也是较为为普遍的问题题。在北京、上上海、武汉、广广州、成都等等超大城市，交交通堵塞现象象已比较严重重，成为影响响城市经济发发展的重要制制约因素。城城市轨道交通通具有运量大大、速度快、时时间准、能耗耗低、污染少少和安全舒适适的特点，不不论是从运输输能力、运输输效率，还是是从对资源的的消耗和对城城市环境的污污染，城市轨轨道交通方式式无疑是解决决城市交通拥拥挤问题的一一种有效手段段。世界典型型大城市如东东京、巴黎、纽纽约等的发展展已经充分证证明了这一点点。二、城市轨道交交通是引导城城市空间结构构合理布局的的需要。城市市轨道交通可可以为人们提提供快速出入入市中心的交交通手段，缩缩短新城与城城市中心区的的时空距离，为为使工业与居居住等疏散出出市中心创造造了良好的交交通支撑条件件，从而对拓拓展城市空间间布局和城市市建设用地范范围，缓解中中心城区域用用地供应紧张张对城市发展展的制约，调调整城市布局局和功能都具具有不可替代代的关键性作作用。这样，不不仅可以强化化大城市市中中心的金融、贸贸易、服务业业等功能，而而且将为城市市副中心与新新城的形式提提供有力的支支持，从而引引导城市总体体布局进一步步向合理化方方向发展。由由此可见，城城市轨道交通通是实现引导导城市规模有有序扩大和城城市总体布局局向“多中心”方向发展的的需要。三、城市轨道交交通是我国大大城市可持续续发展的需要要。首先，土土地是一种不不可再生资源源，特别是在在人口密集的的大城市里，土土地是一种非非常稀缺和宝宝贵的资源，在在城市变得越越来越拥挤的的情况下，城城市土地必须须十分珍惜。根根据国内外相相关统计资料料，在同等的的运输能力条条件下，城市市轨道交通设设施所需土地地远远小于道道路交通方式式；同时，城城市轨道交通通为沿线土地地高密度开发发提供了强有有力的交通运运输能力支撑撑，所以通过过在城市轨道道交通沿线及及各站点周围围根据不同的的功能进行高高密度开发，以以提高城市土土地的单位使使用率，为城城市土地资源源带来土地的的增量，从而而可以促进城城市对土地资资源的合理利利用。其次，我国交通通能源消耗总总量迅速增长长，尤其是石石油能源消耗耗在我国石油油消耗总量中中的比重快速速上扬，对国国家石油能源源供给造成很很大压力。根根据国外相关关统计资料，城城市轨道交通通单位运输量量所需的能源源消耗远远小小于道路交通通方式。再次，目前机动动车污染已经经上升为中国国城市大气和和噪声的主要要污染源，在在我国大城市市空气污染中中，60%的一氧化碳碳、50%的氮氧化物物、30%的碳氢化合合物污染来源源于机动车的的尾气排放。根根据国内外相相关统计资料料，城市轨道道交通单位运运输量的大气气勿扰物质排排放量远远小小于道路交通通方式。最后，城市轨道道交通单位运运输量的死伤伤率远远小于于道路轨道交交通。城市轨道交通供供电系统电能是城市轨道道车辆电力牵牵引系统必须须的能源，电电动车辆以及及为轨道交通通运营服务的的机电设备，包包括通风、空空调、照明、通通信、信号、给给排风、防灾灾报警、电梯梯和电动扶梯梯等也都依赖赖并消耗电能能。在城市轨轨道交通运营营中，若供电电一旦中断，不不仅会造成城城市轨道交通通运营瘫痪，而而且还有可能能危及旅客生生命安全，造造成财产损失失。因此，高高度安全、可可靠而又经济济合理的电力力供给系统是是城市轨道交交通正常运营营的重要条件件和保证。城市轨道交通供供电电源一般般取自城市电电网，通过城城市电网一次次电力系统和和轨道交通供供电系统实现现运送或变换换，最后以适适当的电压等等级和一定的的电流形式（直直流或交流电电）供给用电电设备。城市电网一次电电力系统由国国家电力部门门建造与管理理，它包括发发电厂、传输输线和区域变变电所。发电电厂是发出电电能的中心，一一般可分为火火力发电厂、水水力发电厂和和原子能核电电厂等。发电电厂的发电机机发出的电能能，要先经过过升压变电器器升高电压，然然后以110kv或220kv以为更高的的电压，通过过三相传输线线输送到区域域变电所。在区域变电所中中，电能先经经过降压变电电所把110kv或220kv的高压降低低电压等级（如10kv或35kv），再经过三相输电线输送给本区域内的牵引变电所和降压变电所，并再降为轨道交通所需的电压等级（DC1500V、380V等）。在地铁供电系统统中，根据实实际需要，也也可以专设高高压主变电所所。发电厂或或区域变电所所对地铁主变变电所供电，经经主变电所降降压后，分别别以不同的电电压等级对牵牵引变电所和和降压变电所所供电。牵引引变电所的设设置和容量应应按运行的列列车编组及行行车密度进行行牵引供电计计算后确定，降降压变电所的的设置和容量量可根据动力力、照明和其其他用电设备备的用电量确确定。对主变变电所，其容容量应由全部部牵引、动力力和照明用电电电量来确定定。图1-1为城市市电网一次电电力系统和地地铁供电系统统图。图中虚虚线1以上为电网网高压电力系系统，虚线1和虚线2之间是中压压电力系统，虚虚线1以下为城市市轨道供电系系统。城市轨道交通系系统是一个重重要用电部门门，它不同于于一般工业和和民用的用电电，为一级负负荷。一级负负荷规定由两两路独立的电电源供电，当当任何一路电电源发生故障障中断供电时时，另一路应应能保证一级级负荷的全部部用电。牵引引变电所的电电源进线应来来自两个区域域变电所或由由区域变电所所提供的两路路独立电源，当当一路电源失失压时，另一一路电源自动动投入，牵引引变电所能从从区域变电所所不间断地获获得三相交流流电。在城市市轨道交通供供电系统中，根根据用电性质质的不同可分分为两部分，即即为前因电力力机车供电的的牵引供电系系统和为动力力、照明及其其他用电设备备供电的降压压供电系统。图1-1电力力系统和地铁铁供电系统示示意图图1-2地地铁牵引供电电系统示意图图以地铁为例，地地铁牵引供电电系统示意图图如图1-2所示，其各各部分的名称称及功能简述述如下：（1）牵引变变电所：供给给地铁一定区区段内电动车车组牵引电能能的变电所。（2）接触网网（包括架空空接触网或接接触轨）：经经过电动列车车的受电器向向电动列车供供给电能的导导电网。（北北京、天津和和武汉等地铁铁采用接触轨轨；上海和广广州地铁采用用架空接触网网）。（3）回流线线：用以提供供牵引电流返返回牵引变电电所通路的导导线。（4）馈电线线：从牵引变变电所向接触触网输送牵引引电能的导线线。（5）电分段段：为便于检检修和缩小事事故范围，将将接触网分为为若干段的装装置称为电分分段。（6）钢轨：：承载列车的的同时被用来来作为牵引电电流回流回路路的一部分。一般将接触网、馈馈电线、钢轨轨、回流线总总称为牵引网网。牵引供电系统由由牵引变电所所和牵引网组组成，其中牵牵引变电所和和接触网是牵牵引供电系统统的主要组成成部分。地铁动力照明供供电系统示意意图如图1-3所示，各部部分功能简述述如下：图1-3地铁铁动力照明供供电系统（1）降压变变电所：将三三相电源进线线电压降为三三相380V交流电，降降压变电所主主要为风机、水水泵、照明、通通信、信号和和防火报警等等用电设备供供电。（2）配电所所（室）：配配电所（室）仅仅起到电能分分配作用。降降压变电所通通过配电所（室室）将三相380V和单相220V交流电分别别供给动力、照照明设备，各各配电所（室室）对本车站站及其两侧区区间动力和照照明等设备配配电。（3）配电线线路：配电所所（室）与用用电设备之间间的导线。在地铁供电系统统中，降压变变电所一般每每个车站设置置一个，有时时也可几个车车站合设一个个；也可将降降压（动力）变变压器附设在在某个牵引变变电所之中，构构成牵引与降降压混合变电电所。地铁车站及区间间照明电源采采用380/220V系统配电。正正常时，工作作照明、事故故照明均由系系统交流照明明电源供电，当当系统交流照照明电源失去去时，事故照照明自动切换换为蓄电池供供电，确保事事故期间必要要的紧急照明明。牵引变电所电气气主接线设计计电气主接线的功功能、基本要要求与设计原原则牵引变电所的电电气主接线，是是指由主变压压器、高压电电器和设备等等各种电器元元件和连接导导线所组成的的接受和分配配电能的电路路。电气主接接线反映了牵牵引变电所和和铁路变、配配电所（发电电所）的基本本结构和功能能。在运行中中，它表明本本变电所（发发电所）与高高压电网、馈馈电线的连接接方式以及相相关一次设备备的运行方式式，成为调度度控制和设备备实际操作的的依据；同时时，电气主接接线对牵引供供电和铁路电电力供电系统统运行的可能能性、电能质质量、经济性性和操作灵活活性起着决定定性作用；在在设计中，电电气主接线对对变电所（发发电所）电气气设备选择、配配电装置布置置、继电保护护方式及其配配置与整定计计算、自动装装置和控制方方式选择都有有重大影响，因因此，电气主主接线及其组组成的电气设设备，是牵引引变电所和铁铁路变、配电电所（发电所所）的主体部部分。2.1.1电气气主接线应满满足的要求1、运行的可靠靠性：主接线线系统应保证证对用户供电电的可靠性，特特别是保证对对重要负荷的的供电。2、运行的灵活活性：主接线线系统应能灵灵活地适应各各种工作情况况，特别是当当一部分设备备检修或工作作情况发生变变化时，能够够通过倒换开开关的运行方方式，做到调调度灵活，不不中断向用户户的供电。在在扩建时应能能很方便的从从初期建设到到最终接线。3、主接线线系统还应保保证运行操作作的方便以及及在保证满足足技术条件的的要求下，做做到经济合理理，尽量减少少占地面积，节节省投资。4、应力求结线线简洁明了，并并有发展和扩扩建余地。主主接线整体结结构和各回路路应力求简洁洁清晰、便于于操作运行。同同时牵引变电电所的增容、增增加馈线和其其他内容的扩扩建经常存在在，因而电气气主接线的设设计应留有发发展余地。变电所的变压器器与债线之间间采用什么方方式连接，以以保证工作可可靠、灵活是是十分重要的的问题、解决决的措施是采采用母线制。应应用不同的母母线连接方式式、可使在变变压器数量少少的情况下也也能向多个用用户供电，或或者保证用户户的馈线能从从不同的变压压器获得电能能。母线又称称汇流排，在在原理上它是是电路中的一一个电气节点点。它起着集集中变压器的的电能和给各各用户的馈电电线分配电能能的作用，所所以，若母线线发生故障，将将使用户供电电全部中断。故故在主接线的的设计中．选选择什么样的的母线制就显显得特别重要要。电气主接线设计计应遵循的主主要原则与步步骤在电气主接线的的设计中，应应遵循的主要要原则与步骤骤如下：1、应以批准的的设计任务书书为依据，以以国家经济建建设的方针政政策、技术规规范和规程为为准则，结合合工程具体特特点和实际调调查掌握的各各种基础资料料，进行综合合分析和方案案研究。2、主接线的设设计与整个牵牵引供电系统统供电方案、电电力系统对电电力牵引供电电方案密切相相关，包括牵牵引网供电方方式、变电所所布点、主变变压器接线方方式和容量、牵牵引网电压水水平及补偿措措施、无功、谐谐波的综合补补偿措施以及及直流牵引供供电系统电压压等级选择等等重大综合技技术问题，应应通过供电系系统计算进行行全面的综合合技术经济比比较，确定牵牵引变电所的的主要技术参参数和各种技技术要求。3、根据供电系系统计算结果果提供的上述述各种技术参参数和有关资资料，结合牵牵引变电所高高压进线及其其与系统联系系、进线继电电保护方式、自自动装置与监监控二次系统统类型、自用用电系统，以以及电气化铁铁路当前运量量和发展规划划远景等因素素，并全面考考虑主接线的的基本要求，做做出综合分析析和方案比较较，以期设计计合理的电气气主接线。4、新技术的应应用对牵引变变电所主接线线结构和可靠靠性等方面，将将产生直接影影响，按具体体情况深入分分析研究和考考虑。成都地铁行政中中心站电气主主接线设计直流牵引变电所所电气主接线线的基本特点点地铁、轻轨交通通供电系统，根根据实际需要要，可以专设设地铁（轻轨轨）高压主变变电所，由发发电厂或区域域变电所对其其供电，经主主变电所降压压后，分别以以不同的电压压等级对牵引引和降压变电电所供电，这这种供电方式式被称为集中中式供电方式式。成都地铁铁一号线就是是采用这种供供电方式。在在地铁（或轻轻轨）供电系系统中。也可可以不设地铁铁（或轻轨）主主变电所，由由城市电网中中的区域变电电所直接对地地铁（或轻轨轨）牵引变电电所或降压变变电所供电，这这种供电方式式被称为分散散式供电方式式，北京、天天津地铁就采采用这种方式式。对于地地铁、轻轨交交通直流牵引引变电所主接接线的设计，除除应满足本节节对主接线的的基本要求和和原则外，因因该类变电所所一般设在地地下（如成都都地铁）或地地面的城市闹闹市区街道两两侧（轻轨系系统），受环环境条件制约约及安全保障障的需要，列列车牵引、通通信信号电源源、站厅事故故照明和必要要的安全环卫卫设施（通风风、排水、防防灾、消防和和自动扶梯等等）都属一级级负荷，它们们对不间断供供电的要求基基本相同，此此外还有其他他的二、三级级动力和照明明负荷。全部部负荷都有同同一专用的环环形供电系统统网络所属的的直流牵引变变电所、降压压变电所（动动力用电）和和牵引、降压压混合变电所所供电，各变变电所门设有有互联网络，如如图2-1所示。以以上特点使直直流牵引变电电所电气主接接线的结构和和运行，增加加了复杂性；；同时，为节节约占地面积积，节省昂贵贵的土建造价价和满足防火火、防灾需要要，主接线变变配电设备的的选择也有其其特殊性，应应使用于式、高高效率的成套套设备，这对对主接线和配配电装置的结结构有直接影影响。此外，还还应考虑整流流机组类型（整整流、可控整整流或整流一一逆变型）及及其整流（逆逆变）接线方方式，对主接接线的结构和和运行的重大大影响。图2-1地地铁专用供电电系统连接方方式主接线的设计牵引变电所主接接线应力求简简单可靠，全全线尽量一致致，便于运营营管理。如果果与降压变电电所合建，则则中压侧需单单母线分段，设设分段开关，双双路电源引入入，分列运行行；否则，亦亦可为单母线线，双路电源源一用一备。牵牵引变电所一一般设两套牵牵引整流机组组。牵引变电所主接接线由两部分分组成：中压压交流侧和牵牵引直流侧。1、中压交流侧侧主接线中压交流侧主接接线有两种接接线方式：一一种方式为两两套整流机组组接至两段母母线上；另一一种方式为两两套整流机组组接至同一段段母线上。1）两套整流机机组分别接至至中压两段母母线，有利于于两路电源负负荷平衡。这这样做是有条条件的，即牵牵引变电所两两路中压电源源电压需平衡衡或差别甚微微，否则会引引起两套整流流机组负荷不不均匀，有时时差别比较大大，造成一套套整流机组重重载而另一套套轻载。2）两套整流机机组接至同一一段母线上，有有利于两套整整流机组负荷荷的平衡，也也有利于构成成等效24脉波整流。城城市电网的实实际情况是很很难保证两路路中压电源电电压平衡，故故在牵引变电电所的主接线线中，一般将将两套整流机机组接至同一一段母线上。2、牵引直流侧侧主接线牵引直流侧主接接线有两种方方案：一种是是双母线系统统方案，另一一种是单母线线系统方案。双母线系统是早早期地铁采用用的一种方案案，可以实现现大双边供电电。但电动隔隔离开关过多多，实现操作作连锁复杂。这这种现已不再再使用。单母线系统，接接线线简单，节节省省投资。在在同同一馈电区区电电分段处设设置置一台纵向向电电动隔离开开关关，可以通通过过它实现大大双双边供电。根据以上要求、原原则及特点等等设计成都地地铁行政中心心站电气主接接线。成都地铁行政中中心心站牵引变变电电所电气主主接接线根据以上要求、原原则及特点等等，成都地铁铁行政中心站站电气主接线线，中压交流流侧主接线采采用单母线分分段，两台整整流机组接在在同一段母线线上；牵引直直流侧主接线线采用单母线线系统，在同同一馈电区电电分段处设置置一台纵向电电动隔离开关关。成都地铁行政中中心心牵引变电电所所电气主接接线线，主要包括括35kV电压受、配配电系统，直直直流1.5kkV电压受、馈馈电系统，整流变压压器—整流器组等等部分，用用以以实现将交交流流电压、变变相相（变换为12相）和整流流功能，并并向向直流牵引引网网供电。成都地铁牵引、降降压混合变电电所主接线图图如图2-2所示。图2-2成成都地地铁行政中中心心站牵引、降降降压混合变变电电所电气主主接接线交流侧电源进线线设设有两回路路互互为备用的的独独立电源电电缆缆线，其中中一一路进线由由专专用供电系系统统主变电所A的低压母线1段馈出（如如图2-1）。另一电源源进线则由由该该车站另一端端设置的降降压压变电所高高压压母线引人人，此此高压母线线的的电源进线线，是由主变变电所A（或B）独立并联运运行降压变压压器的低压=2\*ROMANIII段母线馈出（母线分分段断路器处处于断开运行行），每路电电源进线容量量应满足车站站两个变电所所（牵引、降降在混合所和和降压所）全全部一、二级级负荷的要求求。此外，高高压母线的馈馈出线是相邻邻变电所电源源进线所需要要的。正常运运行时两路进进线同时为两两段母线连接接的负荷供电电，进线断路路器均合闸，母母线分段断路路器（或电动动刀闸）断开开。当任一电电源进线发生生故障而断路路时，则由自自动装置动作作使母线分段段断路器合闸闸，全变电所所负荷由另一一电源进线供供电。高压汇汇流进线采用用断路器或电电动刀闸分段，有利利于母线维修修和任一电源源进线故障时时电路转换的的灵活性。交流高压配电回回路路设有两台台并并联工作的的整整流机组，两两两台动力变变压压器分别连连接接于分段汇汇流流母线的两两段段上，每台台动动力变压器器容容量应满足足一一、二级动动力力与照明负负荷荷的需要。当当当整个供电电系系统环网只只有有一路电源源时时，允许将将二二、三级负负荷荷部分或全全部部切除。高高压压断路器柜柜采采用手车式式真真空断路器器、金金属全封闭闭开开关柜。单单纯纯的直流牵牵引引变电所高高压压单母线可可不不必分段。直流侧系统主接接线线，包括从从整整流机组的的直直流输出至至直直流正母线线的的电路、回回流流线、负母母线线和整流器器阳阳极连接电电路路，以及从从直直流母线馈馈出出的馈线电电路路等（见图图22-2），每每台整流机机组组的直流输输出出通过直流流快快速开关与与正正母线相连连。其其作用是当当任任一整流机机组组和母线之之间间发生短路路故故障时，由由快快速开关动动作作跳闸以保保护护机组，并并使使全部馈线线快快速开关联联锁锁跳闸。切切断断相邻牵引引变变电所通过过接接触轨（网网）向向故障点馈馈出出故障电流流的的电路。从从正正母线馈出出的的馈电线也也设设有快速开开关关作为接触触网网短路的保保护护。直流快快速速开关为手手车车式结构，装装装于直流开开关关柜内。地铁牵引变电所所直直流母线，为为为防止雷电电浪浪涌过电压压和和操作过电电压压对设备造造成成损坏，一一般般在正、负负母母线上都应应安安装避雷器器。设备选择2.3.1供电电设设备的选择择要要求设备选择即确定定设设备类型和和技技术参数，其其其原则是安安全全可靠、经经济济合理。应应考考虑三个方方面面的问题：：其其一是设备备使使用的条件件，如如设备正常常使使用的温度度、湿湿度、海拔拔高高度等；这这需需根据地铁铁工工程建设地地点点的气象条条件件、海拔高高度度、地震烈烈度度、设备安安装装设置位置置等等综合考虑虑确确定；其二二是是设备的有有关关参数，如如开开关设备要要满满足系统所所要要求的电压压等等级、动热热稳稳定性等要要求求，这需根根据据系统设计计确确定；其三三是是设备类型型，这这需按照目目前前设备的技技术术现状进行行合合理选择，以以以满足技术术、经经济的合理理性性。在地铁工程中，设设备选择还要要考虑工程整整体合理性以以及方便运营营管理问题，因因此，选择使使用的设备不不仅要满足系系统对设备功功能和电气参参数的要求，还还要在技术、经经济合理的前前提下，尽可可能设备小型型化。尤其对对于地下工程程，土建费用用比较高，通通过设备小型型化和合理设设备配置，可可减少变电所所的面积，为为降低土建投投资创造条件件。建设是为为运营服务的的，因此，供供电设备的选选择也不能脱脱离为运营服服务的根本，设设备选择不仅仅应便于维修修、便于管理理、减少维护护量、节约人人工成本，还还应采用低损损耗设备，构构建节约型设设备系统。地铁工程的供电电设设备选择应应立立足于国产产化化设备，应应不不采用或慎慎重重采用非环环保保产品，对对于于不得已使使用用的高压SF6开关设备，应应应严格保证证产产品的密封封性性，将其泄泄漏漏量降低到到最最低限度。2.3.2设备备选选取.1电气设备备选选择的一般般原原则正常工作条件下下选选择额定电电流流、额定电电压压及型号等,按短路情况况校验开关关的的开断能力力、短短路热稳定定和和动稳定。按正常工作条件件选选择电气设设备备1)电气设设备备的额定电电压压不得低于于所所接电网的的最最高运行电电压压;2)电气设设备备的额定电电流流不小于该该回回路的最大大持持续工作电电流流或计算电电流流;3)选择电电气气设备时还还应应考虑设备备的的安装地点点、环环境及工作作条条件,合理地选择择设备的类类型型,如户内户外外、海拔高高度度、环境温温度度及防尘、防防防腐、防爆爆等等。按短路情况进行行校校验短路热稳定校验验当系统发生短路路,,有短路电流流通过电气气设设备时,导体和电器器各部件温温度度(或热量)不应超过允允许值,即满足热稳稳定的条件件，式中:—短路电流的的稳态值;—短路电流的的假想时间;—设备在秒内允允许通过的的短短时热稳定定电电流;—设备的热稳稳定时间。短路动稳定校验验当短路电流通过过电电气设备时,短路电流产产生的电动动力力应不超过过设设备的允许许应应力,即满足动稳稳定的条件件或或,式中:,—短路电流的的冲击值和和冲冲击有效值;,—设备允许通通过的极限限电电流峰值和和有有效值。开关设备断流能能力力校验对要求能开断短短路路电流的开开关关设备,如断路器、熔熔熔断器,其断流容量量不小于安安装装处的最大大三三相短路容容量量,即:或，式中:,—三相最大短短路电流与与最最大短路容容量量;,—断路器的开开断电流与与开开断容量。常用电气设备的的选选择及校验验项项目供配电系统中的的各各种电气设设备备由于工作作原原理和特性性不不同,选择及校验验的项目也也有有所不同。地铁供电系统的的设设备种类很很多多，这里主主要要介绍开关关设设备类、变变压压器类、整整流流器类、继继电电保护类的的设设备选择。2.3.2.22开开关设备高压开关设备高压开关设设备应用于于地地铁工程主主变变电所，作作为为高压配电电设设备，接受受城城网电源并并分分配给所内内主主变压器。高高高压开关设设备备为户内式式安安装，一般般采采用高压GIS全封闭组合合电气设备备。中压开关设备中压开关设设备应用于于地地铁工程的的主主变电所、电电电源开闭所所、牵牵引变电所所和和降压变电电所所，用于接接受受和分配电电能能。1）开关柜型式式35KV开关柜多采采用C-GIS开关柜，以以减少变电电所所的土建规规模模，20KV及以下开关关柜应采用用空空气绝缘的的金金属铠装开开关关柜，避免免温温室气体SF6对环境的影影响。2）断路器类型型地铁工程一一般采用真真空空断路器。低压开关设备低压开关设设备用于降降压压变电所中中，是是动力照明明供供电系统的的核核心内容。它它它接受配电电变变压器提供供的的低压电能能，为为车站、区区间间、车辆段段、停停车场和控控制制中心的低低压压动力照明明设设备提供电电源源。低压开开关关设备一般般设设置安装于于断断路器本体体的的脱扣器作作为为保护设备备。1）低压开关柜柜型式式地铁工程降降压变电所所低低压开关柜柜多多采用金属属封封闭间隔式式开开关柜。2）低压断路器器类型型低压断路器器主要用于于配配电线路和和电电气设备的的过过载、失压压和和短路保护护。直流开关设备直流开关设设备在直流流牵牵引供电系系统统中承担接接受受和分配直直流流电能的作作用用。它接受受牵牵引整流机机组组提供的直直流流电能，分分配配给上、下下行行牵引网，为为为电动列车车提提供直流电电能能。直流开开关关设备包括括牵牵引变电所所内内的直流开开关关柜和一般般设设于牵引变变电电所外的上上网网开关柜。目目目前，地铁铁工工程采用的的直直流开关柜柜均均为金属铠铠装装落地手车车式式，直流快快速速断路器安安装装在手车上上，电电动或手动动隔隔离开关在在开开关柜内固固定定安装。直直流流开关柜无无论论其标称电电压压为750V或1500V，其电源介介质和断路路器器的灭弧介介质质都是空气气。2.3.2.33变变压器主变压器主主变变压器是地地铁铁工程中设设在在主变电所所的的配电变压压器器，用于将将城城网引入的的高高压电源转转换换成中压电电源源并满足容容量量要求。主主变变压器的网网侧侧和阀侧电电压压等级依据据供供电系统设设计计确定。目目前前使用的主主变变压器主要要有有110/335kv、110/333kv、110/110kv三种。为了了减少城网网电电压波动和和负负荷变化对对地地铁中压系系统统电压质量量的的影响，主主变变压器多采采用用有载调压压型型电力变压压器器。110kv级变压器按按绝缘介质质的的不同可分分为为复合油绝绝缘缘式、油浸浸式式、SF6气体绝缘式式和树脂浇浇注注干式变压压器器，目前均均采采用自冷油油浸浸式变压器器。配电变压器配配电变压器器就就是将中压压电电源降压成成适适合动力照照明明负荷的低低压压电源并满满足足容量要求求。目目前多采用用环环氧树脂浇浇注注干式变压压器器。2.3.2.44牵牵引整流机机组组牵引整流机组由由牵牵引变压器器和和整流器构构成成。牵引变变压压器接受中中压压开关设备备提提供的中压压电电压，经过过降降压，为整整流流器提供适适合合的低压交交流流电源；整整流流器则将交交流流电源整流流为为电动列车车所所需要的直直流流电源。牵牵引引整流机组组是是牵引变电电所所的核心设设备备，它需要要牵牵引变压器器和和整流器两两种种完全不同同的的设备相互互匹匹配，才能能实实现牵引整整流流机组的整整体体性能。牵引变压器的绝绝缘缘类型分树树脂脂浇注、浸浸绝绝缘漆和杜杜邦邦纸绝缘，地地地铁工程多多采采用树脂浇浇注注绝缘方式式。整整流器中多多采采用二极管管作作为整流元元件件。牵引整流机组为为VVI类重牵引负负荷等级，即即即在额定负负荷荷能够长期期运运行；在1.5倍过载时能能够运行2h；在3.0倍过载时能能够运行1min。2.3.2.55微微机保护装装置置供电系统在运行行过过程中不可可避避免会出现现一一些故障。继继继电保护装装置置对这些故故障障和不正常常工工作状态会会自自动发出故故障障报警或跳跳闸闸信号，实实现现对电气设设备备的保护，满满满足供电系系统统可靠运行行要要求。微机保护装置也也是是实现继电电保保护的一种种设设备，它的的基基本功能包包括括继电保护护、测测量计量、装装装置的诊断断功功能和通信信功功能。目前前，微微机保护装装置置在地铁中中得得到广泛应应用用，交流高高压压、中压系系统统和直流牵牵引引供电系统统的的继电保护护多多采用微机机保保护装置。微微微机保护装装置置的主要特特点点在于灵活活方方便的远方方调调整功能，故故故障录波功功能能和可编程程功功能等，采采用用微机保护护装装置大大减减少少了二次控控制制电缆的数数量量，提高了了继继电保护的的可可靠性。配电装置配电装置是根据据电电气主接线线的的要求，用用各各种开关与与电电气设备、保保保护和测量量电电器、母线线、导导体与母线设设备等按不不同同结构和配配置置形式连接接起起来，用以以实实现接受和和分分配电能的的任任务。配电电装装置是电力力牵牵引供电系系统统的重要组组成成部分。牵引变电所的配配电电装置类型型牵引变电所的配配电电装置按其其设设置场所不不同同，基本上上可可分为两类类：：①屋内配电装装置，即全全部部电气设备备安安装在建筑筑物物内。由工工厂厂定型生产产装装配，将开开关关电器、互互感感器等安装装在在柜内，成成套套供应的配配电电装置，均均属属屋内配电电装装置。②屋外配电装装置，全部部设设备布置在在露露天场地。此此此外，有的的配配电装置根根据据运行维护护条条件，可将将部部分设备安安装装在建筑物物内内，部分设设在在室外，形形成成混合式布布置置。根据运行实践经经验验，以及技技术术经济的综综合合分析，我国国一般电压压在在20KV以下采用屋屋内配电装装置置，电压在35KV以上采用屋屋外配电装装置置。但在特特殊殊情况下，如如如靠近严重重污污秽地区或或周周围空气含含有有化学有害害成成分，以及及受受地形限制制或或国防上的的考考虑，则后后者者技术经济济比比较可采用用屋屋内配电装装置置。对于25KV牵引负荷配配电装置，由由由于断路器器跳跳闸次数频频繁繁，检修、维维维护工作量量大大，采用屋屋内内配电装置置对对运行、维维护护都较方便便有有利。对于城市地铁、轻轻轨交通牵引引供电系统直直流牵引变电电所、降压变变电所等的配配电装置，一一般都建在地地下或地面上上城市闹区轻轻轨线路附近近，普遍采用用屋内成套配配电装置和全全封闭式组合合电器，以节节省占地面积积和土建造价价。配电装置应满足足的的基本要求求1、配电装置的的设计计、规划，必必必须贯彻执执行行国家基本本建建设方针和和有有关技术经经济济政策。2、技术上具有有足够够的可靠性性，保保证人身、设设设备安全，布布布置应便于于检检修、巡视视和和操作。3、在保证安全全、可可靠的条件件下下，尽量降降低低造价，减减少少工程量和和建建筑面积。4、正确选择和和布置置电气设备备，采采用体积小小、重重量轻、维维护护简单、技技术术先进的设设备备。5、考虑留有扩扩充发发展的余地地。本节主要以成都都地地铁行政中中心心站为例介绍绍直流牵引变变电所屋内内配配电装置及及其其特点。直流牵引变电所所屋屋内配电装装置置及其特点点地铁、城市轻轨轨交交通直流牵牵引引变电所、牵牵牵引降压混混合合变电所和和降降压变电所所，由由于其环境境和和场地的限限制制，大多数数采采用屋内配配电电装置，而而且且因为安全全性性的要求极极高高，对地下下或或地上的，电电电器、材料料和和电气设备备，应应采用防潮潮、无无自爆、耐耐火火、阻燃、节节节能和低噪噪声声的产品，配配配电装置和和电电气设备应应尽尽量做到体体积积小、维修修和和安装工作作量量小、安全全可可靠、易于于检检修和更换换设设备。考虑虑电电气联系的的方方便并节省省电电缆，往往往将将整流器-变压器机组组、直流快快速速开关、交交流流电源进线线与与馈线开关关柜柜近布置在在一一起，如下下图图2-3为成都地铁铁行政中心心站站设备平面布布置图。各各装装置的结构构与与特性简况况如如下。图2-3成都地地铁行行政中心站站设设备平面布布置置图整流器-变压器器机机组整流变压器为自自然然空气冷却却的的干式变压压器器，放置在在隔隔开的有通通风风设施的分分间间内。整流流器器组安装在在带带通风孔的的金金属封闭整整流流柜中，整整流流柜设在配配电电装置室内内，靠靠近直流快快速速开关柜。通通通过电缆沟沟中中的电力电电缆缆分别与整整流流变压器和和直直流开关柜柜连连接，各种种仪仪表、二次线线则通过控控制制电缆与主主控控室的控制制、继继电保护屏屏和和远动终端端（RTU）装置相联联系。手车移开式直流流快快速开关柜柜整流柜输出直流流正正极和直流馈馈线保护的的快快速开关，采采采用封闭式式结结构、手车车移移开式直流流开开关柜。手手车车上装有直直流流快速开关关、电电磁与电子子操操作机构及及电电路、测量量仪仪表、直流流互互感器、过过电电流保护装装置置和开关柜柜盘盘面。手车车推推入在正常常工工作时，通通过过可动插头头与与在柜壁内内固固定安装的的静静插座连接接，在在开关断后后检检修时，可可将将手车拉出出。交流手车移开式式高高压开关柜柜交流电源进线与与馈馈线高压配配电电装置（10～35KV），采用金金属全封闭闭手手车移开式式高高压开关柜柜。它它们在高压压配配电装置室室内内与直流开开关关柜对侧并并列列，构成双双列列布置，其其间间的操作通通道道距离应满满足足交、直流流两两个手车长长度度加上0.6m的最小净距距要求。为减减少检修工工作作量，开关关柜柜多采用10～35KV真空断路器器。进线、馈馈馈线大都采采用用10～35KV电力电缆，敷敷敷设在开关关柜柜前面带盖盖板板的电缆沟沟中中，并与室室外外电缆通道道或或电缆架（电电电源进、出出线线）连通。交、直直直流开关柜柜的的各种仪表表、二二次线则通通过过电缆沟中中的的与主控室的的控制、信信号号屏和远动RTU装置连接。牵引变电所保护护设设置在供电系统运行行过过程中，由由于于各种因素素的的存在，如如自自然环境（雷雷雷击、鸟兽兽害害等）、设设备备质量、运运行行维护及认认为为误操作等等，可可能出现各各种种形式的故故障障和异常状状态态。而一旦旦设设备出现故故障障或异常状状态态，则将对对设设备及设备备所所在系统产产生生不良后果果甚甚至是严重重的的后果。因因此此，为了保保护护设备及系系统统的安全，供供供电系统中中所所有投入运运行行的设备，都都都必须配置置相相应的保护护装装置。保护设置的基本本要要求供电系统保护装装置置应满足可可靠靠性、选择择性性、灵敏性性、速速动性要求求；；自动装置置满满足供电安安全全、可靠、灵灵灵活的运行行要要求。在保护的设计中中，对对保护装置置的的基本要求求是是选择性、速速速动性、灵灵敏敏性和可靠靠性性。为保证证电电力系统安安全全和稳定运运行行的目的，必必必须要正确确认认识和处理理好好保护这四四项项基本要求求之之间既矛盾盾又又相统一的的辨辨证关系，不不不能片面强强调调某一方面面的的要求，更更不不能使某一一方方面达不到到要要求。为此此，可可以根据以以下下原则来进进行行更好地把把握握：严格的的选选择性、需需要要的速动性性、足足够的灵敏敏性性和必要的的可可靠性。电气设备和线路路的的短路故障障保保护，应设设有有主保护、后后后备保护和和设设备异常运运行行保护。后后备备保护又分分为为近后备保保护护和远后备备保保护。主保保护护是指满足足系系统稳定和和设设备安全要要求求、能以最最快快速度有选选择择地切除被被保保护设备和和线线路故障的的保保护。近后后备备保护是指指当当主保护拒拒动动时，由本本电电气设备或或线线路的另一一套套保护发挥挥作作用，实现现后后备保护。远远远后备保护护是是指当主保保护护或断路器器拒拒动时，由由相相邻电气设设备备或线路的的保保护来实现现的的后备保护护。电气设备和线路路应应装设短路路故故障、设备备运运行异常的的继继电保护和和自自动装置。保护设置应避免免因因短路电流流衰衰减、系统统振振荡等引起起的的拒动和误误动动现象。当电源开闭所进进线线处或主变变电电所进线处处设设速断保护护、过过电流保护护和和零序电流流保保护时，由由于于电源开闭闭所所进线处和和主主变电所进进线线处为城轨轨供供电系统与与城城市电网的的分分界点，进进线线处的保护护设设置、保护护定定值以及保保护护用的电流流互互感器的型型号号规格等，均均均需要和城城市市电力部门门协协商确定。成都地铁行政中中心心站牵引变变电电所保护的的设设置根据以上要求和和相相关资料可可设设计出成都都地地铁行政中中心心站牵引变变电电所保护配配置置，如下：：1、35KV进进、出线线=1\*GB2⑴线路差动保护护。=2\*GB2⑵零序过电流保保护。2、35KV母母联=1\*GB2⑴电流速断保护护。=2\*GB2⑵过电流保护。=3\*GB2⑶过电压保护。⑷零序过电压保保护3、35KV整整流机组组馈线⑴电流速断保护护。⑵过电流保护。=3\*GB2⑶零序过电流保保护。⑷过负荷保护。⑸温度保护（变变压器器内部保护护）。⑹二极管快熔保保护。⑺整流器内部保保护。4、35KV动动力变压压器馈线⑴电流速断保护护。⑵过电流保护。=3\*GB2⑶零序过电流保保护。⑷过负荷保护。5、直流15000VV进线：逆流流保护6、直流15000VV馈线⑴保护。（电流流上升升率保护和和电电流变量保保护护）⑵热过负荷保护护。⑶双边联跳保护护。⑷低电压保护。⑸直流过流保护护。⑹自动重合闸。保护配置图见附附录录3主要保护形式介介绍绍地铁供电系统可可分分为两部分分：：交流中压压系系统和直流流牵牵引系统。关关关于交流中中压压系统的保保护护，有一套套完完整的国家家规规程和行业业规规范，各种种规规定论述比比较较全面，这这里里不作介绍绍。而而地铁直流流牵牵引供电系系统统的保护，参参参考资料少少，下下面对整流流机机组的内部部保保护和直流流馈馈线柜中的的一一些保护作作简简要介绍。1、线路的纵联联差动动保护输电线路的纵联联差差动保护是是指指用某种通通信信通道(简称通道)将输电线两两端的保护护装装置纵向联联结结起来，将将各各端的电气气量量(电流、功率率的方向等等))传送到对端端，将两端端的的电气量比比较较，以判断断故故障在本线线路路范围内还还是是在范围之之外外，从而决决定定是否切断断被被保护线路路。纵纵联差动保保护护是最简单单的的一种用辅辅助助导线或称称导导引线作为为通通道的纵联联保保护。原理：它以线路路两两侧判别量量的的特定关系系作作为判据。即即即两侧均将将判判别量借助助通通道传送到到对对侧，然后后，两两侧分别按按照照对侧与本本侧侧判别量之之间间的关系来来判判别区内故故障障或区外故故障障。因此，判判判别量和通通道道是纵联保保护护装置的主主要要组成部分分。作用：由于纵联联保保护在电网网中中可实现全全线线速动，因因此此它可保证证电电力系统并并列列运行的稳稳定定性和提高高输输送功率、缩缩缩小故障造造成成的损坏程程度度、改善后后备备保护之间间的的配合性能能。2、电流速断保保护电流速断保护按按被被保护设备备的的短路电流流整整定，当短短路路电流超过过整整定值时，侧侧侧保护装置置动动作，断路路器器跳闸，电电流流速断保护护一一般没有时限限，不能保保护护线路全长长（为为避免失去去选选择性），即即即存在保护护的的死区。为克服此缺缺陷，常采采用用略带时限限的的电流速断断保保护以保护护线线路全长。时限速断的的保护范围围不不仅包括线线路路全长，而而深深入到相邻邻线线路的无时时限限保护的一一部部分，其动动作作时限比相相邻邻线路的无无时时限保护大大一一个级差。3、过电流保护护当电流超过预定定最大大值时，使使保保护装置动作作的一种保保护护方式。过过电电流保护主主要要包括短路路保保护和过载保保护两种类型型。短路保保护护的特点是是整整定电流大、瞬瞬时动作。电电电磁式电流脱脱扣器(或继电器)、熔断器常用作作短路保护护元元件。过载载保保护的特点点是是整定电流流较较小、反时限限动作。热继电电器、延时型型电磁式电电流流继电器常常用用作过载保保护护元件。在在没没有太大冲冲击击电流的情情况况下，熔断断器器也常用作作过过载保护元元件件。在TN系统中，采采用熔断器器作作短路保护护时时，