项目4 城市轨道交通供电系统《城轨运输设备》教学课件

《城轨运输设备》✩精品课件合集项目四城市轨道交通供电系统任务一认识城市轨道交通供电系统城市轨道交通供电系统一般包括：高压供电源系统牵引供电系统动力照明供电系统。一、供电系统的组成F1、F2----发电厂，L1~L9---传输线路，B1~B3---主变电所，B4~B5---牵引变电所，B6---降压变电所

图4-2供电系统高压供电源系统是城市电网对轨道交通系统内部的变电所的供电方式，有集中供电、分散供电和混合供电三种供电方式。集中式供电方式是设置专用主变电所。主变电所有两路独立的110KV电源，由主变电所变压为内部供电系统所需的电压级，一般为10KV或35KV。分散式供电是沿城市轨道交通线路沿线直接由城市电网引入多路电源，电源电压等级一般为10KV，供给各牵引变电所。混合式供电是集中式和分散式两种供电方式的结合，以集中供电为主，个别地段引入城市电网电源作为集中式供电的补充。1、高压供电源系统牵引供电系统供给城市轨道交通电动车辆运行所需的电能，该系统的组成及相关内容在后面做详细介绍。2、牵引供电系统动力照明供电系统由降压变电所及动力照明供电系统组成。（1）降压变电所降压变电所将三相电源进线电压降为三相380V交流电。（2）动力照明供电系统动力照明供电是给车站空调、自动扶梯、通信信号等设备供电。降压变电所通过配电所（室）将三相380V和单相220V交流电分别供给动力照明设备，各配电所（室）对本车站及其两侧区间动力和照明等设备配电。3、动力照明供电系统1）照明系统2）照明系统的控制位置及控制方法

①就地级控制

各设备及管理用房进门处设有就地开关箱或盒，可通过开关箱或盒上开关控制相应设备及管理用房的一般照明。区间隧道一般照明可在设于隧道两端入口处的区间隧道一般照明配电箱控制。

②照明配电室集中控制

照明配电室内设有相应照明场所的照明配电箱，可在室内集中控制相应场所的一般照明、节电照明、事故照明及广告照明。

正常情况下，配电箱所有开关均应全部合上，以便通过就地级控制和站控室集中控制控制相应场所照明。3、动力照明供电系统3）低压配电系统车站低压配电系统采用380V三相五线制、220V单相三线制方式供电，系统范围大致包括站台层、站厅层和设备及管理用房的环控、排水、消防、电梯、自动扶梯、自动售检票及通信、信号、站控室等系统动力设备的供配电和车站环控室所供配电设备的电控控制。车站用电负荷分为三级：①一级负荷：包括通信系统、信号系统、火灾报警系统、气体灭火系统、机电设备监控系统、屏蔽门、所用电、消防泵、废水泵、雨水泵、防淹门、站控室、事故风机及其风阀等；②二级负荷:包括非事故风机及风阀、污水泵、集水泵、自动扶梯、工作人员电梯、轮椅牵引机、自动售检票设备、民用通信电源、维修电源及冷水机组油加热器等；③三级负荷：包括冷水机组、冷冻水泵、冷却水泵、冷却塔风机、电开水器、清扫电源等。3、动力照明供电系统4）低压配电系统的控制位置及控制方式①由低压变电所直接供配电的各系统设备②由环控室直接供配电的设备③对环控室直接控制的环控设备，采用三地控制方式，即就地控制(设备附近)、环控室控制及站控室控制(通过EMCS系统控制)。④自动扶梯正常时由现场控制，事故状态下可在站控室内按动应急停机按钮停止所有自动扶梯运行。3、动力照明供电系统1、牵引供电系统的组成牵引供电系统主要由牵引变电所和牵引网两大部分组成。牵引变电所的主要设备是变压器和整流器，牵引网主要由接触网、馈电线、电分段、轨道和回流线组成。牵引网又分为架空式和接触轨式。二、牵引供电系统二、牵引供电系统区域变电所35KV区域变电所35KV区域变电所35KV图4-3地铁牵引供电系统示意图牵引变电所：供给地铁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。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：电分段是将接触网从电气连接上相互分开的装置，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，需沿线路专门铺设单独的回流线。二、牵引供电系统2、牵引变电所牵引变电所的任务是将由区域变电所或主变电所获取中压电压等级电能，经降压与整流变换为可供列车牵引用直流电（1500V或750V)，并以直流电的形式把电能经馈电线送至接触网。牵引变电所的容量与设置距离根据牵引供电计算结果，并作经济技术分析比较后确定。二、牵引供电系统二、牵引供电系统图4-4牵引变电所供电示意图3、牵引变电所的供电方式通常有单边供电和双边供电两种。每个供电分区的接触网，只从一端的牵引变电所获取电流，这种供电方式为单边供电。相邻牵引变电所间的两个同相接触网供电分区可同时从两个牵引变电所获取电流，这种供电方式称为双边供电。（1）架空式接触网1）地面架空式4、接触网1—接触线，2—吊弦，3—承力索，4—弹性吊弦，5—定位管，6—定位器，7—腕臂，8—棒式绝缘子，9—拉杆，10—悬式绝缘子，11—支柱，12—接地线，13—钢轨图4-5地面架空式接触网2）隧道架空式4、接触网1—接触线，2—连接线，3—馈电线，4—接地线，5—调节臂，6—弹性支架，7—绝缘子，8—隧道洞顶，9—受电弓图4-6隧道架空式接触网示意图3）刚性悬挂4、接触网绝缘和支撑装置汇流排和接触导线图4-7刚性悬挂示意图（2）接触轨式接触轨是沿着走行轨道一侧平行铺设的附加第三轨，故又称第三轨式接触网。接触轨电压多采用IEC标准，为DC600V、DC750V，少数采用DC1500V。我国的标准电压为DC750V和DC1500V两种。4、接触网接触轨图4-8第三轨式接触网第三轨式接触网，其接触方式有上磨式、下磨式和侧磨式三种。4、接触网图4-9上磨式接触轨

图4-10下磨式接触轨任务二

电力调度及地下迷流1、电力监控系统的任务电力监控系统（简称SCADA系统）实现在控制中心（OCC）对供电系统进行集中管理和调度，进行实时控制和数据采集。除利用遥控、遥信、遥测、遥调功能监控供电系统设备的运行情况，及时掌握和处理供电系统的各种事故、报警事件功能外，利用该系统的后台工作站还可以对系统进行数据归档和统计报表功能，以更好的管理供电系统。控制中心电力调度与电力监控大屏幕如图4-12所示。一、电力监控SCADA系统一、电力监控SCADA系统

图4-12电力调度监控大屏幕2、SCADA系统的组成SCADA设备是调度端与各被控制端之间实现遥信、遥测、遥控和遥调功能的设备，这些设备所组成的远动监控系统由三部分组成，即设在控制中心的主机、各变电所的远程控制终端以及连接终端与中心的通信网络。一、电力监控SCADA系统图4-13SCADA系统示意图（1）遥控（YK)：是从调度所发出命令以实现远方操作和切换。（2）遥信（YX)：是指将被控站设备的状态，如断路器的位置信号、报警信号等，传输给调度端。（3）遥调（YT)：是调度所直接对被控站某些设备的工作状态和参数的调度，如调节变电所的母线电压值。（4）遥测(YC)：是指将被控站的运行参数如功率、电压、电流、电度和温度等参数，传输给调度端。一、电力监控SCADA系统1．地下迷流地下迷流又称杂散电流。在直流牵引供电系统中，在理想的状况下，牵引电流由牵引变电所的正极出发，经由接触网、电动列车和回流轨（即走行轨）返回牵引变电所的负极。但钢轨与隧道或道床等结构钢之间的绝缘电阻不是无限大，这样势必造成流经牵引轨的牵引电流不能全部经由钢轨流回牵引变电所的负极，有一部分的牵引电流会泄漏到隧道或道床等结构钢上，然后经过结构钢和大地流回牵引变电所的负极，这部分泄漏到隧道或道床等结构钢上的电流就是杂散电流。二、地下迷流2．地下迷流的影响（1）若地下杂散电流流入电气接触地装置，将引起过高的接地电位，使某些设备无法正常工作。（2）若钢轨（走行轨）局部或整体对地的绝缘变差，则此钢轨(走行轨)对大地的泄漏电流增大，地下杂散电流增大，这时有可能引起牵引变电所的框架保护动作。而框架保护动作，则整个牵引变电所的开关会跳闸，全所失电，还会联跳相邻所对应的馈线开关，造成较大范围的停电事故，影响地铁的正常运营。（3）地铁迷流的存在主要是对地铁周围的埋地金属管道、通讯电缆外皮以及车站和区间隧道主体结构中的钢筋发生电化学腐蚀，这种电化学腐蚀不仅能缩短金属管、线的使用寿命，而且还会降低地铁钢筋混凝土主体结构的强度和耐久性，甚至酿成灾难性事故。二、地下迷流3.地下迷流的防护减少地下迷流可采取以下措施：（1）