《地铁线牵引降压变电所与接触网设计案例4600字》

地铁线牵引降压变电所与接触网设计案例综述目录TOC\o"1-2"\h\u18722地铁线牵引降压变电所与接触网设计案例综述 1237271.1牵引变电所 177231.1.1牵引变电所的作用与设计介绍 165901.1.2牵引变电所的运行状态 224591.1.3牵引变电所的控制保护装置 2271891.1.4牵引变电所站内用电 3286791.1.5牵引变电所内设备 4325481.2降压变电所 6270761.2.1降压变电所的作用与设计介绍 6135481.2.2降压变电所的运行状态 6311171.3接触网 791701.1.1接触网的介绍与作用 715674接触网的悬挂类型：刚性接触网与柔性接触网 7261891.1.210号线接触网设计方案 71.1牵引变电所1.1.1牵引变电所的作用与设计介绍牵引变电所的主要作用将从主变电所所送过来的35kv的电流经过降压等处理从而可以安全可靠的向接触网或第三轨提供牵引直流电流。在牵引变电所的设计原则上首先需要能够满足其在供电系统中这一环的作用，能够安全有效的传输电力。牵引整流机组自身需要满足一定量的过负荷能力，安全方面需要安装继电保护装置，在系统出现问题时，能够及时有效的阻断故障区域，在故障区域排除风险后，能够再次快速的恢复。现如今牵引变电所大多使用无人值班，并使用人工智能化管理，能在面对危情时能够更加迅速高效的处理。1.1.2牵引变电所的运行状态首先牵引变电所的供电来自于两回从主变电所传过来的35kv进线电源，并设置了母联断路器，在正常情况下为断开。而在当任一一条35kv的电源进线出现故障或短路时，就会先对母联断路器进行人工/自动合闸操作，并由另一条母线对牵引变电所提供电力。待故障或短路被排除后，再断开母联断路器进行恢复。在供电所内运作正常时，两台整流机组会并联运行，并会打开接触网越区隔离开关，这时该牵引变压器就会与隔壁两相邻的牵引变电所能够双边供电，向行驶在负责的供电区域内的车厢提供电力。当在牵引变电所出现故障时也需要有一套合理完善的解决方案。在当一个整流机组发生故障时，由另一台整流机组负责该供电区域的全部负荷供电，但也需要在该整流机组在合理可控的负荷内才能继续运作。在当一整个牵引变电所发生故障时，则需要隔壁相邻的两座牵引变电所通过该变电所负责的区域内的接触网越区隔离开关或者该区域内的直流母线来恢复这个区域内的车厢用电。但当该区域内的接触网发生故障时，则需要立即快速的停止对牵引变电所对该区域内的接触网供电。车辆在位于吴中路停车场时，在正常状态下，车辆进入停车场后，先停车场内的接触网与车辆轨道上的正线接触网进行分断，是通过电动隔离开关来进行分断，在成功进行分断后，就由停车场负责的牵引变电所来进行对停车场内的车辆进行供电。而在当吴中路停车场的牵引变电所出现了解列的情况，就先需要连接上停车场内的接触网与外部正线的连接，然后再通过隔壁相邻的两座牵引变电所（紫藤路站与龙溪路站）来对停车场内的接触网进行供电。1.1.3牵引变电所的控制保护装置1）控制监控：整个牵引变电所内的控制、传输、显示都是由自动化系统自动完成与记录，并可实时由位于电力控制中心的调度系统所控制与监控。通过自动化智能化的监控系统能够快速的实时反应与预测问题的出现，并在尽可能快的情况下及时排除险情。在提醒方面能够根据情况的不同，以光声等不同形式提醒，变电所内的设备在控制方面也可分为三级控制，分别为远距离控制、所内集中控制与设备自身控制。在几种控制的配合下能够实现多种处理方案。2）保护装置：牵引变电所出现故障后若处理的不及时或者处理有问题，十分容易导致电气设备的损坏以及所车辆人员的危险。因此在牵引变电所内除了传统的微机过流过压保护的功能外，还能通过光纤模块，在发生故障后，保护装置之间能够互相产生信息交流，实现信息共享，以做到最快的处理故障区域，以及快速打开备用方案。3）自动装置：在变电所的35kv母联断路器以及0.4kv母联断路器处都有自动投入装置，并且其带有的自投功能可以在所内进行操作，也可以远程由控制中心进行远程控制与操作。并且在0.4kv处还带有自我恢复功能，在故障排除后，失电电源能够恢复正常的供电能力后，便可自动恢复运行，而母联则先处于热备用状态。变电所内的DC1500v处的馈线断路器处则需要安装一个能够自动重合闸的装置。1.1.4牵引变电所站内用电1）站内交流电使用：首先先需要从变电所内的低压母线段引出两路电源提供给交流屏使用，设置两路的目的也是为了防止电源一路出现问题后的备用，对于站内的交流电使用也需要设置相关的电力监控与采集装置，电源切换等功能。2）站内直流电使用：从交流屏内引出两路电源，提供给负责站内电力处理的直流装置，并也相应的增加相关的电力监控与采集装置，电源切换等功能。直流电系统还需要额外配置蓄电池、发电机等备用设备，蓄电池的容量也能满足在应急情况下的使用。站内的照明、检修配电箱等的电源都有直流自用电系统提供。1.1.5牵引变电所内设备1）互感器：互感器是一种电压、电流的变换设备，在实际的供电设备中有些参数与数据无法直接被读出与测量，因而就需要将高电压变为低电压，高电流变为低电流，从而用于继电保护和电气数据测量使用。互感器是将高电压，高电流的那一侧变成在二次侧符合规定标准的小电压和小电流。互感器的使用间接扩大了仪表的使用范围。互感器一般由电压互感器与电流互感器。2）避雷装置：避雷器可分为接闪器和避雷器，接闪器是用来直接接受雷电的金属物体，其金属杆也被称为避雷针，避雷针是一种十分有效用来避免雷电的方法。避雷线则是用来保护架空的电线以及暴露于外的配电设备免收雷电的直击的装备。避雷网一般用于房屋的边缘或者凸起的部件的安装。避雷器则多用于进线保护和绝缘能力比较弱的线路使用。3）高压开关设备：高压开关设备一般可分为四种类型，即为高压断路器、高压隔离开关、熔断器、高压负荷开关。高压断路器是一整个牵引变电所内高压电气设备中最重要的设备，也是保护一次电力系统中电路的关键设备。一般起着两个作用，一是控制、二是保护，保护是指在电力的设备及线路一旦出现问题或者故障，然后继电保护装置就会发出信号，断路器收到跳闸信号后就会启动，将故障部分从电网系统中快速隔离切除，从而让没有问题的部分正常运营。控制则是能将设备或者线路运行或者不运行。根据使用的不同介质，断路器也有分为油断路器、六氟化硫断路器和真空断路器，虽然油断路器结构简单并且价格低廉，但因为油在灭弧情况下容易碳化，从而导致后期整体工作量变大，从而逐渐被六氟化硫断路器以及真空断路器所代替，现如今地铁10号线都使用六氟化硫断路器。高压隔离开关一般是和断路器一起配合使用，但只能在断路器断开时才能使用。高压隔离开关是一种比较简单的设备，但并没有装有灭弧装置，因此在合闸下的情况只能通过额定的电流，但不能去切断负荷、短路电流。但分类方面分为无接地闸刀、一侧有接地闸刀、两侧有接地闸刀。根据操作的不同，可以分成四种，有手动式、电动式、液压式以及气动式。在使用顺序的上面，需要记住，在合闸时，先合上隔离开关，后合上断路器，而在分闸时，则先分开断路器，再分开隔离开关，这一系列的操作成为倒闸操作。所以为了安全上的考虑，就需要装一个连锁装置，因此在停电后首先先拉上线路上的侧隔离开关，而在后面的送电则合上母线那侧的隔离开关。熔断器：熔断器一般用于切断发生问题的故障区域来避免其余电气设备免遭损坏，它一般以串联的形式存在于电路中，一旦当电路发生故障（短路、过负荷）时，就会发生熔体熔断，从而维持电力其余设备正常工作。不过缺点也十分明显，首先该部件自身稳定性不太高，一旦熔断后需要重新换一个新的，因此增加了停电的时间。高压负荷开关：高压负荷开关一般与熔断器一起使用，类似于高压隔离开关，高压负荷开关有着简单的灭弧装置，因此负荷电流与过负荷电流被允许通过，但短路电流不能被隔离开，使用的方法一般是选择和熔断器串联使用。4）整流机组：整流机组内有变压器、整流器以及等效24脉波整流机组，变压器可分为升压变压器以及降压变压器，根据相数则可以分为单相变压器、三相变压器、多相变压器，根据圈形也可以分为单线圈变压器、双线圈变压器和三线圈变压器。变压器也有着油浸式、干式和充气式。整流器则用于改变电流的性质。等效24脉波整流机组目标是用于提高功率因素，从而降低网侧电压波形畸变和干扰，以及直流电压的纹波系统。1.2降压变电所1.2.1降压变电所的作用与设计介绍降压变电所的设计主要为低负荷服务，所以在建设初期，就先需要靠近低负荷区域。降压变电所将主变电所所传过来的35kv的高压电力进行降压成0.4kv的电流来提供给地铁车站内的照明通风及站内日常用电。因此在较为大型以及使用电量比较大的车站需要视情况增设跟随式降压变电所。而在有牵引变电所的车站，牵引变电所大多与降压变电所建立在一起，来省下一定的空间与费用。1.2.2降压变电所的运行状态降压变电所的主接线方面，其中35kv一侧使用的是为单母线断路器的分段形式，将从中压网络中引出两段母线，并通过将母线以环进环出的形式，从而构成环网系统。分别每个母线上接入一台配电变压器，两段母线上的设备都是为相同的，为了安全，母线上也会设置电压互感器以及避雷针。（跟随式降压变电所则使用了线路变压器的组接方法，并设置相应的断路器）而在0.4kv一侧使用的则为单母线的分段接线方法，在进线的一口还将设置浪涌保护器，防止过电压。在变电所正常运行的状态下，35kv一侧的母联断路器会处于分断的状态，而两段母线也处于分列运行的状态，当其中一条母线发生故障时，母联断路器会自动闭合，并由另一条无故障的一条母线进行供电。当0.4kv一侧正常运行时，0.4kv的I段=1\*ROMANI=2\*ROMANI段母线进线会正常给I段II段母线供电，而当其中某段发生故障，那么他的电源断路器就会自行启动断开并推出运行，切除其下级的负荷，并由正常的进线电源负责来给降压变电所内的一、二级负荷提供电力。1.3接触网1.1.1接触网的介绍与作用接触网作为给车厢供电的最后一环有着十分重要的作用，因此在选择与标准上十分需要考究，首先需要满足上海的气候条件，能满足在露天与地下隧道时不同情况下的运行，在设计接触网时也要避免外界的影响。接触网的主要作用是将从牵引变电所引来的电流提供给车厢使用，接触网自身能够承受持续高强度的电流负荷压力，车辆在高速行驶时，会产生高速的摩擦，这需要接触网在自身在选择上，更青睐于耐腐蚀、寿命长、结构稳固且各项指标达标的产品。并且在高速的摩擦中，依旧能够给车厢提供持续稳定的电流。接触网的悬挂类型：刚性接触网与柔性接触网刚性接触网：刚性接触网因为其耐磨损的特点，因此其维修周期长，使用寿命可达20年，在日常使用方面，不存在断裂、烧融的可能性，也不存在受电弓对其损伤。刚性悬挂及时发生故障也是为小范围故障，更加方便快捷处理。但也因为刚性接触网比较坚固，从而缺乏可调性，在刚性接触网自身发生损伤时，就难以恢复，从而影响后续的车辆的运营。在高速的摩擦下，受电弓容易损坏，上面的碳粉也容易损耗，并污染当地的环境。柔性接触网：柔性接触网具有弹性，在与车辆的受电弓高速摩擦接触中，能更好的吸收高速运