城市轨道交通-供电系统

第5章供电系统城市轨道交通设备问题导入•城市轨道交通采用电力牵引，由于电动车组本身无原动力装置，因此在城市轨道交通沿线必须设置一套完善的、不间断地向电动车组供电的设备，即城市轨道交通的牵引供电系统。•牵引供电系统是城市轨道交通供电系统的最重要部分。•城市轨道交通供电系统是如何起到作用的呢？第5章供电系统第一节概述第二节牵引供电系统第三节电力监控系统第一节概述城市轨道交通设备一、供电系统概述•城市轨道交通供电系统负责提供其正常运营提供所需电能，包括列车的电力牵引以及为运营服务的辅助设施消耗的电能。•城市轨道交通供电为一级负荷，由两路独立的电源供电。•城市轨道交通供电系统包括高压供电源系统、牵引供电系统和动力照明供电系统。城市轨道交通设备•高压供电源系统既是城市电网对轨道交通系统内部的变电所的供电方式，一般视各城市的情况而定。•高压供电源方式有三种：–集中式供电–分散式供电–混合式供电二、高压供电源系统•沿城市轨道交通线路，根据用电容量和线路的长短，设置专用的主变电所。•主变电所有两路独立的110kV，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。由主变电所所构成的供电方案为集中式供电。•我国上海、广州、香港即为此种供电方式。1．集中式供电•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。•分散式供电应保证每座牵引变电所和降压变电所皆能获得双路电源。2．分散式供电•混合式供电是前两种供电方式的结合，以集中式供电为主，个别地段引入城市电网电源作为集中式供电的补充，使供电系统更加完善和可靠。•北京地铁1号线和2号线即为此种供电方式。3．混合式供电城市轨道交通设备•牵引供电系统供给电动车辆运行的电能。•它是由牵引变电所和牵引网组成的。三、牵引供电系统城市轨道交通设备•动力照明供电系统提供车站和区间各类照明、扶梯、风机、水泵等动力机械设备电源和通信、信号、自动化等设备电源。•动力照明供电系统由降压变电所及动力照明组成。四、动力照明供电系统城市轨道交通设备•每个车站应设降压变电所，车站动力照明采用380/220V三相五线制系统配电。•车站设备负荷分三类：–一类负荷：事故风机、消防泵、主排水站、售检票机、防灾报警、通信信号、事故照明–二类负荷：自动扶梯、普通风机、排污泵、工作照明–三类负荷：空调、冷冻机、广告照明、维修电源四、动力照明供电系统第四章供电系统第一节概述第二节牵引供电系统第三节电力监控系统第二节牵引供电系统城市轨道交通设备一、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、轨道和回流线组成。543622221651771-牵引变电所2-馈电线3-接触网4-电动列车5-钢轨6-回流线7-电分段牵引供电系统的组成城市轨道交通设备二、牵引变电所•由于城市轨道交通列车是以一定的速度沿区间运行的，供给一定区段内牵引电能的变电所称为牵引变电所。•牵引变电所从城市轨道交通主变电所中获得电能，经过降压和整流，变成车辆所需的直流电。二、牵引变电所•牵引变电所设置–牵引变电所的数量、设置地点、以及馈电线数目要由供电计算确定。–一般设置在沿线若干车站及车辆段附近。相邻牵引变电所之间距离在2~4km。城市轨道交通设备•城市轨道交通系统的牵引网为沿线路敷设专为电动车辆供给电源的装置。•牵引网包括接触网、馈电线、轨道、回流线。•它是轨道交通供电系统向电动车组供电的直接环节。•接触网可分为接触轨和架空接触网两种型式。三、牵引网城市轨道交通设备城市轨道交通设备三、牵引网•（1）接触网：经过电动列车的受流器向电动列车供给电能的导电网•（2）馈电线：从牵引变电所向接触网输送牵引电能的导线•（3）回流线：用以供牵引电流返回牵引变电所的导线•（4）钢轨：作为回路的一部分四、接触网•接触网的工作特点：–（1）没有备用–（2）经常处于动态运行状态中–（3）结构复杂，技术要求高•接触网分为架空式接触网和接触轨式接触网城市轨道交通设备接触网应满足以下基本要求•1.强度高、安全可靠•2.有较均匀的弹性，在各种气候条件下均应受流良好•3.性能好、运行寿命长，接触线等部位要有良好的耐磨性•4.结构轻巧，零部件互换性强，便于施工、维护和抢修•5.采用耐腐蚀和防污秽技术措施城市轨道交通设备五、架空式接触网•架空式接触网是架设在走行轨道上部的接触网，由电动列车顶部伸出的受电弓与之接触取得电能。•按线路形式可分为地面架空式和隧道架空式。接触悬挂、支撑装置、支柱、基础架空式接触网优缺点•优点：–安全性较好，适应于电压较高的制式。•缺点：–维修不方便，对城市景观造成影响。•上海、广州地铁均采用了1500V接触网供电的方式。城市轨道交通设备六、接触轨式接触网•接触轨是沿着走行轨道一侧平行铺设的附加第三轨。接触轨式接触网优缺点•优点：–电动车辆受电靴与第三轨接触面较大且对其磨损极小，故维护简单；另外修建地下线可降低净空，减小开挖土方。•缺点：–离地面较近，绝缘和安全难度大，一般使用较低的电压制式•北京地铁即采用了750V接触轨供电的方式。第四章供电系统第一节概述第二节牵引供电系统第三节电力监控系统第三节电力监控系统城市轨道交通设备电力监控系统——远动监控•运动监控就是调度所与各被监控端之间实现遥控、遥测、遥信和遥调技术的总和，它的主要任务就是集中监视和集中控制。•运动监控系统的作用是保证在控制中心对供电系统的主变电所、牵引变电所、降压变电所的供电设备的运行状态进行监视、控制及数据采集。•它由三部分组成：即设在控制中心的主机，设在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。远动监控城市轨道交通设备运动监控的优点•（1）集中监控可提高系统运行的安全可靠和经济性。•（2）集中控制使调度人员直接控制运行方式的改变，运行操作效率及其可靠性高，值班人员在变电所内仅需对电气设备进行监护，劳动条件得到改善。•（3）有利于变电所实现无人值班化，可节省变电所基建和运行费用。