地铁供电毕业论文

毕业设计（论文）题目：城市轨道交通供电系统的分析专业：机电设备班级：11轨控2301学生姓名：王俊峰学号：18指导教师：张磊2014年4月9日北京交通运输职业学院毕业论文成绩评议题目：专业：班级：学生姓名：学号：指导教师建议成绩：答辩小组建议成绩：答辩委员会意见：最终成绩：指导教师签字：年月日北京交通运输职业学院毕业论文任务书题目：适合专业：指导教师（签名）：提交日期：年月日专业：班级：学生姓名：学号：毕业论文基本内容和要求：毕业论文重点研究的问题：参考资料推荐：其他要说明的问题：北京交通运输职业学院城市轨道交通系毕业论文中文摘要地铁作为大中城市交通疏解的主要手段，越来越受到政府及广大市民的关注。而作为城市地铁运营的主要能源及核心技术，地铁供电系统的可靠性也越来越引起业内人士的重视.近几年来，随着我国大城市交通压力的逐渐增大，城市轨道交通系统的发展步伐亦逐日加快。本文主要介绍了城市轨道交通供电系统的构成以及详细介绍了各部分的功能及分类，总结了国内外各城市地铁供电系统的应用方式。电能是城市轨道交通车辆店里牵引系统必需的能源。电动车辆以及运营服务的几点设备，包括通风、空调、照明、通讯、信号、给排水、防灾报警、点滴、电动扶梯等，也都依赖电能。城市轨道交通供电电源一般曲子城市电网，通过城市电网依稀店里系统和轨道交通供电系统实现输送相变换，最后以适当的电流形成（直流电或交流电和电压等级）供给用电设备。城市轨道交通的供电系统负责提供车辆及设备运行的动力能源，一般包括高压供电系统、牵引供电系统和动力照明供电系统。高压供电是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，一般视各城市内情况而定。牵引供电系统供给电动车辆运行的电能，它是有牵引变电所和牵引网组成的。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、自动化等设备的电源，它是由降压变电所和动力照明配电线路组成的。因本人专业偏向于弱电，所以本文在全面总结城市轨道供电系统的前提下，着重介绍了变电所内的二次设备，从设备的种类、分类、用途以及构造方面加以了解。以广州地铁为例来介绍地图额供电方式。关键词：牵引动力；混合网络；城市轨道交通；供电系统；二次设备北京交通运输职业学院城市轨道交通系毕业论文目录第一章:供电系统的简介及中压网络的概念.....................................................................................61.1供电系统的简介及中压网络的概念.......................................................................................61.2不同电压等级的中压网络的特点.........................................................................................81.3国内地铁供电方式....................................................................71.4国外地铁供电方式....................................................................7第二章变电所的主要设备.................................................................82.1变电所的主要电气设备..........................................................................................................82.2变压器的工作原理、分类及结构..........................................................................................92.3变电所内的开关设备.................................................................122.4熔断器...............................................................................142.5广州地铁供电方式...................................................................14参考文献...............................................................................17致谢.................................................................................18北京交通运输职业学院城市轨道交通系毕业论文1第一章供电系统的简介及中压网络的概念1.1供电系统的简介及中压网络的概念1.1.1城市轨道交通供电系统的功能1、城市轨道交通供电系统简介城市轨道交通供电系统，担负着运行所需的一切电能的供给与传输，是城市轨道交通安全可靠运行的重要保证。城市轨道交通的用电负荷按其功能不同可分为两大用电群体。一是电动客车运行所需要的牵引负荷，二是车站、区间、车辆段、控制中心等其他建筑物所需要的动力照明用电，诸如：透风机、空调、自动扶梯、电梯、水泵、照明、AFC系统、FAS、BAS、通讯系统、信号系统等。保证电动客车畅行，安全、可靠、迅捷、舒适地运送乘客，是供电系统的根本目的。2、供电系统的构成根据功能的不同，对于集中式供电，城市轨道交通供电系统可分成以下几部分：外部电源、主变电所、牵引供电系统、动力照明配电系统、电力监控(SCADA)系统。对于分散式供电，城市轨道交通供电系统则可分成以下几部分：外部电源、(电源开闭所)、牵引供电系统、动力照明配电系统、电力监控(SCADA)系统。牵引供电系统，又可分成牵引变电所与牵引网系统。动力照明配电系统，又可分成降压变电所与动力照明。但在进行初步设计与施工设计时，为便于设计治理，供电系统往往被划分成：系统设计；主变电所设计；牵引变电所(或牵引降压混合变电所)及降压变电所设计；牵引网设计；电力监控系统设计；杂散电流腐蚀防护设计(注：动力照明随同土建一起设计)。3、外部电源方案城市轨道交通系统的外部电源方案，根据城市电网构成的不同特点，可采用集中式、分散式、混合式等不同形式。(1)确定外部电源方案的原则城市轨道交通作为城市电网的特殊用户，一般用电范围多在10km~30km之北京交通运输职业学院城市轨道交通系毕业论文2间。城市轨道交通系统的外部电源方案，主要有集中式、分散式、混合式等不同形式。究竟采用何种方式，应通过计算确定需要负荷之后，根据城市轨道交通路网规划、城市电网构成特点、工程实际情况综合分析确定。(2)集中式供电在城市轨道交通沿线，根据用电容量和线路是非，建设专用的主变电所，这种由主变电所构成的供电方案，称为集中式供电。主变电所进线电压一般为110kV，经降压后变成35kV或10kV，供牵引变电所与降压变电所。主变电所应有两路独立的进线电源。集中式供电，有利于城市轨道交通供电形成独立体系，便于治理和运营。上海、广州、南京、香港、德黑兰地铁等即为集中式供电方案。(3)分散式供电根据城市轨道交通供电的需要，在地铁沿线直接由城市电网引进多路电源，构成供电系统，称为分散式供电。这种供电方式一般为10kV电压级。分散式供电要保证每座牵引变电所和降压变电所均获得双路电源，要求城市轨道交通沿线有足够的电源引进点及备用容量。建设中的沈阳地铁、长春轻轨、大连轻轨、北京城铁、北京八通线、北京地铁5号线等即为分散式供电方案。(4)混合式供电将前两种供电方式结合起来，一般以集中式供电为主，个别地段引进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。这种方式称为混合式供电。北京地铁一线和环线、建设中的武汉轨道交通工程、青岛地铁南北线工程等即为混合式供电方案。通过中压电缆，纵向把上级主变电所和下级牵引变电所、降压变电所连接起来，横向把全线的各个牵引变电所、降压变电所连接起来，便形成了中压网络。根据网络功能的不同，把为牵引变电所供电的中压网络，称为牵引网络；同样，把为降压变电所供电的中压网络称为动力照明网络。中压网络有两大属性：一是电压等级，二是构成形式。中压网络不是供电系统中独立的子系统，但是它却是供电系统设计的核心内容。它的设计牵扯到外部电源方案、主变电所的位置及数目、牵引变电所及降压变电所的位置与数目、牵引变电所与降压变电所的主接线等。1.1.2中压网络的电压等级北京交通运输职业学院城市轨道交通系毕业论文31、国家中压配电现状及发展趋向我国现行中压配电标准电压等级有：66kV、35kV、10kV。随着城乡电气化事业的发展，只有一种10kV作为中低电压的分界，显然已不能满足城乡配电网发展要求。我国第一个20kV一次配电的供电区，已经于1996年5月在苏州产业园区投进运行。从前一段运行情况来看，其线损率大大低于10kV系统。对于农村电网，从电源电压直接送到中压一次配电层，形成高压电源层──中压一次配电层──低压户内三级配电，可以简化电网、降低造价、减少线损、利于发展。采用20kV作为中压一次配电层，功能上可以替换35kV与10kV两个配电层，而造价上则与10kV设备差异不大。由此可见，20kV电压等级的这种特点，也适合于高密度负荷地区的城市电网。例如：早在1999年中电联供电分会发表的“北京电网实施城网建设和改造的规划原则”中表明：北京市区内电压等级按500kV、220kV、110kV、10kV(20kV)设计，其中新建开发区可选20kV电压等级。2、国内城市轨道交通中压网络现状及发展思路以往，因国家城乡电网中没有采用20kV这一电压等级，相应的开关柜等20kV设备，也没有跟上发展。在这样的大环境下，要在城市轨道交通工程中使用20kV电压级，是比较困难和不现实的。因而，国内既有城市轨道交通的中压网络电压等级采用了35kV(若采用国外设备则是33kV)或10kV。北京地铁、天津地铁、长春轨道交通环线一期工程、大连快速轨道交通3号线的中压网络为10kV；上海地铁1、2号线的牵引网络采用了33kV，动力照明网络采用了10kV；上海地铁明珠线的牵引网络采用了35kV，动力照明网络采用了10kV；广州地铁1、2号线采用了33kV的牵引动力照明混合网络；南京地铁南北线一期工程、深圳地铁采用了35kV的牵引动力照明混合网络；武汉轨道交通一期工程、重庆轨道交通较新线工程采用了10kV的牵引动力照明混合网络。1.2不同电压等级的中压网络的特点1.2.1中压网络的特点及构成北京交通运输职业学院城市轨道交通系毕业论文41、中压网络的特点1）35kV中压网络，国家标准电压级。输电容量较大、间隔较长；设备来源国内；设备体积较大，占用变电所面积较大，不利于减小车站体量；设备价格适中；国内没有环网开关，因而不能用(相对于断路器柜)价格较便宜的环网开关，构成接线与保护简单、操纵灵活的环网系统；广州地铁、上海地铁已经采用。2）33kV中压网络，国际标准电压级。输电容量较大、间隔较长，基本与35kV一致；设备来源国外，不利于国产化；国外开关设备体积较小、价格较高，广州、上海地铁已经采用；国外C－GIS产品有环网单元。3）20kV中压网络，国际标准电压级。输电容量及间隔适中，比10kV系统大。设备完全实现国产化；引进MG、ALSTHOM等技术的开关设备，体积较小，占用变电所面积远小于国产35kV设备，有利减小车站体量，节省土建投资；价格适中；有环网单元，能构成接线与保护简单、操