城市轨道交通-供电系统.ppt

第第5章章供电系统供电系统1 城市轨道交通设备城市轨道交通设备问题导入问题导入城城市市轨轨道道交交通通采采用用电电力力牵牵引引，由由于于电电动动车车组组本本身身无无原原动动力力装装置置，因因此此在在城城市市轨轨道道交交通通沿沿线线必必须须设设置置一一套套完完善善的的、不不间间断断地地向向电电动动车车组组供供电电的的设设备备，即即城城市市轨轨道道交交通通的的牵牵引引供供电电系系统统。牵牵引引供供电电系系统统是是城城市市轨轨道道交交通通供供电电系系统统的的最最重重要要部部分分。城城城城市市市市轨轨轨轨道道道道交交交交通通通通供供供供电电电电系系系系统统统统是是是是如如如如何何何何起起起起到到到到作作作作用用用用的的的的呢呢呢呢？2第第5章章 供电系统供电系统 第一节第一节 概述概述 第二节第二节 牵引供电系统牵引供电系统 第三节第三节 电力监控系统电力监控系统第一节第一节 概述概述3 城市轨道交通设备城市轨道交通设备一、供电系统概述一、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。的辅助设施消耗的电能。城市轨道交通供电为一级负荷，由两路独立的电城市轨道交通供电为一级负荷，由两路独立的电源供电。源供电。城市轨道交通供电系统包括高压供电源系统、牵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。引供电系统和动力照明供电系统。4 城市轨道交通设备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部的变电所的供电方式，一般视各城市的情况而定。定。高压供电源方式有三种：高压供电源方式有三种：集中式供电集中式供电分散式供电分散式供电混合式供电混合式供电二、高压供电源系统二、高压供电源系统5沿城市轨道交通线路，根据用电容量和线路的长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。短，设置专用的主变电所。主变电所有两路独立的主变电所有两路独立的110kV110kV，由主变电所变压，由主变电所变压为内部供电系统所需的电压级，一般为为内部供电系统所需的电压级，一般为10kV10kV或或35kV35kV。由主变电所所构成的供电方案为集中式供。由主变电所所构成的供电方案为集中式供电。电。我国上海、广州、香港即为此种供电方式。我国上海、广州、香港即为此种供电方式。1 1集中式供电集中式供电6沿沿城城市市轨轨道道交交通通线线路路沿沿线线直直接接由由城城市市电电网网引引入入多多路路电电源源，电电源源电电压压等等级级一一般般为为10KV，供供给给各各牵引变电所。牵引变电所。分分散散式式供供电电应应保保证证每每座座牵牵引引变变电电所所和和降降压压变变电电所皆能获得双路电源。所皆能获得双路电源。2 2分散式供电分散式供电 7混混合合式式供供电电是是前前两两种种供供电电方方式式的的结结合合，以以集集中中式式供供电电为为主主，个个别别地地段段引引入入城城市市电电网网电电源源作作为为集集中中式供电的补充，使供电系统更加完善和可靠。式供电的补充，使供电系统更加完善和可靠。北京地铁北京地铁1号线和号线和2号线即为此种供电方式。号线即为此种供电方式。3 3混合式供电混合式供电 8大家有疑问的，可以询问和交流大家有疑问的，可以询问和交流可以互相讨论下，但要小声点可以互相讨论下，但要小声点可以互相讨论下，但要小声点可以互相讨论下，但要小声点9 城市轨道交通设备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。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。它是由牵引变电所和牵引网组成的。三、牵引供电系统三、牵引供电系统 10 城市轨道交通设备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。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。动力照明供电系统由降压变电所及动力照明组成。四、动力照明供电系统四、动力照明供电系统 11 城市轨道交通设备城市轨道交通设备每个车站应设降压变电所，每个车站应设降压变电所，车站动力照明采用车站动力照明采用380/220V380/220V三相五线制系统配电。三相五线制系统配电。车站设备负荷分三类：车站设备负荷分三类：一一类类负负荷荷：事事故故风风机机、消消防防泵泵、主主排排水水站站、售售检检票票机机、防灾报警、通信信号、事故照明防灾报警、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、动力照明供电系统四、动力照明供电系统 12第四章第四章 供电系统供电系统 第一节第一节 概述概述 第二节第二节 牵引供电系统牵引供电系统 第三节第三节 电力监控系统电力监控系统第二节第二节 牵引供电系统牵引供电系统13 城市轨道交通设备城市轨道交通设备一、牵引供电系统的组成一、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牵引供电系统主要由牵引变电所和牵引网两大部分组成。分组成。牵引变电所的主要设备是变压器和整流器。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、轨道和回流线组牵引网主要由接触网、馈电线、轨道和回流线组成。成。141-1-牵引变电所牵引变电所 2-2-馈电线馈电线 3-3-接触网接触网 4-4-电动列车电动列车 5-5-钢轨钢轨 6-6-回流线回流线 7-7-电分段电分段牵引供电系统的组成牵引供电系统的组成15 城市轨道交通设备城市轨道交通设备二、牵引变电所二、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行的，供给一定区段内牵引电能的变电所称为牵引变电所。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，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。经过降压和整流，变成车辆所需的直流电。16二、牵引变电所二、牵引变电所牵引变电所设置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。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牵引变电所之间距离在24km24km。城市轨道交通设备城市轨道交通设备17城市轨道交通系统的牵引网为沿线路敷设专为电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。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。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它是轨道交通供电系统向电动车组供电的直接环节。节。接触网可分为接触轨和架空接触网两种型式。接触网可分为接触轨和架空接触网两种型式。三、三、牵引网牵引网 城市轨道交通设备城市轨道交通设备18 城市轨道交通设备城市轨道交通设备三、牵引网三、牵引网（1 1）接触网：经过电动列车的受流器向电动列车）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供给电能的导电网（2 2）馈电线：从牵引变电所向接触网输送牵引电）馈电线：从牵引变电所向接触网输送牵引电能的导线能的导线（3 3）回流线：用以供牵引电流返回牵引变电所的）回流线：用以供牵引电流返回牵引变电所的导线导线（4 4）钢轨：作为回路的一部分）钢轨：作为回路的一部分19四、接触网四、接触网接触网的工作特点：接触网的工作特点：（1 1）没有备用）没有备用（2 2）经常处于动态运行状态中）经常处于动态运行状态中（3 3）结构复杂，技术要求高）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 城市轨道交通设备城市轨道交通设备20接触网应满足以下基本要求接触网应满足以下基本要求1.1.强度高、安全可靠强度高、安全可靠2.2.有较均匀的弹性，在各种气候条件下均应受流有较均匀的弹性，在各种气候条件下均应受流良好良好3.3.性能好、运行寿命长，接触线等部位要有良好性能好、运行寿命长，接触线等部位要有良好的耐磨性的耐磨性4.4.结构轻巧，零部件互换性强，便于施工、维护结构轻巧，零部件互换性强，便于施工、维护和抢修和抢修5.5.采用耐腐蚀和防污秽技术措施采用耐腐蚀和防污秽技术措施21 城市轨道交通设备城市轨道交通设备五、架空式接触网五、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触网，由电动列车顶部伸出的受电弓与之接触取得电能。接触取得电能。按线路形式可分为地面架空式和隧道架空按线路形式可分为地面架空式和隧道架空式。式。22接触悬挂、支撑装置、支柱、基础接触悬挂、支撑装置、支柱、基础2324架空式接触网优缺点架空式接触网优缺点优点：优点：安全性较好，适应于电压较高的制式。安全性较好，适应于电压较高的制式。缺点：缺点：维修不方便，对城市景观造成影响。维修不方便，对城市景观造成影响。上海、广州地铁均采用了上海、广州地铁均采用了1500V1500V接触网供电的接触网供电的方式。方式。25 城市轨道交通设备城市轨道交通设备六、接触轨式接触网六、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接触轨是沿着走行轨道一侧平行铺设的附加第三轨。轨。262728接触轨式接触网优缺点接触轨式接触网优缺点优点：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，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，减小开挖故维护简单；另外修建地下线可降低净空，减小开挖土方。土方。缺点：缺点：离地面较近，绝缘和安全难度大，一般使用较低的电离地面较近，绝缘和安全难度大，一般使用较低的电压制式压制式北京地铁即采用了北京地铁即采用了750V750V接触轨供电的方式。接触轨供电的方式。29第四章第四章 供电系统供电系统 第一节第一节 概述概述 第二节第二节 牵引供电系统牵引供电系统 第三节第三节 电力监控系统电力监控系统第三节第三节 电力监控系统电力监控系统30 城市轨道交通设备城市轨道交通设备电力监控系统电力监控系统远动监控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、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。是集中监视和集中控制。31运运动动监监控控系系统统的的作作用用是是保保证证在在控控制制中中心心对对供供电电系系统统的的主主变变电电所所、牵牵引引变变电电所所、降降压压变变电电所所的的供供电电设设备备的的运运行行状状态态进进行行监监视视、控控制制及及数据采集。数据采集。它它由由三三部部分分组组成成：即即设设在在控控制制中中心心的的主主机机，设设在在各各变变电电所所的的远远程程控控制制终终端端以以及及连连接接终终端端与中心的通信网络。与中心的通信网络。远动监控远动监控 城市轨道交通设备城市轨道交通设备32