第4章低壓配電及照明系統(tǒng)

第4章低壓配電及照明系統(tǒng)第4章低壓配電及照明系統(tǒng)

【問題導(dǎo)入】城市軌道交通車站低壓配電及照明系統(tǒng)是地鐵供電網(wǎng)絡(luò)中全方位的服務(wù)功能，承擔(dān)了除給電動(dòng)車組供電以外給所有低壓負(fù)荷提供電能的重要任務(wù)，保證所有動(dòng)力照明設(shè)備配電的安全、可靠、有效、經(jīng)濟(jì)?！緦W(xué)習(xí)目標(biāo)】1.能說出地鐵供電系統(tǒng)供電方式。 2.掌握低壓配電及照明系統(tǒng)的組成與功能。 3.能熟悉電力監(jiān)控系統(tǒng)的工作方式。第4章低壓配電及照明系統(tǒng)第4章低壓配電及照明系統(tǒng)

【教學(xué)建議】

1．教學(xué)場(chǎng)地：在普通教室、能連接互聯(lián)網(wǎng)的多媒體教室及城市軌道交通系統(tǒng)的各種模型實(shí)訓(xùn)室中進(jìn)行，課后可實(shí)地參觀。

2．設(shè)備要求：城市軌道交通車站的低壓配電及照明系統(tǒng)仿真模型1套，或能播放視頻投影的設(shè)備及相關(guān)課件、視頻。

3．課時(shí)要求：共6課時(shí)，其中課堂講授4課時(shí)，模擬操作2課時(shí)。第4章低壓配電及照明系統(tǒng)4.1城市軌道交通供電系統(tǒng)概述【理論知識(shí)】4.1城市軌道交通供電系統(tǒng)概述1.城市軌道交通供電方式城市軌道交通供電系統(tǒng)是由電力系統(tǒng)經(jīng)高壓輸電網(wǎng)、主變電所降壓、配電網(wǎng)絡(luò)和牽引變電所降壓、換流等環(huán)節(jié)，向城市軌道快速交通線路運(yùn)行的動(dòng)車組輸送電力的全部供電系統(tǒng)，目前，我國(guó)用得最普遍的輸電電壓等級(jí)為110～220kV。圖4-1電力系統(tǒng)供電圖4.1城市軌道交通供電系統(tǒng)概述【理論知識(shí)】圖4-14.1城市軌道交通供電系統(tǒng)概述2.城市軌道交通電源系統(tǒng)組成（1）發(fā)電廠（2）升壓變壓器（3）電力網(wǎng)（4）主降壓器（5）直流牽引變電所（6）饋電線（7）接觸網(wǎng)（8）走行軌道（9）回流線

通常高壓輸電線到了各城市或工業(yè)區(qū)以后，通過區(qū)域變電所（站）將電能轉(zhuǎn)配或降低一個(gè)等級(jí)，如35～10kV向附近各用電中心送電。城市軌道交通牽引用電既可從區(qū)域變電所高壓線路得電，也可以從下一級(jí)電壓的城市地方電網(wǎng)得電，這取決于系統(tǒng)和城市地方電網(wǎng)具體情況以及牽引用電容量大小。4.1城市軌道交通供電系統(tǒng)概述4.1城市軌道交通供電系統(tǒng)概述從主降壓變電站（當(dāng)它不屬于電力部門時(shí)）及其以后部分統(tǒng)稱為“牽引供電系統(tǒng)”。它應(yīng)該包括：主降壓變電站、直流牽引變電所、饋電線、接觸網(wǎng)、走行軌及回流線等。直流牽引變電所將三相高壓交流電變成適合電動(dòng)車輛應(yīng)用的低壓直流電。饋電線是將牽引變電所的直流電送到接觸網(wǎng)上。接觸網(wǎng)是沿列車走行軌架設(shè)的特殊供電線路，電動(dòng)車輛通過其受流器與接觸網(wǎng)的直接接觸而獲得電力。走行軌道構(gòu)成牽引供電回路的一部分?；亓骶€將軌道回流引向牽引變電所。圖4-2城市軌道交通電力牽引供電系統(tǒng)4.1城市軌道交通供電系統(tǒng)概述從主降壓變電站（當(dāng)它4.1城市軌道交通供電系統(tǒng)概述

2供電系統(tǒng)供電方式為：（1）對(duì)沿線牽引變電所輸送電力的外部供電系統(tǒng)。從發(fā)電廠（站）經(jīng)升壓、高壓輸電網(wǎng)、區(qū)域輸電網(wǎng)、區(qū)域變電站至主降壓變電所部分。（2）牽引變電所向動(dòng)車組供電的直流供電系統(tǒng)。主降壓變電所及以后部分。包括：主降壓變電所、直流牽引變電所、饋電線、接觸網(wǎng)、走行軌及回流線等。城市軌道交通軌道上牽引供電系統(tǒng)組成：1-牽引變電所、2-饋電線、3-接觸網(wǎng)、4-電客車用電、5-軌道、6-回流線、7-電分段。4.1城市軌道交通供電系統(tǒng)概述4.1城市軌道交通供電系統(tǒng)概述圖4-3軌道上牽引供電系統(tǒng)示意圖4.1城市軌道交通供電系統(tǒng)概述圖4-3軌道上牽引供電系4.1城市軌道交通供電系統(tǒng)概述

3.向牽引變電所供電的接線圖（1）環(huán)行供電接線。由兩個(gè)或兩個(gè)以上主降壓變電站和所有的牽引變電所用輸電線聯(lián)成一個(gè)環(huán)行。環(huán)行供電是很可靠的供電線路，因?yàn)樵谶@種情況下，一路輸電線和一個(gè)主降壓變電站同時(shí)停止工作時(shí)，只要其母線仍保持通電，就不致中斷任何一個(gè)牽引變電所的正常供電。但其投資較大。以下各圖符號(hào)意義相同。圖4-4環(huán)形供電接線圖a-牽引變電所、b-主降壓變電站（所）、c-線條表示一路三項(xiàng)輸電線、d-軌道線。4.1城市軌道交通供電系統(tǒng)概述3.向牽引變電所供4.1城市軌道交通供電系統(tǒng)概述（2）雙邊供電接線。由兩個(gè)主降壓變電站向沿線牽引變電所供電，通往牽引變電所的輸電線都經(jīng)過其母線聯(lián)接，為了增加供電的可靠性，用雙路輸電線供電，而每路按輸送功率計(jì)算。這種接線可靠性稍低于環(huán)行供電。當(dāng)引入線數(shù)目較多時(shí)，開關(guān)設(shè)備多，投資增加。圖4-5雙邊供電接線圖4.1城市軌道交通供電系統(tǒng)概述（2）雙邊供電接線。4.1城市軌道交通供電系統(tǒng)概述（3）單邊供電接線。當(dāng)軌道沿線附近只有一側(cè)有電源時(shí)，則采用單邊供電。單邊供電較環(huán)行供電和雙邊供電的可靠性差，為了提高可靠性，應(yīng)用雙回路輸電線供電。單邊供電設(shè)備較少，投資也少些。圖4-6單邊供電接線圖4.1城市軌道交通供電系統(tǒng)概述（3）單邊供電接線。圖4.1城市軌道交通供電系統(tǒng)概述（4）輻射形供電接線。

圖4-7輻射形供電接線圖4.1城市軌道交通供電系統(tǒng)概述（4）輻射形供電接線。4.1城市軌道交通供電系統(tǒng)概述城市軌道交通的供電電源要求安全可靠。目前，國(guó)內(nèi)各城市對(duì)地鐵及城市軌道交通的供電一般有3種方式，即分散供電方式、集中供電方式、分散與集中相結(jié)合的混合供電方式。分散供電方式是指沿地鐵線路的城市電網(wǎng)(通常是10kv電壓等級(jí))分別向各沿線的城市軌道交通牽引變電所和降壓變電所供電。其前提條件是城市電網(wǎng)在地鐵沿線有足夠的變電站和備用容量，并能滿足地鐵牽引供電的可靠性要求。如早期的北京地鐵采取的就是這種供電方式。圖4-8分散供電方式示意圖4.1城市軌道交通供電系統(tǒng)概述城市軌道交通的供電電4.1城市軌道交通供電系統(tǒng)概述

集中供電方式是指城市電網(wǎng)(通常是110kv或66kv電壓等級(jí))向地鐵的專用主變電所供電，主變電所再向地鐵的牽引變電所和降壓變電所供電，地鐵自身組成完整的供電網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)。目前建成的地鐵系統(tǒng)多采用集中供電方式，如上海、廣州、深圳、南京地鐵等。

4.1城市軌道交通供電系統(tǒng)概述4.1城市軌道交通供電系統(tǒng)概述圖4-9集中供電方式示意圖4.1城市軌道交通供電系統(tǒng)概述圖4-9集中供電方式示意4.1城市軌道交通供電系統(tǒng)概述分散與集中相結(jié)合的混合供電方式。圖4-10上海一號(hào)線供電系統(tǒng)接線圖4.1城市軌道交通供電系統(tǒng)概述分散與集中相結(jié)合的混合供電方4.1城市軌道交通供電系統(tǒng)概述分散與集中相結(jié)合的供電方式是上述兩種供電方式的結(jié)合，可充分利用城市電網(wǎng)的資源，節(jié)約投資，但供電可靠性不如集中供電方式，管理亦不夠方便。集中和分散兩種不同供電方式的比較。表4-1供電方式比較表4.1城市軌道交通供電系統(tǒng)概述分散與集中相結(jié)合的供4.1城市軌道交通供電系統(tǒng)概述4.中壓供電網(wǎng)絡(luò)的電壓等級(jí)根據(jù)網(wǎng)絡(luò)功能的不同，把為牽引變電所供電的中壓網(wǎng)絡(luò)，稱為牽引網(wǎng)絡(luò)；同樣，把為降壓變電所供電的中壓網(wǎng)絡(luò)稱為動(dòng)力照明網(wǎng)絡(luò)。

中壓網(wǎng)絡(luò)有兩大屬性：一是電壓等級(jí)，二是構(gòu)成形式。

中壓網(wǎng)絡(luò)不是供電系統(tǒng)中獨(dú)立的子系統(tǒng)，但是它卻是供電系統(tǒng)設(shè)計(jì)的核心內(nèi)容。它的設(shè)計(jì)牽扯到外部電源方案、主變電所的位置及數(shù)目、牽引變電所及降壓變電所的位置與數(shù)目、牽引變電所與降壓變電所的主接線等。

5.城市軌道交通供電系統(tǒng)的組成（1）列車牽引供電城市軌道交通列車牽引用電幾乎毫無例外地都采用直流供電制式，這是因?yàn)槌鞘熊壍澜煌ㄟ\(yùn)輸?shù)牧熊嚬β什⒉皇呛艽螅涔╇姲霃剑ǚ秶┮膊淮?，因此供電電壓不需要太高，還由于直流制比交流制的電壓損失?。ㄍ瑯与妷旱燃?jí)下），［注：直流電路中電阻對(duì)電流的阻礙作用，在交流電路（如串聯(lián)RLC電路，一種由電阻（R）、電感（L）、電容（C）組成的電路結(jié)構(gòu)）中，電容及電感也會(huì)對(duì)電流起阻礙作用，稱作電抗］。4.1城市軌道交通供電系統(tǒng)概述4.中壓供電網(wǎng)絡(luò)的4.1城市軌道交通供電系統(tǒng)概述另外由于城市內(nèi)的軌道交通，供電線路都處在城市建筑群之間，供電電壓不宜太高，以確保安全?；谝陨显颍澜绺鲊?guó)城市軌道交通的供電電壓都在直流550～1500V之間，但其檔級(jí)很多，這是由各種不同交通形式，不同發(fā)展歷史時(shí)期造成的?，F(xiàn)在國(guó)際電工委員會(huì)擬定的電壓標(biāo)準(zhǔn)為：600V、750V和1500V三種。后兩種為推薦值。我國(guó)國(guó)標(biāo)也規(guī)定為750V和1500V，不推薦現(xiàn)有的600V。（2）動(dòng)力照明專業(yè)和其他專業(yè)的分工

城市軌道交通工程是一項(xiàng)復(fù)雜的多種專業(yè)的綜合性工程，這里介紹的僅是其中一個(gè)專業(yè)，即動(dòng)力照明專業(yè)。所謂動(dòng)力是指風(fēng)機(jī)、水泵類用380／220V交流電源的設(shè)備，而不是車輛用電。車站動(dòng)力及照明工程的范圍是從變電所配電變壓器后的低壓柜及變電所交直流盤饋出電纜頭開始至車站的動(dòng)力、照明、通信、信號(hào)等用電設(shè)備。在環(huán)控電控室的繼電器屏給BAS系統(tǒng)留出接線端子，水泵類設(shè)備在其控制箱給BAS留出接線端子，并在照明配電室的配電箱上留出BAS接線端子。

4.1城市軌道交通供電系統(tǒng)概述另外由于城市內(nèi)的軌道4.1城市軌道交通供電系統(tǒng)概述（3）負(fù)荷分類及技術(shù)要求

根據(jù)<<地下鐵道設(shè)計(jì)規(guī)范>>的要求，根據(jù)用電沒備的不同用途和重要性，把城市軌道交通的用電負(fù)荷分為三級(jí)。

一級(jí)負(fù)荷：防排煙風(fēng)機(jī)、廢水泵、消防泵、防淹門、通信、信號(hào)、防災(zāi)報(bào)警、自動(dòng)售檢票系統(tǒng)、車站控制室、屏蔽門以及應(yīng)急照明(含疏散指示照明)等用電以及區(qū)間的風(fēng)機(jī)和水泵用電，由兩路獨(dú)立的電源供電，且為末端切換。備有應(yīng)急照明電源在交直流屏上切換。

二級(jí)負(fù)荷：自動(dòng)扶梯、電梯、普通風(fēng)機(jī)、污才泵、一般照明、管理房及設(shè)備房照明等用電，由一路電源供電。當(dāng)這路電源發(fā)生故障時(shí)，由變電月低壓柜上的母線聯(lián)絡(luò)開關(guān)進(jìn)行切換，以保證供電。(注：變電所為兩路10kV電源各帶一臺(tái)變壓器，低壓側(cè)為單母線分段，設(shè)母線聯(lián)絡(luò)開關(guān)。)

4.1城市軌道交通供電系統(tǒng)概述（3）負(fù)荷分類及技4.1城市軌道交通供電系統(tǒng)概述

三級(jí)負(fù)荷：冷水機(jī)組及其配套的冷凍泵、冷卻泵、冷卻塔、茶水間熱水器以及廣告照明、清潔機(jī)械等設(shè)備用電，由一路電源供電，當(dāng)這路電發(fā)生故障時(shí)，允許對(duì)這些設(shè)備停止供電。

在正常情況下，變電所同時(shí)向各個(gè)負(fù)荷供電，如若供電系統(tǒng)發(fā)生故障或者出現(xiàn)事故時(shí)，則斷開二、三級(jí)負(fù)荷，優(yōu)先向一級(jí)負(fù)荷供電，以最大限度地保證城市軌道交通安全。

動(dòng)力照明供電系統(tǒng)主要由降壓變電所、低壓母線排、配電設(shè)備、線纜、用電設(shè)備等組成。提供地鐵機(jī)電設(shè)備動(dòng)力電源和照明電源。此外，還應(yīng)設(shè)置地鐵應(yīng)急電源系統(tǒng)，如小型發(fā)電機(jī)、EPS電源、UPS電源等。4.1城市軌道交通供電系統(tǒng)概述三級(jí)負(fù)荷：冷水機(jī)組4.2低壓配電及照明系統(tǒng)的組成與功能4.2低壓配電及照明系統(tǒng)的組成與功能1.低壓配電及照明系統(tǒng)的組成及功能低壓配電及照明系統(tǒng)可分為照明和低壓配電兩個(gè)子系統(tǒng)。（1）照明系統(tǒng)1）系統(tǒng)組成城市軌道交通車站照明系統(tǒng)采用380V三相五線制、220V單相三線制方式供電。系統(tǒng)范圍為車站降壓所變壓器后的照明設(shè)備、設(shè)施及線路。2）為便于運(yùn)營(yíng)和管理，在車站兩端站臺(tái)層和站廳層各設(shè)一照明配電室，上下兩層配電室一般是對(duì)齊的，這樣便于對(duì)本層用電設(shè)備的管理和上下層電纜的敷設(shè)。公用照明配電箱集中設(shè)在照明配電室內(nèi)，便于控制。

3）照明種類和控制方式：照明分為一般照明、應(yīng)急照明、誘導(dǎo)照明、廣告照明和安全照明。

4）站臺(tái)層和站廳層的照明主要由一般照明和I應(yīng)急照明構(gòu)成。站臺(tái)、站廳照明的每個(gè)分區(qū)都是兩路照明電源，分為6-8個(gè)支路，交叉配電。4.2低壓配電及照明系統(tǒng)的組成與功能4.2低壓配電及照明系統(tǒng)的組成與功能5）應(yīng)急照明：為確保車站出現(xiàn)故障時(shí)能順利、安全地疏散旅客，在地下車站設(shè)置220V蓄電池組，在兩路交流電源都失壓的狀態(tài)下向應(yīng)急照明供電。地下鐵道應(yīng)急照明多為白熾燈，正常情況下由交流電源供電，當(dāng)交流電源停電時(shí)自動(dòng)切換到蓄電池組供電。

6）車站附屬房間的單相插座以及站臺(tái)、站廳層每隔30m設(shè)的單相安全插座，均由單獨(dú)回路供電，并裝設(shè)漏電保護(hù)開關(guān)。

7）區(qū)間照明：?jiǎn)尉€隧道設(shè)置于行車方向左側(cè)墻上，分工作照明和應(yīng)急照明，每隔5~6m設(shè)一盞11W熒光燈，兩種照明相間布置，工作照明和應(yīng)急照明均由變電所交直流屏直接供電，區(qū)間工作照明由變電所控制。

8）安全照明：站臺(tái)板下安全照明采用36V安全電壓，照明變壓器設(shè)于照明配電室內(nèi)。

9）城市軌道交通不同場(chǎng)所的照度要求：照明應(yīng)力求實(shí)用、便于維修，并應(yīng)依據(jù)不同場(chǎng)合要求與建筑形式相配合。為確保車站、區(qū)間的各項(xiàng)功能正常。

4.2低壓配電及照明系統(tǒng)的組成與功能5）應(yīng)急照明：4.2低壓配電及照明系統(tǒng)的組成與功能

（2）控制位置及控制方法車站照明系統(tǒng)可分為三級(jí)控制：1）就地級(jí)控制2）照明配電室集中控制3）站控室集中控制（3）低壓配電系統(tǒng)1）系統(tǒng)組成車站低壓配電系統(tǒng)采用380V三相五線制、220V單相三線制方式供電。它為站臺(tái)、站廳和設(shè)備及管理用房的環(huán)控、排水、消防、電梯、自動(dòng)扶梯、自動(dòng)售檢票及通信、信號(hào)、站控室等系統(tǒng)設(shè)備供配電和車站環(huán)控室內(nèi)供配電設(shè)備的電控控制。2）控制位置及控制方式

①

對(duì)通信、信號(hào)、站控室、廢水泵、電梯、自動(dòng)扶梯等由降壓所直接供配電的各系統(tǒng)設(shè)備，低壓配電系統(tǒng)提供電源至各設(shè)備附近的配電箱或電源切換箱，工作人員可在降壓所或設(shè)備附近的配電箱或電源切換箱上對(duì)各設(shè)備作電源通斷或切換操作控制。4.2低壓配電及照明系統(tǒng)的組成與功能（2）控制位4.2低壓配電及照明系統(tǒng)的組成與功能

②

電系統(tǒng)提供電源至各設(shè)備附近的配電箱或電源切換箱，工作人員可在環(huán)控電控室或設(shè)備附近的配電箱或電源切換箱上對(duì)該設(shè)備作電源通斷或切換操作控制。

③

對(duì)環(huán)控電控室直接控制的環(huán)控設(shè)備(如空調(diào)機(jī)、風(fēng)機(jī)等)，采用三地控制方式，即就地控制(設(shè)備附近)、環(huán)控電控室控制及站控室控制(通過BAS系統(tǒng)控制)。

④

自動(dòng)扶梯正常時(shí)由現(xiàn)場(chǎng)控制，事故狀態(tài)下可在站控室內(nèi)按動(dòng)應(yīng)急停機(jī)按鈕停止所有自動(dòng)扶梯運(yùn)行。2.系統(tǒng)主要設(shè)備配置及功能系統(tǒng)主要設(shè)備配置及功能如下：（1）環(huán)控電控柜(開關(guān)柜、控制柜、繼電器柜)：安裝于車站環(huán)控電控室內(nèi)，提供環(huán)控電控室直接供配電設(shè)備所需的電源，實(shí)現(xiàn)環(huán)控設(shè)備的電氣控制及距離操作控制。（2）環(huán)控設(shè)備就地控制箱：安裝于車站各環(huán)控設(shè)備附近，用于維修調(diào)試各環(huán)控設(shè)備時(shí)的就地控制操作。4.2低壓配電及照明系統(tǒng)的組成與功能②電系統(tǒng)提供4.2低壓配電及照明系統(tǒng)的組成與功能3）防淹門控制柜：安裝于過江隧道兩端防淹門控制室及車站站控室，用于防淹門的操作控制。4）雨水泵控制柜：安裝于地下隧道入口處雨水泵控制室內(nèi)，用于地下隧道人口處雨水泵運(yùn)行控制。5）廢水泵、污水泵、集水泵控制箱：安裝于車站廢水泵、污水泵、集水泵用電設(shè)備附近，用于廢水泵、污水泵、集水泵運(yùn)行控制。6）區(qū)間隧道維修電源箱：安裝于正線區(qū)間隧道內(nèi)，約80m設(shè)1臺(tái)，提供隧道內(nèi)設(shè)備維修作業(yè)時(shí)所需的電源。7）電源配電箱、電源切換箱：安裝于車站各動(dòng)力用電設(shè)備(如自動(dòng)扶梯、水泵、信號(hào)設(shè)備、通信設(shè)備、自動(dòng)售檢票設(shè)備)附近，提供設(shè)備所需電源。8）防火閥(DC24V)電源配電箱：安裝于車站防火閥相對(duì)集中處附近，將AC220V整流為DC24V電源，提供給防火閥關(guān)閉電磁閥動(dòng)作所需電源。9）自動(dòng)扶梯應(yīng)急停機(jī)按鈕：安裝于車站站控室內(nèi)，用于在發(fā)生緊急狀況(如火災(zāi))時(shí)自動(dòng)扶梯應(yīng)急停機(jī)控制。10）燈具(白熾燈、熒光燈，包括燈架)：照明電光源，安裝于車站各照明場(chǎng)所，用于車站各照明場(chǎng)所照明、疏散指示。4.2低壓配電及照明系統(tǒng)的組成與功能3）防淹門控制4.2低壓配電及照明系統(tǒng)的組成與功能

11）燈塔：安裝于車輛段內(nèi)，用于車輛段內(nèi)空曠區(qū)域照明。12）一般照明控制就地開關(guān)(翹板開關(guān))盒：安裝于各設(shè)備及管理用房門口處，用于各設(shè)備及管理用房一般照明就地控制。13）照明配電箱、照明控制盤：安裝于各車站照明配電室、站控室和部分設(shè)備房，用于集中控制相應(yīng)場(chǎng)所的一般照明、節(jié)電照明、事故照明及廣告照明，實(shí)現(xiàn)照明配電室集中控制和站控室集中控制操作。14）事故照明電源裝置：包括充電柜、交直流電源切換柜和蓄電池，安裝于車站站臺(tái)蓄電池室，實(shí)現(xiàn)蓄電池充電和事故照明電源交直流切換，為車站提供事故狀態(tài)下的應(yīng)急照明電源。4.2低壓配電及照明系統(tǒng)的組成與功能4.3電力監(jiān)控系統(tǒng)概述4.3電力監(jiān)控系統(tǒng)概述1.概述電力監(jiān)控(SCADA-SupervisorControlAndDataAcqusition)又稱為遠(yuǎn)動(dòng)監(jiān)控和數(shù)據(jù)采集，主要用以實(shí)現(xiàn)對(duì)遠(yuǎn)方電力運(yùn)行設(shè)備的監(jiān)視和控制，以提高供電安全運(yùn)行水平。采用主站系統(tǒng)，設(shè)在OCC控制中心，實(shí)現(xiàn)信息互通、資源共享。OCC控制中心的電力調(diào)度負(fù)責(zé)指揮和監(jiān)控全線(包括主變電所)供電系統(tǒng)的正常運(yùn)行和事故處理。電力監(jiān)控系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)對(duì)全線各變電所和接觸網(wǎng)的開關(guān)等設(shè)備進(jìn)行統(tǒng)一控制和監(jiān)視，通過數(shù)據(jù)采集、信號(hào)反饋，隨時(shí)了解全線供電設(shè)備的運(yùn)行情況，及時(shí)準(zhǔn)確地完成各種操作，對(duì)故障報(bào)警和各種運(yùn)行事故迅速作出判斷并進(jìn)行準(zhǔn)確處理，確保供電系統(tǒng)和設(shè)備的安全可靠運(yùn)行。從而實(shí)現(xiàn)供電系統(tǒng)各種變電所的無人值守，提高系統(tǒng)的可靠性、工作效率和現(xiàn)代化管理水平，減少運(yùn)營(yíng)費(fèi)用。城市軌道交通電力監(jiān)控系統(tǒng)采用分層分布式結(jié)構(gòu)，即有調(diào)度控制中心、車輛段監(jiān)控和供電復(fù)示系統(tǒng)、主變電所系統(tǒng)及車站變電所子站系統(tǒng)。4.3電力監(jiān)控系統(tǒng)概述4.3電力監(jiān)控系統(tǒng)概述4.3電力監(jiān)控系統(tǒng)概述

2.系統(tǒng)構(gòu)成電力監(jiān)控(SCADA)系統(tǒng)的構(gòu)成包括；設(shè)在OCC控制中心主站的電力監(jiān)控調(diào)度系統(tǒng)、設(shè)置在各變電所的綜合自動(dòng)化系統(tǒng)、設(shè)在車輛段供電車間的電力監(jiān)控復(fù)示系統(tǒng)及主控系統(tǒng)的高速數(shù)據(jù)傳輸通道等。由其實(shí)現(xiàn)對(duì)全線各變電所、接觸網(wǎng)等供電設(shè)備的運(yùn)行實(shí)時(shí)監(jiān)控和數(shù)據(jù)、圖像采集(遙控、遙信、遙測(cè)、遙調(diào)、遙視)等功能，完成對(duì)變電所、接觸網(wǎng)電氣事故分析和供電設(shè)備按狀態(tài)維護(hù)、維修的調(diào)度管理。（1）主站系統(tǒng)主站系統(tǒng)以局城網(wǎng)為架構(gòu)，按照ADS(AutonomousDecentralizedSystem)模式配置主機(jī)、工程師工作站、大屏幕顯示、web工作站、視頻監(jiān)控服務(wù)器等設(shè)備。ADS模式代表了目前 SCADA產(chǎn)品的最新技術(shù)標(biāo)推，提高了設(shè)備利用率，自律分布使每個(gè)網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)均可單獨(dú)激活，提高了系統(tǒng)的自愈合功能。

4.3電力監(jiān)控系統(tǒng)概述4.3電力監(jiān)控系統(tǒng)概述

（2）變電所綜合自動(dòng)化系統(tǒng)設(shè)置在變電所內(nèi)的綜合自動(dòng)化系統(tǒng)采用集中管理、分散控制模式，設(shè)備由控制信號(hào)盤內(nèi)的通信控制器、網(wǎng)絡(luò)接口設(shè)備、總控單元，安裝于各開關(guān)柜內(nèi)的測(cè)控保護(hù)單元和所內(nèi)通信網(wǎng)絡(luò)等部分組成。（3）數(shù)據(jù)傳輸通道電力監(jiān)控(SCADA)系統(tǒng)的數(shù)據(jù)傳輸通道利用傳輸系統(tǒng)的高速數(shù)據(jù)傳輸通道。電力監(jiān)控系統(tǒng)通信接口采用大容量、高速傳輸?shù)臄?shù)據(jù)接口，采集眾多的現(xiàn)場(chǎng)參數(shù)(包括視頻信號(hào)等)應(yīng)用分組交換技術(shù)和路由技術(shù)，使通道的可靠性和可用性更為增強(qiáng)，以后新的子系統(tǒng)接入、監(jiān)控對(duì)象的增加等擴(kuò)展可更為輕易地完成。4.3電力監(jiān)控系統(tǒng)概述4.3電力監(jiān)控系統(tǒng)概述圖4-11SCADA系統(tǒng)結(jié)構(gòu)圖4.3電力監(jiān)控系統(tǒng)概述圖4-11SCADA系統(tǒng)結(jié)構(gòu)圖4.3電力監(jiān)控系統(tǒng)概述3.控制中心電力監(jiān)控系統(tǒng)主要功能1）遠(yuǎn)方監(jiān)控功能：系統(tǒng)可對(duì)被控站內(nèi)設(shè)備順序全面集中實(shí)時(shí)監(jiān)控。2）遙控功能：實(shí)現(xiàn)對(duì)所內(nèi)某一開關(guān)或裝置進(jìn)行狀態(tài)控制(單獨(dú)控制)和對(duì)所內(nèi)和所間一系列開關(guān)或裝置按預(yù)定順序進(jìn)行狀態(tài)控制(程序控制)。3）遙信功能：實(shí)現(xiàn)對(duì)被控對(duì)象的位置信號(hào)、事故信號(hào)、預(yù)告信號(hào)進(jìn)行實(shí)時(shí)采集并發(fā)出聲光信號(hào)提示報(bào)警。4）遙測(cè)功能：對(duì)供電設(shè)備的有關(guān)電量(電流、電壓、功率、電度等)進(jìn)行實(shí)時(shí)檢測(cè)。5）遙調(diào)功能：實(shí)現(xiàn)對(duì)主變電所內(nèi)有載調(diào)壓變壓器進(jìn)行有級(jí)調(diào)節(jié)。6）不對(duì)位操作功能：在被控站執(zhí)行端撤出運(yùn)行時(shí)，調(diào)度員可在顯示屏幕上進(jìn)行人工對(duì)位操作。主接線顯示畫面和模擬盤上的顯示符號(hào)自動(dòng)對(duì)位。7）用戶畫面顯示功能。8）操作員工作站用戶畫面種類和要求：①進(jìn)入調(diào)度系統(tǒng)后自動(dòng)顯示城市軌道交通供電系統(tǒng)示意圖。②系統(tǒng)構(gòu)成圖：包括調(diào)度所設(shè)備、被控站設(shè)備、通道等在內(nèi)的整個(gè)系統(tǒng)的配置。4.3電力監(jiān)控系統(tǒng)概述3.控制中心電力監(jiān)控系統(tǒng)主4.3電力監(jiān)控系統(tǒng)概述③交直流系統(tǒng)圖：顯示交流系統(tǒng)圖和直流系統(tǒng)圖。④被控站主接線和接觸網(wǎng)線路圖：顯示被控站的主接線、接觸網(wǎng)線路和設(shè)備的運(yùn)行狀態(tài)。⑤程控顯示畫面：在主接線圖中用鼠標(biāo)點(diǎn)中程控操作菜單后，將顯示該站的程控項(xiàng)目窗口。⑥遙測(cè)曲線畫面：顯示2h之內(nèi)各遙測(cè)量(包括電流／電壓、有功功率／無功功率)的趨勢(shì)曲線。⑦電度量直方圖：顯示24h之內(nèi)的有功電度量和無功電度量。⑧日、月、年報(bào)報(bào)表：用表格的形式顯示一日(月、年)內(nèi)的有功電度量和無功電度量，及依此計(jì)算出的功率因數(shù)。報(bào)表能進(jìn)行手動(dòng)修改。⑨極值統(tǒng)計(jì)日(月、年)報(bào)報(bào)表、操作記錄報(bào)表、事件記錄報(bào)表等。9）制表打印功能：系統(tǒng)對(duì)調(diào)度員的操作、事件發(fā)生信息、測(cè)量值按時(shí)間順序進(jìn)行整理統(tǒng)計(jì)，形成事件記錄、操作記錄、日(月、年)報(bào)報(bào)表、越限記錄等。報(bào)表可隨時(shí)顯示打印和定時(shí)打印。10）電量趨勢(shì)曲線和電度量直方圖顯示功能：系統(tǒng)具有電量趨勢(shì)曲線顯示功能，可顯示2h內(nèi)的趨勢(shì)曲線；系統(tǒng)具有電能直方圖顯示功能，可顯示24h內(nèi)的有功電度和無功電度統(tǒng)計(jì)量。4.3電力監(jiān)控系統(tǒng)概述③交直流系統(tǒng)圖：顯示交流系4.3電力監(jiān)控系統(tǒng)概述12）防電磁干擾：系統(tǒng)具有防電磁干擾能力。13）調(diào)度管理自動(dòng)化功能：通過數(shù)據(jù)文檔管理功能，自動(dòng)建立生產(chǎn)管理報(bào)表14）在線自檢自恢復(fù)功能：系統(tǒng)對(duì)軟／硬設(shè)備的狀態(tài)進(jìn)行實(shí)時(shí)檢測(cè)。在故障情況下，實(shí)現(xiàn)互備設(shè)備的自動(dòng)切換(包括主備通道的切換)。當(dāng)軟件因某些原因處于死機(jī)狀態(tài)下，應(yīng)能自動(dòng)恢復(fù)系統(tǒng)運(yùn)行。15）在線維護(hù)功能：系統(tǒng)應(yīng)以友好的人機(jī)界面提供軟件維護(hù)手段。工作數(shù)據(jù)、顯示畫面等進(jìn)行方便的在線修改。16）安全保護(hù)措施：系統(tǒng)設(shè)置了3級(jí)口令，以保護(hù)程序運(yùn)行的可靠性。①第一級(jí)：操作員級(jí)，鍵人口令后，可進(jìn)入遙控操作狀態(tài)，進(jìn)行調(diào)度管理工作。②第二級(jí)：工程師級(jí)，侵入口今后，可對(duì)軟件實(shí)現(xiàn)在線編輯。③第三級(jí)：系統(tǒng)員級(jí)，鍵人口令后，可對(duì)系統(tǒng)程序進(jìn)行編程和修改。4.3電力監(jiān)控系統(tǒng)概述4.3電力監(jiān)控系統(tǒng)概述4.變電所綜合自動(dòng)化系統(tǒng)的主要功能變電所綜合自動(dòng)化系統(tǒng)設(shè)置在變電所內(nèi)，采用集中管理、分散控制模式。設(shè)備由控制信號(hào)盤內(nèi)的通信控制器、網(wǎng)絡(luò)接口設(shè)備、總控單元、安裝于各外關(guān)柜內(nèi)的測(cè)控保護(hù)單元和所內(nèi)通信網(wǎng)絡(luò)等部分組成。變電所綜合自動(dòng)化系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)對(duì)各變電所、接觸網(wǎng)設(shè)備進(jìn)行實(shí)時(shí)控制和數(shù)據(jù)采集。其功能是監(jiān)視供電系統(tǒng)設(shè)備的運(yùn)行情況，及時(shí)掌握和處理供電系統(tǒng)的各種事故、報(bào)警事件，保證供電的可靠性、安全性。同時(shí)利用PLC監(jiān)控單元實(shí)現(xiàn)對(duì)變電所各種設(shè)備的控制、監(jiān)視、邏輯閉鎖、電流、電壓、功率、電度測(cè)量；實(shí)現(xiàn)保護(hù)的安全并聯(lián)跳閘功能。4.3電力監(jiān)控系統(tǒng)概述第4章低壓配電及照明系統(tǒng)【實(shí)踐操作】

1．操作練習(xí)（1)根據(jù)本章所學(xué)的知識(shí)，掌握城市軌道交通供電、照明的方式。（2)在課余時(shí)間，結(jié)合所在城市軌道交通車站參觀學(xué)習(xí)，了解車站低壓配電及照明系統(tǒng)。

2．書面練習(xí)（1)簡(jiǎn)述地鐵供電系統(tǒng)供電方式。 （2)簡(jiǎn)述低壓配電及照明系統(tǒng)的組成與功能。 （3)簡(jiǎn)述電力監(jiān)控系統(tǒng)的工作方式。第4章低壓配電及照明系統(tǒng)第4章低壓配電及照明系統(tǒng)【評(píng)價(jià)跟進(jìn)】

1.教師的評(píng)價(jià)由教師在完成本章的教學(xué)任務(wù)后填寫，在相應(yīng)表格中畫“√”評(píng)價(jià)項(xiàng)目教師的評(píng)價(jià)序號(hào)題目好較好一般較差1對(duì)本章教學(xué)過程的控制2在本章教學(xué)過程中，學(xué)員的參與情況3學(xué)員對(duì)本章知識(shí)學(xué)習(xí)后的效果反饋教師對(duì)本章教學(xué)的總結(jié)評(píng)價(jià)意見及跟進(jìn)措施第4章低壓配電及照明系統(tǒng)【評(píng)價(jià)跟進(jìn)】評(píng)價(jià)項(xiàng)第4章低壓配電及照明系統(tǒng)

2.學(xué)員的評(píng)價(jià)由學(xué)員在完成本章的教學(xué)任務(wù)后填寫，在相應(yīng)表格中畫“√”評(píng)價(jià)項(xiàng)目學(xué)員的評(píng)價(jià)序號(hào)題目好較好一般較差1在本章教學(xué)執(zhí)行過程中教師的表現(xiàn)2本章教學(xué)內(nèi)容與社會(huì)實(shí)際需求的聯(lián)系情況3自己在本章學(xué)習(xí)過程中的表現(xiàn)學(xué)員對(duì)本章教學(xué)的總結(jié)評(píng)價(jià)意見及跟進(jìn)措施第4章低壓配電及照明系統(tǒng)2.學(xué)員的評(píng)價(jià)評(píng)價(jià)第4章低壓配電及照明系統(tǒng)

第4章低壓配電及照明系統(tǒng)第4章低壓配電及照明系統(tǒng)

【問題導(dǎo)入】城市軌道交通車站低壓配電及照明系統(tǒng)是地鐵供電網(wǎng)絡(luò)中全方位的服務(wù)功能，承擔(dān)了除給電動(dòng)車組供電以外給所有低壓負(fù)荷提供電能的重要任務(wù)，保證所有動(dòng)力照明設(shè)備配電的安全、可靠、有效、經(jīng)濟(jì)?！緦W(xué)習(xí)目標(biāo)】1.能說出地鐵供電系統(tǒng)供電方式。 2.掌握低壓配電及照明系統(tǒng)的組成與功能。 3.能熟悉電力監(jiān)控系統(tǒng)的工作方式。第4章低壓配電及照明系統(tǒng)第4章低壓配電及照明系統(tǒng)

【教學(xué)建議】

1．教學(xué)場(chǎng)地：在普通教室、能連接互聯(lián)網(wǎng)的多媒體教室及城市軌道交通系統(tǒng)的各種模型實(shí)訓(xùn)室中進(jìn)行，課后可實(shí)地參觀。

2．設(shè)備要求：城市軌道交通車站的低壓配電及照明系統(tǒng)仿真模型1套，或能播放視頻投影的設(shè)備及相關(guān)課件、視頻。

3．課時(shí)要求：共6課時(shí)，其中課堂講授4課時(shí)，模擬操作2課時(shí)。第4章低壓配電及照明系統(tǒng)4.1城市軌道交通供電系統(tǒng)概述【理論知識(shí)】4.1城市軌道交通供電系統(tǒng)概述1.城市軌道交通供電方式城市軌道交通供電系統(tǒng)是由電力系統(tǒng)經(jīng)高壓輸電網(wǎng)、主變電所降壓、配電網(wǎng)絡(luò)和牽引變電所降壓、換流等環(huán)節(jié)，向城市軌道快速交通線路運(yùn)行的動(dòng)車組輸送電力的全部供電系統(tǒng)，目前，我國(guó)用得最普遍的輸電電壓等級(jí)為110～220kV。圖4-1電力系統(tǒng)供電圖4.1城市軌道交通供電系統(tǒng)概述【理論知識(shí)】圖4-14.1城市軌道交通供電系統(tǒng)概述2.城市軌道交通電源系統(tǒng)組成（1）發(fā)電廠（2）升壓變壓器（3）電力網(wǎng)（4）主降壓器（5）直流牽引變電所（6）饋電線（7）接觸網(wǎng)（8）走行軌道（9）回流線

通常高壓輸電線到了各城市或工業(yè)區(qū)以后，通過區(qū)域變電所（站）將電能轉(zhuǎn)配或降低一個(gè)等級(jí)，如35～10kV向附近各用電中心送電。城市軌道交通牽引用電既可從區(qū)域變電所高壓線路得電，也可以從下一級(jí)電壓的城市地方電網(wǎng)得電，這取決于系統(tǒng)和城市地方電網(wǎng)具體情況以及牽引用電容量大小。4.1城市軌道交通供電系統(tǒng)概述4.1城市軌道交通供電系統(tǒng)概述從主降壓變電站（當(dāng)它不屬于電力部門時(shí)）及其以后部分統(tǒng)稱為“牽引供電系統(tǒng)”。它應(yīng)該包括：主降壓變電站、直流牽引變電所、饋電線、接觸網(wǎng)、走行軌及回流線等。直流牽引變電所將三相高壓交流電變成適合電動(dòng)車輛應(yīng)用的低壓直流電。饋電線是將牽引變電所的直流電送到接觸網(wǎng)上。接觸網(wǎng)是沿列車走行軌架設(shè)的特殊供電線路，電動(dòng)車輛通過其受流器與接觸網(wǎng)的直接接觸而獲得電力。走行軌道構(gòu)成牽引供電回路的一部分?；亓骶€將軌道回流引向牽引變電所。圖4-2城市軌道交通電力牽引供電系統(tǒng)4.1城市軌道交通供電系統(tǒng)概述從主降壓變電站（當(dāng)它4.1城市軌道交通供電系統(tǒng)概述

2供電系統(tǒng)供電方式為：（1）對(duì)沿線牽引變電所輸送電力的外部供電系統(tǒng)。從發(fā)電廠（站）經(jīng)升壓、高壓輸電網(wǎng)、區(qū)域輸電網(wǎng)、區(qū)域變電站至主降壓變電所部分。（2）牽引變電所向動(dòng)車組供電的直流供電系統(tǒng)。主降壓變電所及以后部分。包括：主降壓變電所、直流牽引變電所、饋電線、接觸網(wǎng)、走行軌及回流線等。城市軌道交通軌道上牽引供電系統(tǒng)組成：1-牽引變電所、2-饋電線、3-接觸網(wǎng)、4-電客車用電、5-軌道、6-回流線、7-電分段。4.1城市軌道交通供電系統(tǒng)概述4.1城市軌道交通供電系統(tǒng)概述圖4-3軌道上牽引供電系統(tǒng)示意圖4.1城市軌道交通供電系統(tǒng)概述圖4-3軌道上牽引供電系4.1城市軌道交通供電系統(tǒng)概述

3.向牽引變電所供電的接線圖（1）環(huán)行供電接線。由兩個(gè)或兩個(gè)以上主降壓變電站和所有的牽引變電所用輸電線聯(lián)成一個(gè)環(huán)行。環(huán)行供電是很可靠的供電線路，因?yàn)樵谶@種情況下，一路輸電線和一個(gè)主降壓變電站同時(shí)停止工作時(shí)，只要其母線仍保持通電，就不致中斷任何一個(gè)牽引變電所的正常供電。但其投資較大。以下各圖符號(hào)意義相同。圖4-4環(huán)形供電接線圖a-牽引變電所、b-主降壓變電站（所）、c-線條表示一路三項(xiàng)輸電線、d-軌道線。4.1城市軌道交通供電系統(tǒng)概述3.向牽引變電所供4.1城市軌道交通供電系統(tǒng)概述（2）雙邊供電接線。由兩個(gè)主降壓變電站向沿線牽引變電所供電，通往牽引變電所的輸電線都經(jīng)過其母線聯(lián)接，為了增加供電的可靠性，用雙路輸電線供電，而每路按輸送功率計(jì)算。這種接線可靠性稍低于環(huán)行供電。當(dāng)引入線數(shù)目較多時(shí)，開關(guān)設(shè)備多，投資增加。圖4-5雙邊供電接線圖4.1城市軌道交通供電系統(tǒng)概述（2）雙邊供電接線。4.1城市軌道交通供電系統(tǒng)概述（3）單邊供電接線。當(dāng)軌道沿線附近只有一側(cè)有電源時(shí)，則采用單邊供電。單邊供電較環(huán)行供電和雙邊供電的可靠性差，為了提高可靠性，應(yīng)用雙回路輸電線供電。單邊供電設(shè)備較少，投資也少些。圖4-6單邊供電接線圖4.1城市軌道交通供電系統(tǒng)概述（3）單邊供電接線。圖4.1城市軌道交通供電系統(tǒng)概述（4）輻射形供電接線。

圖4-7輻射形供電接線圖4.1城市軌道交通供電系統(tǒng)概述（4）輻射形供電接線。4.1城市軌道交通供電系統(tǒng)概述城市軌道交通的供電電源要求安全可靠。目前，國(guó)內(nèi)各城市對(duì)地鐵及城市軌道交通的供電一般有3種方式，即分散供電方式、集中供電方式、分散與集中相結(jié)合的混合供電方式。分散供電方式是指沿地鐵線路的城市電網(wǎng)(通常是10kv電壓等級(jí))分別向各沿線的城市軌道交通牽引變電所和降壓變電所供電。其前提條件是城市電網(wǎng)在地鐵沿線有足夠的變電站和備用容量，并能滿足地鐵牽引供電的可靠性要求。如早期的北京地鐵采取的就是這種供電方式。圖4-8分散供電方式示意圖4.1城市軌道交通供電系統(tǒng)概述城市軌道交通的供電電4.1城市軌道交通供電系統(tǒng)概述

集中供電方式是指城市電網(wǎng)(通常是110kv或66kv電壓等級(jí))向地鐵的專用主變電所供電，主變電所再向地鐵的牽引變電所和降壓變電所供電，地鐵自身組成完整的供電網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)。目前建成的地鐵系統(tǒng)多采用集中供電方式，如上海、廣州、深圳、南京地鐵等。

4.1城市軌道交通供電系統(tǒng)概述4.1城市軌道交通供電系統(tǒng)概述圖4-9集中供電方式示意圖4.1城市軌道交通供電系統(tǒng)概述圖4-9集中供電方式示意4.1城市軌道交通供電系統(tǒng)概述分散與集中相結(jié)合的混合供電方式。圖4-10上海一號(hào)線供電系統(tǒng)接線圖4.1城市軌道交通供電系統(tǒng)概述分散與集中相結(jié)合的混合供電方4.1城市軌道交通供電系統(tǒng)概述分散與集中相結(jié)合的供電方式是上述兩種供電方式的結(jié)合，可充分利用城市電網(wǎng)的資源，節(jié)約投資，但供電可靠性不如集中供電方式，管理亦不夠方便。集中和分散兩種不同供電方式的比較。表4-1供電方式比較表4.1城市軌道交通供電系統(tǒng)概述分散與集中相結(jié)合的供4.1城市軌道交通供電系統(tǒng)概述4.中壓供電網(wǎng)絡(luò)的電壓等級(jí)根據(jù)網(wǎng)絡(luò)功能的不同，把為牽引變電所供電的中壓網(wǎng)絡(luò)，稱為牽引網(wǎng)絡(luò)；同樣，把為降壓變電所供電的中壓網(wǎng)絡(luò)稱為動(dòng)力照明網(wǎng)絡(luò)。

中壓網(wǎng)絡(luò)有兩大屬性：一是電壓等級(jí)，二是構(gòu)成形式。

中壓網(wǎng)絡(luò)不是供電系統(tǒng)中獨(dú)立的子系統(tǒng)，但是它卻是供電系統(tǒng)設(shè)計(jì)的核心內(nèi)容。它的設(shè)計(jì)牽扯到外部電源方案、主變電所的位置及數(shù)目、牽引變電所及降壓變電所的位置與數(shù)目、牽引變電所與降壓變電所的主接線等。

5.城市軌道交通供電系統(tǒng)的組成（1）列車牽引供電城市軌道交通列車牽引用電幾乎毫無例外地都采用直流供電制式，這是因?yàn)槌鞘熊壍澜煌ㄟ\(yùn)輸?shù)牧熊嚬β什⒉皇呛艽螅涔╇姲霃剑ǚ秶┮膊淮?，因此供電電壓不需要太高，還由于直流制比交流制的電壓損失?。ㄍ瑯与妷旱燃?jí)下），［注：直流電路中電阻對(duì)電流的阻礙作用，在交流電路（如串聯(lián)RLC電路，一種由電阻（R）、電感（L）、電容（C）組成的電路結(jié)構(gòu)）中，電容及電感也會(huì)對(duì)電流起阻礙作用，稱作電抗］。4.1城市軌道交通供電系統(tǒng)概述4.中壓供電網(wǎng)絡(luò)的4.1城市軌道交通供電系統(tǒng)概述另外由于城市內(nèi)的軌道交通，供電線路都處在城市建筑群之間，供電電壓不宜太高，以確保安全?；谝陨显颍澜绺鲊?guó)城市軌道交通的供電電壓都在直流550～1500V之間，但其檔級(jí)很多，這是由各種不同交通形式，不同發(fā)展歷史時(shí)期造成的。現(xiàn)在國(guó)際電工委員會(huì)擬定的電壓標(biāo)準(zhǔn)為：600V、750V和1500V三種。后兩種為推薦值。我國(guó)國(guó)標(biāo)也規(guī)定為750V和1500V，不推薦現(xiàn)有的600V。（2）動(dòng)力照明專業(yè)和其他專業(yè)的分工

城市軌道交通工程是一項(xiàng)復(fù)雜的多種專業(yè)的綜合性工程，這里介紹的僅是其中一個(gè)專業(yè)，即動(dòng)力照明專業(yè)。所謂動(dòng)力是指風(fēng)機(jī)、水泵類用380／220V交流電源的設(shè)備，而不是車輛用電。車站動(dòng)力及照明工程的范圍是從變電所配電變壓器后的低壓柜及變電所交直流盤饋出電纜頭開始至車站的動(dòng)力、照明、通信、信號(hào)等用電設(shè)備。在環(huán)控電控室的繼電器屏給BAS系統(tǒng)留出接線端子，水泵類設(shè)備在其控制箱給BAS留出接線端子，并在照明配電室的配電箱上留出BAS接線端子。

4.1城市軌道交通供電系統(tǒng)概述另外由于城市內(nèi)的軌道4.1城市軌道交通供電系統(tǒng)概述（3）負(fù)荷分類及技術(shù)要求

根據(jù)<<地下鐵道設(shè)計(jì)規(guī)范>>的要求，根據(jù)用電沒備的不同用途和重要性，把城市軌道交通的用電負(fù)荷分為三級(jí)。

一級(jí)負(fù)荷：防排煙風(fēng)機(jī)、廢水泵、消防泵、防淹門、通信、信號(hào)、防災(zāi)報(bào)警、自動(dòng)售檢票系統(tǒng)、車站控制室、屏蔽門以及應(yīng)急照明(含疏散指示照明)等用電以及區(qū)間的風(fēng)機(jī)和水泵用電，由兩路獨(dú)立的電源供電，且為末端切換。備有應(yīng)急照明電源在交直流屏上切換。

二級(jí)負(fù)荷：自動(dòng)扶梯、電梯、普通風(fēng)機(jī)、污才泵、一般照明、管理房及設(shè)備房照明等用電，由一路電源供電。當(dāng)這路電源發(fā)生故障時(shí)，由變電月低壓柜上的母線聯(lián)絡(luò)開關(guān)進(jìn)行切換，以保證供電。(注：變電所為兩路10kV電源各帶一臺(tái)變壓器，低壓側(cè)為單母線分段，設(shè)母線聯(lián)絡(luò)開關(guān)。)

4.1城市軌道交通供電系統(tǒng)概述（3）負(fù)荷分類及技4.1城市軌道交通供電系統(tǒng)概述

三級(jí)負(fù)荷：冷水機(jī)組及其配套的冷凍泵、冷卻泵、冷卻塔、茶水間熱水器以及廣告照明、清潔機(jī)械等設(shè)備用電，由一路電源供電，當(dāng)這路電發(fā)生故障時(shí)，允許對(duì)這些設(shè)備停止供電。

在正常情況下，變電所同時(shí)向各個(gè)負(fù)荷供電，如若供電系統(tǒng)發(fā)生故障或者出現(xiàn)事故時(shí)，則斷開二、三級(jí)負(fù)荷，優(yōu)先向一級(jí)負(fù)荷供電，以最大限度地保證城市軌道交通安全。

動(dòng)力照明供電系統(tǒng)主要由降壓變電所、低壓母線排、配電設(shè)備、線纜、用電設(shè)備等組成。提供地鐵機(jī)電設(shè)備動(dòng)力電源和照明電源。此外，還應(yīng)設(shè)置地鐵應(yīng)急電源系統(tǒng)，如小型發(fā)電機(jī)、EPS電源、UPS電源等。4.1城市軌道交通供電系統(tǒng)概述三級(jí)負(fù)荷：冷水機(jī)組4.2低壓配電及照明系統(tǒng)的組成與功能4.2低壓配電及照明系統(tǒng)的組成與功能1.低壓配電及照明系統(tǒng)的組成及功能低壓配電及照明系統(tǒng)可分為照明和低壓配電兩個(gè)子系統(tǒng)。（1）照明系統(tǒng)1）系統(tǒng)組成城市軌道交通車站照明系統(tǒng)采用380V三相五線制、220V單相三線制方式供電。系統(tǒng)范圍為車站降壓所變壓器后的照明設(shè)備、設(shè)施及線路。2）為便于運(yùn)營(yíng)和管理，在車站兩端站臺(tái)層和站廳層各設(shè)一照明配電室，上下兩層配電室一般是對(duì)齊的，這樣便于對(duì)本層用電設(shè)備的管理和上下層電纜的敷設(shè)。公用照明配電箱集中設(shè)在照明配電室內(nèi)，便于控制。

3）照明種類和控制方式：照明分為一般照明、應(yīng)急照明、誘導(dǎo)照明、廣告照明和安全照明。

4）站臺(tái)層和站廳層的照明主要由一般照明和I應(yīng)急照明構(gòu)成。站臺(tái)、站廳照明的每個(gè)分區(qū)都是兩路照明電源，分為6-8個(gè)支路，交叉配電。4.2低壓配電及照明系統(tǒng)的組成與功能4.2低壓配電及照明系統(tǒng)的組成與功能5）應(yīng)急照明：為確保車站出現(xiàn)故障時(shí)能順利、安全地疏散旅客，在地下車站設(shè)置220V蓄電池組，在兩路交流電源都失壓的狀態(tài)下向應(yīng)急照明供電。地下鐵道應(yīng)急照明多為白熾燈，正常情況下由交流電源供電，當(dāng)交流電源停電時(shí)自動(dòng)切換到蓄電池組供電。

6）車站附屬房間的單相插座以及站臺(tái)、站廳層每隔30m設(shè)的單相安全插座，均由單獨(dú)回路供電，并裝設(shè)漏電保護(hù)開關(guān)。

7）區(qū)間照明：?jiǎn)尉€隧道設(shè)置于行車方向左側(cè)墻上，分工作照明和應(yīng)急照明，每隔5~6m設(shè)一盞11W熒光燈，兩種照明相間布置，工作照明和應(yīng)急照明均由變電所交直流屏直接供電，區(qū)間工作照明由變電所控制。

8）安全照明：站臺(tái)板下安全照明采用36V安全電壓，照明變壓器設(shè)于照明配電室內(nèi)。

9）城市軌道交通不同場(chǎng)所的照度要求：照明應(yīng)力求實(shí)用、便于維修，并應(yīng)依據(jù)不同場(chǎng)合要求與建筑形式相配合。為確保車站、區(qū)間的各項(xiàng)功能正常。

4.2低壓配電及照明系統(tǒng)的組成與功能5）應(yīng)急照明：4.2低壓配電及照明系統(tǒng)的組成與功能

（2）控制位置及控制方法車站照明系統(tǒng)可分為三級(jí)控制：1）就地級(jí)控制2）照明配電室集中控制3）站控室集中控制（3）低壓配電系統(tǒng)1）系統(tǒng)組成車站低壓配電系統(tǒng)采用380V三相五線制、220V單相三線制方式供電。它為站臺(tái)、站廳和設(shè)備及管理用房的環(huán)控、排水、消防、電梯、自動(dòng)扶梯、自動(dòng)售檢票及通信、信號(hào)、站控室等系統(tǒng)設(shè)備供配電和車站環(huán)控室內(nèi)供配電設(shè)備的電控控制。2）控制位置及控制方式

①

對(duì)通信、信號(hào)、站控室、廢水泵、電梯、自動(dòng)扶梯等由降壓所直接供配電的各系統(tǒng)設(shè)備，低壓配電系統(tǒng)提供電源至各設(shè)備附近的配電箱或電源切換箱，工作人員可在降壓所或設(shè)備附近的配電箱或電源切換箱上對(duì)各設(shè)備作電源通斷或切換操作控制。4.2低壓配電及照明系統(tǒng)的組成與功能（2）控制位4.2低壓配電及照明系統(tǒng)的組成與功能

②

電系統(tǒng)提供電源至各設(shè)備附近的配電箱或電源切換箱，工作人員可在環(huán)控電控室或設(shè)備附近的配電箱或電源切換箱上對(duì)該設(shè)備作電源通斷或切換操作控制。

③

對(duì)環(huán)控電控室直接控制的環(huán)控設(shè)備(如空調(diào)機(jī)、風(fēng)機(jī)等)，采用三地控制方式，即就地控制(設(shè)備附近)、環(huán)控電控室控制及站控室控制(通過BAS系統(tǒng)控制)。

④

自動(dòng)扶梯正常時(shí)由現(xiàn)場(chǎng)控制，事故狀態(tài)下可在站控室內(nèi)按動(dòng)應(yīng)急停機(jī)按鈕停止所有自動(dòng)扶梯運(yùn)行。2.系統(tǒng)主要設(shè)備配置及功能系統(tǒng)主要設(shè)備配置及功能如下：（1）環(huán)控電控柜(開關(guān)柜、控制柜、繼電器柜)：安裝于車站環(huán)控電控室內(nèi)，提供環(huán)控電控室直接供配電設(shè)備所需的電源，實(shí)現(xiàn)環(huán)控設(shè)備的電氣控制及距離操作控制。（2）環(huán)控設(shè)備就地控制箱：安裝于車站各環(huán)控設(shè)備附近，用于維修調(diào)試各環(huán)控設(shè)備時(shí)的就地控制操作。4.2低壓配電及照明系統(tǒng)的組成與功能②電系統(tǒng)提供4.2低壓配電及照明系統(tǒng)的組成與功能3）防淹門控制柜：安裝于過江隧道兩端防淹門控制室及車站站控室，用于防淹門的操作控制。4）雨水泵控制柜：安裝于地下隧道入口處雨水泵控制室內(nèi)，用于地下隧道人口處雨水泵運(yùn)行控制。5）廢水泵、污水泵、集水泵控制箱：安裝于車站廢水泵、污水泵、集水泵用電設(shè)備附近，用于廢水泵、污水泵、集水泵運(yùn)行控制。6）區(qū)間隧道維修電源箱：安裝于正線區(qū)間隧道內(nèi)，約80m設(shè)1臺(tái)，提供隧道內(nèi)設(shè)備維修作業(yè)時(shí)所需的電源。7）電源配電箱、電源切換箱：安裝于車站各動(dòng)力用電設(shè)備(如自動(dòng)扶梯、水泵、信號(hào)設(shè)備、通信設(shè)備、自動(dòng)售檢票設(shè)備)附近，提供設(shè)備所需電源。8）防火閥(DC24V)電源配電箱：安裝于車站防火閥相對(duì)集中處附近，將AC220V整流為DC24V電源，提供給防火閥關(guān)閉電磁閥動(dòng)作所需電源。9）自動(dòng)扶梯應(yīng)急停機(jī)按鈕：安裝于車站站控室內(nèi)，用于在發(fā)生緊急狀況(如火災(zāi))時(shí)自動(dòng)扶梯應(yīng)急停機(jī)控制。10）燈具(白熾燈、熒光燈，包括燈架)：照明電光源，安裝于車站各照明場(chǎng)所，用于車站各照明場(chǎng)所照明、疏散指示。4.2低壓配電及照明系統(tǒng)的組成與功能3）防淹門控制4.2低壓配電及照明系統(tǒng)的組成與功能

11）燈塔：安裝于車輛段內(nèi)，用于車輛段內(nèi)空曠區(qū)域照明。12）一般照明控制就地開關(guān)(翹板開關(guān))盒：安裝于各設(shè)備及管理用房門口處，用于各設(shè)備及管理用房一般照明就地控制。13）照明配電箱、照明控制盤：安裝于各車站照明配電室、站控室和部分設(shè)備房，用于集中控制相應(yīng)場(chǎng)所的一般照明、節(jié)電照明、事故照明及廣告照明，實(shí)現(xiàn)照明配電室集中控制和站控室集中控制操作。14）事故照明電源裝置：包括充電柜、交直流電源切換柜和蓄電池，安裝于車站站臺(tái)蓄電池室，實(shí)現(xiàn)蓄電池充電和事故照明電源交直流切換，為車站提供事故狀態(tài)下的應(yīng)急照明電源。4.2低壓配電及照明系統(tǒng)的組成與功能4.3電力監(jiān)控系統(tǒng)概述4.3電力監(jiān)控系統(tǒng)概述1.概述電力監(jiān)控(SCADA-SupervisorControlAndDataAcqusition)又稱為遠(yuǎn)動(dòng)監(jiān)控和數(shù)據(jù)采集，主要用以實(shí)現(xiàn)對(duì)遠(yuǎn)方電力運(yùn)行設(shè)備的監(jiān)視和控制，以提高供電安全運(yùn)行水平。采用主站系統(tǒng)，設(shè)在OCC控制中心，實(shí)現(xiàn)信息互通、資源共享。OCC控制中心的電力調(diào)度負(fù)責(zé)指揮和監(jiān)控全線(包括主變電所)供電系統(tǒng)的正常運(yùn)行和事故處理。電力監(jiān)控系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)對(duì)全線各變電所和接觸網(wǎng)的開關(guān)等設(shè)備進(jìn)行統(tǒng)一控制和監(jiān)視，通過數(shù)據(jù)采集、信號(hào)反饋，隨時(shí)了解全線供電設(shè)備的運(yùn)行情況，及時(shí)準(zhǔn)確地完成各種操作，對(duì)故障報(bào)警和各種運(yùn)行事故迅速作出判斷并進(jìn)行準(zhǔn)確處理，確保供電系統(tǒng)和設(shè)備的安全可靠運(yùn)行。從而實(shí)現(xiàn)供電系統(tǒng)各種變電所的無人值守，提高系統(tǒng)的可靠性、工作效率和現(xiàn)代化管理水平，減少運(yùn)營(yíng)費(fèi)用。城市軌道交通電力監(jiān)控系統(tǒng)采用分層分布式結(jié)構(gòu)，即有調(diào)度控制中心、車輛段監(jiān)控和供電復(fù)示系統(tǒng)、主變電所系統(tǒng)及車站變電所子站系統(tǒng)。4.3電力監(jiān)控系統(tǒng)概述4.3電力監(jiān)控系統(tǒng)概述4.3電力監(jiān)控系統(tǒng)概述

2.系統(tǒng)構(gòu)成電力監(jiān)控(SCADA)系統(tǒng)的構(gòu)成包括；設(shè)在OCC控制中心主站的電力監(jiān)控調(diào)度系統(tǒng)、設(shè)置在各變電所的綜合自動(dòng)化系統(tǒng)、設(shè)在車輛段供電車間的電力監(jiān)控復(fù)示系統(tǒng)及主控系統(tǒng)的高速數(shù)據(jù)傳輸通道等。由其實(shí)現(xiàn)對(duì)全線各變電所、接觸網(wǎng)等供電設(shè)備的運(yùn)行實(shí)時(shí)監(jiān)控和數(shù)據(jù)、圖像采集(遙控、遙信、遙測(cè)、遙調(diào)、遙視)等功能，完成對(duì)變電所、接觸網(wǎng)電氣事故分析和供電設(shè)備按狀態(tài)維護(hù)、維修的調(diào)度管理。（1）主站系統(tǒng)主站系統(tǒng)以局城網(wǎng)為架構(gòu)，按照ADS(AutonomousDecentralizedSystem)模式配置主機(jī)、工程師工作站、大屏幕顯示、web工作站、視頻監(jiān)控服務(wù)器等設(shè)備。ADS模式代表了目前 SCADA產(chǎn)品的最新技術(shù)標(biāo)推，提高了設(shè)備利用率，自律分布使每個(gè)網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)均可單獨(dú)激活，提高了系統(tǒng)的自愈合功能。

4.3電力監(jiān)控系統(tǒng)概述4.3電力監(jiān)控系統(tǒng)概述

（2）變電所綜合自動(dòng)化系統(tǒng)設(shè)置在變電所內(nèi)的綜合自動(dòng)化系統(tǒng)采用集中管理、分散控制模式，設(shè)備由控制信號(hào)盤內(nèi)的通信控制器、網(wǎng)絡(luò)接口設(shè)備、總控單元，安裝于各開關(guān)柜內(nèi)的測(cè)控保護(hù)單元和所內(nèi)通信網(wǎng)絡(luò)等部分組成。（3）數(shù)據(jù)傳輸通道電力監(jiān)控(SCADA)系統(tǒng)的數(shù)據(jù)傳輸通道利用傳輸系統(tǒng)的高速數(shù)據(jù)傳輸通道。電力監(jiān)控系統(tǒng)通信接口采用大容量、高速傳輸?shù)臄?shù)據(jù)接口，采集眾多的現(xiàn)場(chǎng)參數(shù)(包括視頻信號(hào)等)應(yīng)用分組交換技術(shù)和路由技術(shù)，使通道的可靠性和可用性更為增強(qiáng)，以后新的子系統(tǒng)接入、監(jiān)控對(duì)象的增加等擴(kuò)展可更為輕易地完成。4.3電力監(jiān)控系統(tǒng)概述4.3電力監(jiān)控系統(tǒng)概述圖4-11SCADA系統(tǒng)結(jié)構(gòu)圖4.3電力監(jiān)控系統(tǒng)概述圖4-11SCADA系統(tǒng)結(jié)構(gòu)圖4.3電力監(jiān)控系統(tǒng)概述3.控制中心電力監(jiān)控系統(tǒng)主要功能1）遠(yuǎn)方監(jiān)控功能：系統(tǒng)可對(duì)被控站內(nèi)設(shè)備順序全面集中實(shí)時(shí)監(jiān)控。2）遙控功能：實(shí)現(xiàn)對(duì)所內(nèi)某一開關(guān)或裝置進(jìn)行狀態(tài)控制(單獨(dú)控制)和對(duì)所內(nèi)和所間一系列開關(guān)或裝置按預(yù)定順序進(jìn)行狀態(tài)控制