第一章城市軌道交通供電系統(tǒng)概述第一章城市軌道交通供電系統(tǒng)概述1一、城市軌道交通供電系統(tǒng)的組成第一節(jié)城市軌道交通供電系統(tǒng)的組成及功能高壓供電系統(tǒng)城市電網(wǎng)牽引供電系統(tǒng)牽引變電所回流線饋線接觸網(wǎng)軌道主變電所圖1-1城市軌道交通供電系統(tǒng)構(gòu)成示意圖一、城市軌道交通供電系統(tǒng)的組成第一節(jié)城市軌道交通供電系21.外部電源供電系統(tǒng)為城軌供電系統(tǒng)的主變電所或電源開(kāi)閉所提供電能的外部城市電網(wǎng)電源供電系統(tǒng)。2.主變電所或電源開(kāi)閉所主變電所：接受城市電網(wǎng)輸送的電能，再將接受的高壓（110KV或220KV）通過(guò)主變壓器降壓后向?yàn)闋恳冸娝⒔祲鹤冸娝峁┲袎弘娫?。主變電所適用于集中式供電方式。電源開(kāi)閉所：接受城市電網(wǎng)提供的中壓電源（10KV或35KV），為牽引變電所、降壓變電所轉(zhuǎn)供中壓電源。電源開(kāi)閉所適用于分散式供電。第一節(jié)城市軌道交通供電系統(tǒng)的組成及功能1.外部電源供電系統(tǒng)第一節(jié)城市軌道交通供電系統(tǒng)的組成及3第一節(jié)城市軌道交通供電系統(tǒng)的組成及功能3.牽引供電系統(tǒng)將交流中壓經(jīng)降壓整流變成直流1500V或直流750V電壓，為城軌電動(dòng)列車提供牽引供電。牽引供電系統(tǒng)包括牽引變電所與牽引網(wǎng)兩個(gè)部分。城軌牽引供電系統(tǒng)示意圖第一節(jié)城市軌道交通供電系統(tǒng)的組成及功能3.牽引供電系統(tǒng)4第一節(jié)城市軌道交通供電系統(tǒng)的組成及功能4.動(dòng)力照明供電系統(tǒng)將交流中壓（35kV或10kV）降壓變成交流220/380V電壓，為運(yùn)營(yíng)需要的各種機(jī)電設(shè)備提供電源。它包括降壓變電所（站）、動(dòng)力照明配電系統(tǒng)。城軌動(dòng)力照明供電系統(tǒng)第一節(jié)城市軌道交通供電系統(tǒng)的組成及功能4.動(dòng)力照明供電5第一節(jié)城市軌道交通供電系統(tǒng)的組成及功能5.雜散電流腐蝕防護(hù)系統(tǒng)在城市軌道交通中由于采用直流牽引供電，電流有牽引變電所的正極出發(fā)，經(jīng)由接觸網(wǎng)、電動(dòng)列車、鋼軌、回流線返回牽引變電所負(fù)極。由于鋼軌與隧道或道床等結(jié)構(gòu)之間的絕緣電阻不是無(wú)窮大，不可避免地將造成部分電流不從鋼軌回流,而是通過(guò)沿線的道床鋼筋、隧道、高架橋或建筑物的結(jié)構(gòu)鋼筋或土壤回流到牽引變電所（甚至不回流而散入大地）,這一部分電流就是雜散電流,也叫迷流。第一節(jié)城市軌道交通供電系統(tǒng)的組成及功能5.雜散電流腐蝕6第一節(jié)城市軌道交通供電系統(tǒng)的組成及功能直流牽引地下雜散電流示意圖第一節(jié)城市軌道交通供電系統(tǒng)的組成及功能直流牽引地下雜散7第一節(jié)城市軌道交通供電系統(tǒng)的組成及功能城市軌道交通雜散電流腐蝕原理圖第一節(jié)城市軌道交通供電系統(tǒng)的組成及功能城市軌道交通雜散8第一節(jié)城市軌道交通供電系統(tǒng)的組成及功能6.電力監(jiān)控系統(tǒng)又稱電力SCADA系統(tǒng)或者遠(yuǎn)動(dòng)系統(tǒng)，往往簡(jiǎn)稱SCADA系統(tǒng)。是貫穿于整個(gè)供電系統(tǒng)的監(jiān)視控制分，是控制技術(shù)在電力系統(tǒng)中的應(yīng)用。電力監(jiān)控系統(tǒng)由控制中心、通信通道和被控制站系統(tǒng)組成，對(duì)全線路的變電所及沿線的供電設(shè)備實(shí)行集中監(jiān)視、控制和測(cè)量。典型的電力監(jiān)控系統(tǒng)由以下四部分組成：位于控制中心的電力調(diào)度中心主站系統(tǒng)（即中央監(jiān)控系統(tǒng)）、位于變電所的遠(yuǎn)程終端（RTU，即變電所綜合自動(dòng)化系統(tǒng)）、通信網(wǎng)絡(luò)、位于供電維修基地的供電復(fù)示系統(tǒng)。第一節(jié)城市軌道交通供電系統(tǒng)的組成及功能6.電力監(jiān)控系統(tǒng)9第一節(jié)城市軌道交通供電系統(tǒng)的組成及功能二、城市軌道交通供電系統(tǒng)的功能1.全方位的供電服務(wù)功能2.故障自救功能3.自我保護(hù)功能4.防誤操作功能5.方便靈活的調(diào)度功能6.完善的控制、顯示和計(jì)量功能7.電磁兼容功能第一節(jié)城市軌道交通供電系統(tǒng)的組成及功能二、城市軌道交通10第二節(jié)城市軌道交通的供電系統(tǒng)的制式城軌供電系統(tǒng)的供電制式是指供電系統(tǒng)向電動(dòng)車輛或電力機(jī)車供電所采用的方式，主要包括電流制式、電壓等級(jí)和饋電方式。一、電流制式城市軌道交通的牽引供電系統(tǒng)幾乎毫無(wú)例外地都采用較低電壓等級(jí)的直流電流供電制式。第二節(jié)城市軌道交通的供電系統(tǒng)的制式城軌供電11第二節(jié)城市軌道交通的供電系統(tǒng)的制式采用直流制式的原因主要有以下幾點(diǎn)：1）由于直流制供電無(wú)電抗壓降，因而比交流制供電的電壓損失?。?）電網(wǎng)的供電范圍（距離）、電動(dòng)車輛的功率都不大，均不需太高的供電電壓；3）城市軌道交通和地鐵的供電線路都處在城市建筑群之間，供電電壓不宜過(guò)高，以確保安全；4）直流制供電的對(duì)象，即早期使用的直流牽引電動(dòng)機(jī)和近期采用的變頻調(diào)速異步牽引電動(dòng)機(jī)均具有良好的起動(dòng)和調(diào)速特性，可充分滿足電動(dòng)車輛牽引特性的要求。第二節(jié)城市軌道交通的供電系統(tǒng)的制式采用直流制式的原因主12第二節(jié)城市軌道交通的供電系統(tǒng)的制式二、電壓等級(jí)世界各國(guó)城市軌道交通的供電電壓均在550～1500V之間，其中間檔級(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)國(guó)際電工委員會(huì)擬定的電壓標(biāo)準(zhǔn)為：600V、750V、1500V三種，后兩種電壓為推薦值。我國(guó)國(guó)標(biāo)亦規(guī)定為750V和1500V，不推薦600V電壓等級(jí)。第二節(jié)城市軌道交通的供電系統(tǒng)的制式二、電壓等級(jí)13第二節(jié)城市軌道交通的供電系統(tǒng)的制式三、饋電方式牽引網(wǎng)的饋電方式有架空接觸網(wǎng)和接觸軌兩種方式。電壓等級(jí)與饋電方式是牽引網(wǎng)供電制式的關(guān)鍵點(diǎn)，兩者密切相關(guān)。對(duì)于一個(gè)具體的城市，電壓等級(jí)與饋電方式的選擇，應(yīng)該結(jié)合起來(lái)，統(tǒng)一考慮。我國(guó)