城轨交通供电概论.ppt

峨眉校区 电气工程系 城轨供电系统 第1章 概论 电气工程系 黄小红 城轨供电系统构成 三 城轨电力牵引与供电制式 二 一 城轨供电系统功能及基本要求 城轨供电系统一二次设备简介 四 第1章 概论 §1-1 城轨供电系统功能及基本要求 1. 功能 动力源泉——牵引供电 + 动力照明用电 系统功能 供电服务功能 故障自救功能 自我保护功能 防误操作功能 便于调度功能 控制、显示和计量功能 电磁兼容功能 §1-1 城轨供电系统功能及基本要求 2. 基本要求 基本要求 安全性 供电系统安全关系到乘客安全、运营人员安全、行车安全、设备安全 可靠性 经济性 先进性 适用性 对电动列车和动力照明负荷的持续供电能力。应满足“N-1”原则。 项目全生命周期内实现费用的经济合理。应以前三个要求为前提。 供电系统应满足业主建设目的与性能要求。 先进性主要体现在设计理念、系统方案、设备及工艺、管理手段等方面。 §1-2 城轨电力牵引与供电制式 1. 电动列车性能要求 起动加速性能 要求起动加速力大而且平稳，即恒定的大的起动力矩，便于列车快速平稳起动。 动力设备容量利用 列车轻载时，运行速度可以高一些，而列车重载时运行速度可以低一些。“牛马”特性好。P=F·V=常数。 调速性能 经济、易实现 §1-2 城轨电力牵引与供电制式 2. 电动列车牵引系统 直流牵引系统 直流牵引电机 控制方式：①凸轮变阻调速→②斩波调阻变速→③斩波调压变速 前两种方式因电能消耗及、温升等不利，已趋于淘汰。第三种方式采用GTO调整直流电机端电压调速。可将车辆动能存储在电抗器，再反馈到电网。目前欧洲、加拿大、日本、上海（DC01）直流电机均采用此种传动控制方式。 直流牵引系统应用少 §1-2 城轨电力牵引与供电制式 2. 电动列车牵引系统 交流牵引系统 异步电动机、直线电机 异步电动机控制方式：VVVF（Variable Voltage and Variable Frequency，调频调压） 优点：无接点控制，运行可靠，过载能力强；粘着性能好；结构简单，重量轻，保养和维修少。 目前大量应用于城市轨道交通车辆。 直线电机将传统旋转电机的定子和转子展开成直线状，转变旋转运动方式为直线运动方式。是21世纪理想首选传动方式。我国广州4号线已有应用。 §1-2 城轨电力牵引与供电制式 3. 供电制式 电流制 电气化铁道：单相工频50Hz 25KV交流 城市轨道交通：直流 电压等级 IEC推荐标准电压：600V、750V、1500KV 中国国家标准：750V、1500V 馈电方式 架空接触网（钢性、柔性） 接触轨（三轨、四轨） §1-2 城轨电力牵引与供电制式 3. 供电制式 应用情况： 北京、天津、苏州、杭州、武汉 DC750V 三轨 上海、广州、南京、深圳、大连 DC1500V 接触网 说明： 城市轨道交通都采用直流供电制式。列车功率并不是很大，其供电半径（范围）也不大，供电电压不需要太高；同样电压等级下直流制比交流制的电压损失小；供电线路都处在城市建筑群之间，供电电压不宜太高，以确保安全。 §1-3 城轨供电系统构成 1. 城轨供电系统组成部分 2. 系统功能划分 外部电源 集中供电、分散供电、混合供电 主变电所或电源开闭所 集中供电——主所 分散供电——开闭所，一般与牵引（降压）所合建 牵引供电系统 包括牵引变电所和牵引网 §1-3 城轨供电系统构成 2. 系统功能划分 动力照明供电系统 包括降压变电所和动力照明配电系统 杂散电流防护系统 涉及多个专业，由供电系统负责 电力监控系统 通过调度端、通信通道、执行端（变电所综合自动化系统）完成“五遥”（遥控、遥调、遥信、遥测、遥视）功能。 §1-3 城轨供电系统构成 3. 电压等级 以下电压属于供电系统哪些部分？ ① AC 110(63)KV；② AC 35(33，20)KV；③ AC 10KV； ④ AC 220/380V； ⑤ DC 1500(750)V； ⑥ DC 220V； ⑦ DC 110V §1-3 城轨供电系统构成 1. 一次电气设备 通常把转换与分配电能的设备和载流导体，如变压器、整流器和断路器等称为一次电气设备。 §1-4 城轨供电系统一二次设备简介 1. 一次电气设备 转换电能和补偿无功的设备 变压器、整流机组、无功补偿装置等 通断电路的开关电器 断路器、隔离开关、直流快