城市軌道交通供電系統(tǒng).ppt

認(rèn)知城市軌道交通供電系統(tǒng),崔嘉NJCI-交通運(yùn)營(yíng)管理,學(xué)習(xí)任務(wù),認(rèn)知城市軌道交通供電系統(tǒng)設(shè)備：城市軌道交通供電的系統(tǒng)；供電方式；變電所、觸網(wǎng)設(shè)備、動(dòng)力照明設(shè)備系統(tǒng)；電力監(jiān)控系統(tǒng)設(shè)備的認(rèn)知；,概論,城市軌道交通電力系統(tǒng)是城市軌道交通的重要組成部分。城市軌道交通供電電源一般取自城市電網(wǎng)，通過(guò)城市電網(wǎng)一次電力系統(tǒng)和軌道交通供電系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)輸送或變換，最后以適當(dāng)?shù)碾妷旱燃?jí)一定的電流形式（直流或交流電）供給給通風(fēng)、空調(diào)、照明、通信、信號(hào)、給排水、防災(zāi)報(bào)警、電梯、電動(dòng)扶梯等用電設(shè)備。,全方位的服務(wù)功能故障自救功能系統(tǒng)的自我保護(hù)功能防止誤操作的功能方便靈活的調(diào)度功能完善的控制、顯示和計(jì)量功能電磁兼容功能,軌道交通供電系統(tǒng)的功能,一.城市軌道交通供電系統(tǒng),城市軌道交通供電系統(tǒng)的構(gòu)成：外部電源；主變電所或電源開(kāi)閉所；牽引供電系統(tǒng)；動(dòng)力照明供電系統(tǒng)；電力監(jiān)控系統(tǒng)；,1發(fā)電廠（站）；2升壓變壓器；3電力網(wǎng)；4主降壓變電站；5直流牽引變電所；6饋電線；7接觸網(wǎng)；8走形軌；9回流線。,發(fā)電廠（站）：城市電網(wǎng)發(fā)出的電能的中心；升壓變壓器：發(fā)電廠的發(fā)電機(jī)發(fā)出的電能，要先經(jīng)過(guò)升壓變壓器升高電壓；電力網(wǎng)：將高壓電流通過(guò)三相傳輸線輸送到主變電所或區(qū)域變電所；主變電所：將來(lái)自城市電網(wǎng)的高壓交流電經(jīng)過(guò)降壓轉(zhuǎn)變?yōu)檐壍澜煌ㄏ到y(tǒng)中壓交流電；直流牽引變電所：將中壓交流電整流為軌道交通系統(tǒng)規(guī)定的直流電能；饋電線：將牽引變電所的直流電送到接觸網(wǎng)上,城市軌道交通供電系統(tǒng)的作用,接觸網(wǎng)：沿車(chē)輛走行軌假設(shè)的特殊供電線路，軌道車(chē)輛通過(guò)受流器與接觸網(wǎng)直接接觸獲得電能；走行軌道：是電動(dòng)列車(chē)的走行軌，走行軌道構(gòu)成牽引供電回路的一部分，又是行車(chē)信號(hào)電路的一部分；回流線：將軌道回流回送到牽引變電所,城市軌道交通供電系統(tǒng)的作用,牽引變電所,牽引變電所,電源來(lái)自城市電網(wǎng)（110-10KV）,DC1500V(750V),城市軌道交通供電系統(tǒng)具有運(yùn)輸大、牽引性能好、運(yùn)用效率高等優(yōu)點(diǎn)，由于系統(tǒng)技術(shù)要求高，安全性和可靠性就尤其的重要！,城市軌道交通供電系統(tǒng)的作用,外部供電方式涉及城市電網(wǎng)和城市軌道交通系統(tǒng)的接口問(wèn)題，是供電系統(tǒng)的重要組成部分。外部供電方式有三種類(lèi)型：集中式供電；分散式供電；混合式供電；,二.城市軌道交通外部供電方式,沿城市軌道交通線路，根據(jù)用電容量和線路的長(zhǎng)短，設(shè)置專(zhuān)用的主變電所。主變電所一般為110kV，由主變電所變壓為內(nèi)部供電系統(tǒng)所需的電壓級(jí)，一般為10kV或35kV。由主變電所所構(gòu)成的供電方案為集中式供電。主變電所應(yīng)有兩路獨(dú)立的110kV電源，上海、廣州、香港地鐵即為此種供電方式。,集中式供電,電力系統(tǒng)區(qū)域骨干網(wǎng)（110kV）,35kV供電環(huán)網(wǎng),牽引/降壓變電站,牽引/降壓變電站,城市軌道交通降壓變電站（110kV/35kV）,城市軌道交通降壓變電站（110kV/35kV）,沿城市軌道交通線路沿線直接由城市電網(wǎng)引入多路電源，電源電壓等級(jí)一般為10kV，供給各牽引變電所，這種方式為分散式供電。分散式供電應(yīng)保證每座牽引變電所和降壓變電所皆能獲得雙路電源。,分散式供電,電力系統(tǒng)城市供電網(wǎng)（10kV）,牽引/降壓變電站,牽引/降壓變電站,列車(chē)供電,列車(chē)供電,動(dòng)力照明供電,動(dòng)力照明供電,前兩種供電方式的結(jié)合，以集中式供電為主，個(gè)別地段引入城市電網(wǎng)電源作為集中式供電的補(bǔ)充，使供電系統(tǒng)更加完善和可驕傲。北京地鐵1號(hào)線和環(huán)線即為此種供電方式。由于混合供電方式結(jié)構(gòu)復(fù)雜，設(shè)備選型繁瑣，且外電源網(wǎng)亞不同，難以調(diào)度，不便管理，所以一般不被采用。,混合式供電,城市軌道交通系統(tǒng)是一個(gè)重要的用電部門(mén)，按規(guī)定應(yīng)為一級(jí)負(fù)荷，須提供兩路獨(dú)立的電源供電，變電所是城市電網(wǎng)根據(jù)城市的線網(wǎng)規(guī)劃，選擇不同的供電方式。集中式供電根據(jù)總?cè)萘恳笤O(shè)置主變電所；分散式供電不設(shè)主變電所；,三.變電所,變壓器；斷路器隔離開(kāi)關(guān)母線熔斷器電壓互感器避雷器整流器,變電所的主要電氣設(shè)備,變壓器：一種變化器，用于傳遞和變換交流電能；斷路器：一種對(duì)電路進(jìn)行控制和保護(hù)的高壓電氣開(kāi)關(guān)、用于自動(dòng)切斷負(fù)載電流和短路電流；隔離開(kāi)關(guān)：高壓電氣開(kāi)關(guān)，可在無(wú)負(fù)荷電流時(shí)接通和斷開(kāi)電路；母線：導(dǎo)線，用于匯合和分配電能；,變電所的主要電氣設(shè)備功能,熔斷器：利用過(guò)負(fù)荷或短路電流導(dǎo)致熔體發(fā)熱熔斷原理設(shè)計(jì)的保護(hù)電氣設(shè)備；電壓互感器：用于測(cè)量、控制和保護(hù)回路用的變壓器；電流互感器：用于測(cè)量、控制和保護(hù)回路用的變流器；避雷器：防止雷電波損壞電氣設(shè)備絕緣的保護(hù)電氣；整流器：用于與牽引變壓器組合為變壓整流的變換裝置；,變電所的主要電氣設(shè)備功能,采用集中式供電，需要在軌道沿線設(shè)置主變電所，對(duì)來(lái)自城市電網(wǎng)的高壓進(jìn)行降壓。主變電所承擔(dān)向城市軌道交通全線提供電能的任務(wù),主變電所,至少兩臺(tái)變壓器有開(kāi)路電路的開(kāi)關(guān)、匯集電流的母線、計(jì)算和控制互感器、儀表、繼電保護(hù)裝置避雷裝置調(diào)度通信裝置等等,主變電所的組成,110kV開(kāi)關(guān)；開(kāi)關(guān)是通、斷電路的重要設(shè)備；主變壓器；將110kV的交流電壓降至35kV的交流電；35kV開(kāi)關(guān)；負(fù)責(zé)通、斷電路的開(kāi)關(guān)裝置；隔離開(kāi)關(guān)；閘刀。接通或切斷接入的電路；自動(dòng)監(jiān)控設(shè)備；電氣設(shè)備的監(jiān)測(cè)和控制；,主變電所系統(tǒng)設(shè)備及功能,主變電所的作用,A主變電所,B主變電所,H,H,H,H,H,H,來(lái)自城市電網(wǎng)（110kV）,來(lái)自城市電網(wǎng)（110kV）,（86kV）,（86kV）,由35kV交流開(kāi)關(guān)柜、整流變壓器、整流器、直流開(kāi)關(guān)柜、所用交直流屏和鋼軌電位限制器等設(shè)備構(gòu)成。將來(lái)自主變電所或相鄰35kV變電所的35kV交流電源，通過(guò)整流變壓器降壓和整流器整流構(gòu)成等效24脈波直流，向接觸網(wǎng)供電，不同的給列車(chē)提供優(yōu)質(zhì)電能。一般設(shè)置在車(chē)站和車(chē)輛段附近，相鄰的牽引變電所之間距離為24km。,牽引變電所,城市軌道系統(tǒng)的環(huán)控和系統(tǒng)服務(wù)等設(shè)備都需要用電，一般是三相380V或者220V低壓供電。通過(guò)降壓變電所而獲得。構(gòu)成：35kV交流開(kāi)關(guān)柜、動(dòng)力變壓器、400V交流開(kāi)關(guān)柜等設(shè)備繼承。附屬設(shè)備：保護(hù)裝置、計(jì)量?jī)x表（電壓、電流等）、蓄電池、阻燃性導(dǎo)線、滅火設(shè)備等。,降壓變電所,由牽引變電所和牽引網(wǎng)組成。電能從牽引變電所經(jīng)饋電線、接觸網(wǎng)輸送給電動(dòng)列車(chē)、再?gòu)碾妱?dòng)列車(chē)經(jīng)鋼軌、回流線流回牽引變電所。,四.城市軌道交通觸網(wǎng)設(shè)備,接觸網(wǎng)；饋電線；走行軌道；回流線；,觸網(wǎng)設(shè)備和作用,根據(jù)集電靴和第三軌的配合的方式，可以分為上接觸式、側(cè)面接觸式和下接觸式。,直流750V地面接觸軌制式,架空式接觸網(wǎng)是架在走行軌道上部的接觸網(wǎng)，由電動(dòng)車(chē)頂部伸出的受電弓與其接觸獲得電能。架空式接觸網(wǎng)懸掛類(lèi)型分類(lèi)：簡(jiǎn)單懸掛；鏈形懸掛；剛性懸掛；,直流1500V架空接觸網(wǎng)制式,簡(jiǎn)單懸掛：結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、支柱高度低、支持裝置承受的負(fù)荷較輕，但是弛度大，彈性不均勻。鏈形懸掛：通過(guò)吊弦懸掛在承力索的懸掛成為鏈形懸掛，相比簡(jiǎn)單懸掛來(lái)說(shuō)性能優(yōu)越，但是結(jié)構(gòu)復(fù)雜，投資大，施工維修都比較困難。剛行懸掛：又叫做剛性接觸網(wǎng)，由于地鐵隧道供電導(dǎo)線上方空間有限，鏈形懸掛一般采取冷拉電解銅接觸線。,直流1500V架空接觸網(wǎng)制式,柔性架空接觸網(wǎng)適用于高架、地面和地下的城市軌道交通線路；剛性架空接觸網(wǎng)適用于地下城市軌道交通線路；,動(dòng)力照明設(shè)備除了提供車(chē)站和區(qū)間的各類(lèi)照明之外，還提供扶梯、電機(jī)、水泵、消防等動(dòng)力機(jī)械設(shè)備電源。動(dòng)力照明供電系統(tǒng)由降壓變電所和動(dòng)力照明配電線路組成。,五.城市軌道交通動(dòng)力照明設(shè)備,城市軌道交通動(dòng)力照明系統(tǒng)示意圖,降壓變電所,降壓變電所,相鄰降壓變電所（或地鐵主變電所）,區(qū)域變電所（或地鐵主變電所）,區(qū)間配電所,區(qū)間配電所,區(qū)間配電所,車(chē)站配電所,車(chē)站配電所,電力綜合監(jiān)控系統(tǒng)簡(jiǎn)稱(chēng)SCADA系統(tǒng)，是利用計(jì)算機(jī)控制、網(wǎng)絡(luò)、數(shù)據(jù)庫(kù)、現(xiàn)代通信等技術(shù)將變電站的所有二次設(shè)備，包括控制、信號(hào)、測(cè)量、保護(hù)、自動(dòng)裝置及遠(yuǎn)動(dòng)裝置等經(jīng)過(guò)組合和優(yōu)化，對(duì)變電站執(zhí)行自動(dòng)監(jiān)視、測(cè)量、控制和協(xié)調(diào)來(lái)提高變電站運(yùn)行效率和管理水平的一體化的系統(tǒng)。SCADAS系統(tǒng)(SupervisoryControlAndDataAcquisitionSystem)。被控端稱(chēng)為遠(yuǎn)方終端，即RTU(RemoteTerminalUnit),六.軌道交通電力監(jiān)控系統(tǒng)設(shè)備,遙控即遠(yuǎn)程命令（Telecommand）;遙調(diào)即遠(yuǎn)程調(diào)節(jié)（Teleadjusting）；遙測(cè)即遠(yuǎn)程測(cè)量（Telemetering）;遙信即遠(yuǎn)程指示（Teleindication;Telesignalization）;SCADA除了完成常規(guī)的“四遙”功能外，還可以完成數(shù)據(jù)處理和管理功能，編制各種不同的圖形、報(bào)表，提供復(fù)示終端，與其它系統(tǒng)聯(lián)網(wǎng)等功能，提供操作人員的在線培訓(xùn)、防誤操作以及輔助決策等功能。,SCADA系統(tǒng),SCADA系統(tǒng)的主要任務(wù)和作用,集中控制,集中監(jiān)視,正常狀態(tài)下實(shí)現(xiàn)合理的系統(tǒng)遠(yuǎn)行方式；事故時(shí)，及時(shí)了解事故的發(fā)生和范圍，加快事故處理，提高安全經(jīng)濟(jì)運(yùn)行水平,實(shí)現(xiàn)無(wú)人化或少人化，提高運(yùn)行操作質(zhì)量，改善勞動(dòng)條件,調(diào)度控制中心；復(fù)示系統(tǒng)；變電所綜合自動(dòng)化系統(tǒng)；,SCADA系統(tǒng)的主要任務(wù)和作用,