城市轨道交通供电与牵引系统教学.ppt

轨道交通供电制式是指供电系统向电动车辆或电力机车供电所采用的电流和电压制式。 电压制由低压到高压，有600V、750V、825V、1000V、1200V和1500V等，其发展趋向是国际IEC电压标准，为600V、750V、1500V，而我国国标电压标准为750V和1500V两种。所以，目前国内各城市的地铁和轻轨采用的电压制均为750V和1500V之间进行选择。 电流制有直流、交流两类，国际电力牵引设备委员会建议采用下列数值： 直流：600，750，1500，3000V（标称值）； 交流：6250，15000，25000V（标称值）。 动力牵引方式 直流牵引系统 交流牵引系统 直-直流牵引系统 交-直流牵引系统 交交变频器 交直交变频器 1. 中压网络的功能及其两大属性 6.2.2 中压网络 通过中压电缆，纵向把上级主变电所和下级牵引变电所、降压变电所连接起来，横向把全线的各个牵引变电所、降压变电所连接起来，便形成了中压网络，其功能类似于电力系统中的输电线路。 中压网络不是供电系统中独立的子系统，但它是供电系统设计的核心内容，设计外部电源方案、主变电所的位置和数量、牵引变电所及降压变电所的数量、牵引变电所与降压变电所的主接线等。 中压网络的两大属性是电压等级和构成形式。 根据中压网络功能的不同，为牵引变电所供电的中压网络称为牵引供电网络（简称牵引网络）；为降压变电所供电的中压网络称为动力照明供电网络（简称动力照明网络）；目前，国内城市轨道交通工程经常采用的形式有牵引动力照明混合网络与牵引动力照明独立网络。 2. 中压网络的电压等级 我国现行中压配电标准电压等级有：35kV、20kV、10kV、6kV和3kV；目前，国内城市轨道交通普遍采用牵引动力照明混合网络，电压为10kV或10kV。 牵引动力照明混合网络采用同一电压等级，并通过公用电源电缆同时向牵引变电所、降压变电所提供中压电能，供电系统的整体性较好。 牵引动力照明独立网络既可以采用不同的电压等级，也可以采用同一电压等级，牵引网络与动力照明网络相对独立，彼此相互影响较小。 对于集中式供电系统，牵引网络和动力照明网络可以采用相对独立的形式，即牵引动力照明网络独立网络，也可以共用混合网络；对于分散式供电系统，则采用牵引动力照明混合网络。 中压网络内部结构形式涉及中压网络供电安全准则及其运行方式。 3. 中压网络的构成形式 在城轨供电系统中压网络设计中，应根据中压网络优化准则，结合外部电源的实际情况，通过对供电分区的用电性质、负荷密度的分析研究，确定安全可靠、经济实用的中压网络接线方式。 中压网络的重要指标是供电可靠性。 中压网络的构成原则： （1）满足安全可靠的供电要求； （2）每一个变电所均应有两个独立电源； （3）满足潮流计算要求，即设备容量及电压降满足要求； （4）满足负荷分配平衡的要求； （5）供电分区应就近引入电源，尽量避免反送电； （6）具有良好的经济指标； （7）满足继电保护的要求； （8）系统接线方式尽量简单； （9）全线牵引变电所、降压变电所的主接线尽量一致； （10）满足运行管理、倒闸操作的要求； （11）满足设备选型要求。 1. 牵引供电计算的条件 6.2.3 牵引供电计算的条件及需用参数 城市轨道交通列车（车辆）是以变化的速度沿区间运行的，因此牵引负荷是变化的；此外，牵引负荷也随时间而变化，当线路上列车（车辆）密集则负荷大，反之负荷小，甚至为零。 线路的技术条件（包括纵断面和限坡要求）： （1）线路年输送能力； （2）信号的闭塞方式； （3）电动列车(车辆)类型； （4）电动列车(车辆)载客量； （5）线路行车间隔时间和每天最多开行列车对数。 2. 牵引供电计算需用的参数 牵引供电计算需用的参数： （1）电牵引年用电量（应分别计算年总用电量和电力系统所需增加的功率）； （2）列车电流的平均值和有效值； （3）供电臂电流的平均值和有效值（与线路的供电方式有关）； （4）供电臂瞬时最大电流和短路电流（与主变压器接线方式有关）； （5）牵引网阻抗； （6）电牵引供电系统能耗（应包括牵引变电站内主变压器和牵引网的电能损失）。 由于电动列车（车辆）的工作电压要求有一定范围，我国直流牵引供电系统巳经规定采用IEC标准。 3600 2000 3000 1800 1000 1500 最高 900 最低 500 标准 750 电压