《城市轨道交通供电系统》

第1章城市轨道交通供电系统概述 1

1.1城市轨道交通概述 1

1.2城市轨道交通供电系统概述 4

1.3城市轨道交通供电系统的制式 9

1.4城市轨道交通供电系统的供电负荷分类 11

第2章;高压电气设备及电气主接线 14

2.1高压电气设备概述 14

2.2变压器 15

2.3高压开关设备 21

2.4互感器 30

2.5避雷装置 36

2.6成套设备 39

2.7电气主接线 41

第3章外部电源 52

3.1外部电源方案的形式 52

3.2外部电源方案的比较 55

3.3外部电源的要求及电压等级 57

3.4电源外线的设计一般原则 58

3.5谐波分析及治理 59

3.6无功功率补偿 63

第4章变电所 70

4.1主变电所 70

4.2中压网络 79

4.3牵引变电所 96

4.4降压变电所 113

第5章接触网 119

5.1城市轨道交通接触网概述 119

5.2架空式接触网 122

5.3刚性架空接触网 134

5.4接触轨 137

第6章供电系统的二次接线 143

6.1概述 143

6.2操作电源 144

6.3测量与计量 147

6.4高压断路器的控制和信号回路 153

6.5电力保护和控制装置实例 156

6.6高速铁路电力运动监控系统 164

6.7供电系统的二次接线设计实例 169

第7章接地与过电压保护 174

7.1接地系统概述 174

7.2电力系统的中性点接地方式 176

7.3接地系统 182

7.4过电压保护 193

7.5接地与过电压保护实例分析 201

第8章杂散电流防护 203

8.1杂散电流的形成、腐蚀及危害 203

8.2杂散电流分布的一般规律 206

8.3杂散电流腐蚀的防护和监测 209

8.4收集网截面面积计算 215

参考文献 217

附录1重庆新建市郊铁路（轨道交通延长线）某工程牵引变电所总平布置图 插页

附录2重庆新建市郊铁路（轨道交通延长线）某工程分区所总平布置图 插页

附录3重庆新建市郊铁路（轨道交通延长线）某工程牵引变电所主接线示意图 插页

附录4重庆新建市郊铁路（轨道交通延长线）某工程分区所接线示意图 插页

附录5重庆新建市郊铁路（轨道交通延长线）某工程牵引变电所综合自动化系统示意图 插页 2100433B

本书是为了适应快速发展的城市轨道交通对供电专业人才需求的形势而编写的教材，以“问题导入——学习目标——技能目标——内容讲解——复习思考”的模式编写。结合轨道交通专业和其他相近专业的教学需要，对城市轨道交通供电系统的基本内容进行了介绍，既可以作为城市轨道交通类专业应用型本科的教学用书，也可以作为城市轨道交通行业职工培训以及技术人员参考用书。 本书共分八章。第一章介绍城市轨道交通和城市轨道交通供电系统的概况。第二章介绍了城市轨道交通供电系统的高压电器设备及电气主接线。第三章介绍了城市轨道交通供电系统的外部电源。第四章介绍主变电所、牵引变电所和降压变电所的电气主接线、设备配置、运行方式以及中压网络的结构与运行方式。第五章介绍柔性接触网、刚性接触网、第三轨的结构以及适用范围、优缺点及运行要点。第六章介绍供电系统的二次接线（简单介绍电力监控系统）。第七章介绍城市轨道交通供电系统的接地与过电压保护的设置及工作原理。第八章分析了杂散电流的腐蚀原理、危害性，详细介绍了杂散电流防护的具体措施。本书理论与实践相结合，具有较强的实践指导价值和针对性。

全书共8章，主要内容包括：第一章城市轨道交通供电系统概述，第二章介绍城市轨道交通供电系统常用的电气设备；第三章重点讲解了城市轨道交通供电系统的变压器及整流设备；第四章主要讲解了接地技术及过电压防护；第五章介绍了继电保护基础知识以及城市轨道特殊保护设备；第六章主要介绍城市轨道交通供电系统变电所及其运行的相关知识。第七章主要讲解了城市轨道交通接触网系统；第八章介绍了城市轨道交通供电系统常用电缆的一些基础知识。

《城市轨道交通供电系统技术》是以国内城市轨道交通供电系统最常用的技术标准为基础（包括标准设计），针对技术专题进行计算和分析，并论述过程和结论。以上海市轨道交通供电系统的设计内容为例进行重点分析，包含供电系统的所有专业，从理论与实践的两方面为相关技术人员提供系统性技术专著。可作为大专院校、科研单位、设备制造厂家等专业人员参考用书。

第1章绪论

1.1城市轨道交通供电系统继电保护的作用

1.1.1城市轨道交通

1.1.2城市轨道交通供电系统

1.1.3城市轨道交通供电系统继电保护

1.2城轨供电系统继电保护原理

1.2.1继电保护基本原理

1.2.2继电保护装置的构成

1.3继电保护的基本要求

1.3.1选择性

1.3.2速动性

1.3.3灵敏性

1.3.4可靠性

1.4继电保护的分类及发展概况

1.4.1继电保护的分类

1.4.2继电保护的发展概况

1.4.3微机继电保护装置的功能编号

第2章城轨供电交流系统保护

2.1城轨供电交流系统概述

2.1.1城轨供电交流系统简介

2.1.2城轨供电交流系统故障及不正常运行状态

2.1.3城轨供电交流系统保护配置

2.2电流保护

2.2.1电流速断保护

2.2.2限时电流速断保护

2.2.3过电流保护

2.2.4三段式电流保护

2.2.5零序电流保护

2.3电压保护

2.4光纤纵联差动保护

2.4.1线路纵联保护概述

2.4.2差动保护工作原理

2.4.3光纤纵联差动保护

第3章变压器保护

3.1变压器的保护方式

3.1.1变压器的故障和不正常运行状态

3.1.2变压器的保护配置

3.2变压器纵联差动保护

3.2.1变压器纵联差动保护的基本原理与接线方式

3.2.2变压器纵联差动保护的不平衡电流及减小不平衡电流的方法

3.2.3常见变压器差动保护

3.3变压器的非电气量保护与后备保护

3.3.1变压器的非电气量保护

3.3.2变压器相间短路的后备保护

3.3.3变压器接地短路的后备保护

第4章城轨供电直流系统保护

4.1城轨供电直流系统概述

4.1.1城轨供电直流系统简介

4.1.2城轨供电直流系统故障及不正常运行状态

4.1.3城轨供电直流系统的保护配置

4.2牵引整流机组继电保护4.2.1牵引整流机组的故障和不正常运行状态

4.2.2牵引整流机组的保护配置

4.2.3整流变压器保护原理

4.2.4整流器保护原理

4.3直流牵引供电系统的电流类保护

4.3.1大电流脱扣保护

4.3.2DDL保护

4.3.3定时限过电流保护

4.3.4接触网热保护

4.4直流牵引供电系统的电压类保护

4.4.1低电压保护

4.4.2框架泄漏保护

4.4.3轨道电位限制装置

4.4.4框架泄漏保护与轨道电位限制装置的关系

第5章自动装置

5.1备用电源自动投入装置

5.1.1备用电源自动投入装置概述

5.1.2备用电源自动投入装置的基本要求

5.1.3备用电源自动投入装置的运行方式

5.2自动重合闸

5.2.1自动重合闸的作用

5.2.2自动重合闸的基本要求及类型

5.2.3单侧电源输电线路的三相一次自动重合闸

5.2.4双侧电源线路的三相一次自动重合闸

5.2.5重合闸动作时限的选择原则

5.2.6自动重合闸与继电保护的配合

5.3直流馈线的控制方式

5.3.1分合闸操作

5.3.2联跳

5.3.3线路测试

5.3.4自动重合闸

第6章微机型继电保护原理

6.1微机保护的硬件构成原理

6.1.1微机保护的硬件组成

6.1.2数据采集系统

6.1.3CPU主系统

6.1.4开关量输入/输出电路

6.2微机保护的特征量算法

6.2.1数字滤波

6.2.2正弦函数算法

6.2.3傅里叶算法

6.2.4解微分方程算法

6.3微机保护装置的软件构成

6.3.1接口软件

6.3.2保护软件

6.3.3中断服务程序

6.3.4程序流程的基本结构

6.3.5电流保护流程举例

6.4提高微机保护可靠性的措施

6.4.1干扰和干扰源

6.4.2微机保护装置的硬件抗干扰措施

6.4.3微机保护装置的软件抗干扰措施

第7章城轨供电系统微机保护装置介绍

7.1城轨供电系统电力电缆保护装置介绍

7.1.1装置硬件结构与作用

7.1.2装置功能与特点

7.1.3装置的技术指标

7.1.4装置的保护配置与原理

7.1.5装置的应用接线

7.2变压器保护装置介绍

7.2.1装置硬件结构与作用

7.2.2装置功能与特点

7.2.3装置的技术指标

7.2.4装置的保护配置与原理

7.2.5装置的应用接线

7.3牵引整流机组微机保护装置介绍

7.3.1装置硬件结构与作用

7.3.2装置功能与特点

7.4直流牵引供电系统保护装置介绍

7.4.1控制和保护系统SEPCOS

7.4.2控制与保护系统SITRASDPU96

7.4.3装置的保护配置与原理

附录A常用继电器线圈、接点以及逻辑电路的名称和图形

附录B短路保护的最小灵敏系数

附录C主要符号说明

附录D常用继电保护功能的编号及说明

主要参考文献

2100433B