地下供电概述

地铁是我国大型城市公共交通的重点发展方向,而可靠的供电是地铁安全运营的重要保障,功能强大的地铁供电变电站自动化系统又是保证供电质量的基础。地铁供电变电站的一次设备、运行方式及管理模式与大电网变电站有一定的差异,导致了其自动化系统的功能也与大电网变电站的功能存在不少差异。现着重探讨和研究这些具有地铁特色的功能要求及实现方案。

地铁供电变电站按功能划分主要有4种类型:主变电站、牵引变电站、降压变电站和跟随变电站。主变电所将110kV电网电压降为35kV,给牵引变电站和降压变电站供电(电压等级仅为参考值,进口一次设备可能略有差异,以下同);牵引变电站则是将35kV交流电经变压器、整流器转换为直流1500V/750V,给接触网/接触轨供电;降压变电站则是将35kV电网电压降为400V,提供车站的动力和照明电源,同时也是跟随变电站的进线电源;跟随变电站无变压器是降压变电站400V侧在地理上的延伸,是为离降压变电站较远的地铁设备供电。

主变电站、降压变电站、跟随变电站与交流电网上的其他变电站并无本质的区别,无论是电气接线方式还是运行方式均与普通变电站类似,只有直流牵引变电站是地铁供电系统所特有的。地铁变电站自动化系统的很多独特之处也多与直流牵引变电站有关。

图1中,102、103为进线断路器,来自于主变电站的2段不同的33kV母线;101、104为出线断路器,给两边相邻的降压变电站供电。201、202为直流进线开关;211、212、213、214为直流馈线开关,分别给上行和下行接触网供电。2112、2134为接触网分段隔离开关,仅当该站直流停止供电时才能合上。

地铁供电变电站电网电压

直流电源

《地下铁道供电》是由黄德胜、张巍编著，中国电力出版社出版的一本书籍。书中共分12章，其中第1章～第8章，主要是论述地铁供电系统的构成与功能，从系统上划分，地铁供电主要由两大系统构成——牵引供电系统和供配电系统；第9章就目前地铁供电系统的几个热点问题，作者根据自己多年的工程实践进行了论述，并得出相应的结论；第10章为探索未知，在北京地铁建设初期所做的现场实验，体现了第一代地铁人求真务实的精神；第11章牵引供电计算和第12章直流短路计算，是作者在工程实践中总结出来的。《地下铁道供电》可供地铁设计、施工、运营及科研人员使用。

《地下铁道供电》可供地铁设计、施工、运营及科研人员使用。

前言

第1章 概论

1．1 供电系统的功能

1．2 供电系统的构成

1．3 供电系统电磁兼容

第2章 电源与主变电所

2．1 电源

2．2 主变电所

2．3 电源等级

2．4 卢压供电网络

第3章 牵引供电系统

3．1 牵引供电系统运行方式

3．2 牵引供电系统保护

3．3 牵引变电所

3．4 牵引网

第4章 供配电系统

4．1 概述

4．2 降压变电所

4．3 动力照明

第5章 电缆敷设与接地

5．1 电缆敷设

5．2 接地

5．3 直流825V接地试验

5．4 北京地铁接地电阻值的测试

5．5 结论

5．6 地铁接地方案的确定

5．7 地铁综合接地系统的构成

第6章 电力监控与数字采集(SCADA)系统

6．1 ScADA系统的作用

6．2 scADA系统的构成

6．3 SCADA系统功能

6．4 自动化系统集成

第7章 杂散电流

7．1 概述

7．2 杂散电流的产生

7．3 杂散电流的防护

第8章 设备国产化与选型

8．1 设备国产化

8．2 设备选型

第9章 地铁供电的几个问题

9．1 牵引供电系统的运行方式

9．2 牵引供电系统的软肋

9．3 单、双边供电问题

9．4 单、双边供电比较

9．5 北京地铁1号线单边供电的由来

9．6 走行轨电压降不等于对地电位

9．7 走行轨电压降等于对地电位的条件

9．8 关于钢轨电位限制器

9．9 北京地铁为何解除接地电压继电器

9．10 屏蔽门、安全门的安装

9．11 关于直流框架保护

9．12 走行轨上任意一点对地电位存疑

9．13 地铁接地问题

9．14 电磁兼容概论

9．15 地铁供电系统电磁兼容

第10章 北京地铁现场实验

10．1 概述

10．2 牵引变压器、硅整流器现场负荷实验

10．3 35kV电缆电磁兼容实验

10．4 地铁电动车辆主保护实验

10．5 牵引供电系统时间常数模拟实验

10．6 地铁车辆主保护现场实验

10．7 水冷牵引变压器实验

10．8 Ds9直流快速断路器现场短路实验

10．9 825V直流接地现场实验

10．10 地铁接地电阻测试

10．11 牵引供电系统短路参数现场实验

10．12 列车单位能耗实验

10．13 强电与弱电设备的电磁兼容实验

第11章 牵引供电计算

11．1 概述

11．2 平均运量法

11．3 谐波计算

11．4 单位指标法

11．5 地铁供电估算

11．6 列车单位能耗

11．7 直线电机牵引

第12章 直流短路计算

12．1 概述

12．2 电路图法

12．3 示波图法

12．4 牵引变电所内阻

12．5 直流开关分断能力计算

12．6 地铁短路参数计算

参考文献 2100433B

目录

前言

第1章 概论

1.1 供电系统的功能

1.2 供电系统的构成

1.3 供电系统电磁兼容

第2章 电源与主变电所

2.1 电源

2.2 主变电所

2.3 电源等级

2.4 卢压供电网络

第3章 牵引供电系统

3.1 牵引供电系统运行方式

3.2 牵引供电系统保护

3.3 牵引变电所

3.4 牵引网

第4章 供配电系统

4.1 概述

4.2 降压变电所

4.3 动力照明

第5章 电缆敷设与接地

5.1 电缆敷设

5.2 接地

5.3 直流825v接地试验

5.4 北京地铁接地电阻值的测试

5.5 结论

5.6 地铁接地方案的确定

5.7 地铁综合接地系统的构成

第6章 电力监控与数字采集(scada)系统

6.1 scada系统的作用

6.2 scada系统的构成

6.3 scada系统功能

6.4 自动化系统集成

第7章 杂散电流

7.1 概述

7.2 杂散电流的产生

7.3 杂散电流的防护

第8章 设备国产化与选型

8.1 设备国产化

8.2 设备选型

第9章 地铁供电的几个问题

9.1 牵引供电系统的运行方式

9.2 牵引供电系统的软肋

9.3 单、双边供电问题

9.4 单、双边供电比较

9.5 北京地铁1号线单边供电的由来

9.6 走行轨电压降不等于对地电位

9.7 走行轨电压降等于对地电位的条件

9.8 关于钢轨电位限制器

9.9 北京地铁为何解除接地电压继电器

9.10 屏蔽门、安全门的安装

9.11 关于直流框架保护

9.12 走行轨上任意一点对地电位存疑

9.13 地铁接地问题

9.14 电磁兼容概论

9.15 地铁供电系统电磁兼容2100433B