地鐵是我國大型城市公共交通的重點發展方向,而可靠的供電是地鐵安全運營的重要保障,功能強大的地鐵供電變電站自動化系統又是保證供電質量的基礎。地鐵供電變電站的一次設備、運行方式及管理模式與大電網變電站有一定的差異,導致了其自動化系統的功能也與大電網變電站的功能存在不少差異。現著重探討和研究這些具有地鐵特色的功能要求及實現方案。

地鐵供電變電站按功能劃分主要有4種類型:主變電站、牽引變電站、降壓變電站和跟隨變電站。主變電所將110kV電網電壓降為35kV,給牽引變電站和降壓變電站供電(電壓等級僅為參考值,進口一次設備可能略有差異,以下同);牽引變電站則是將35kV交流電經變壓器、整流器轉換為直流1500V/750V,給接觸網/接觸軌供電;降壓變電站則是將35kV電網電壓降為400V,提供車站的動力和照明電源,同時也是跟隨變電站的進線電源;跟隨變電站無變壓器是降壓變電站400V側在地理上的延伸,是為離降壓變電站較遠的地鐵設備供電。

主變電站、降壓變電站、跟隨變電站與交流電網上的其他變電站并無本質的區別,無論是電氣接線方式還是運行方式均與普通變電站類似,只有直流牽引變電站是地鐵供電系統所特有的。地鐵變電站自動化系統的很多獨特之處也多與直流牽引變電站有關。

圖1中,102、103為進線斷路器,來自于主變電站的2段不同的33kV母線;101、104為出線斷路器,給兩邊相鄰的降壓變電站供電。201、202為直流進線開關;211、212、213、214為直流饋線開關,分別給上行和下行接觸網供電。2112、2134為接觸網分段隔離開關,僅當該站直流停止供電時才能合上。

地鐵供電變電站電網電壓

直流電源

《地下鐵道供電》是由黃德勝、張巍編著，中國電力出版社出版的一本書籍。書中共分12章，其中第1章～第8章，主要是論述地鐵供電系統的構成與功能，從系統上劃分，地鐵供電主要由兩大系統構成——牽引供電系統和供配電系統；第9章就目前地鐵供電系統的幾個熱點問題，作者根據自己多年的工程實踐進行了論述，并得出相應的結論；第10章為探索未知，在北京地鐵建設初期所做的現場實驗，體現了第一代地鐵人求真務實的精神；第11章牽引供電計算和第12章直流短路計算，是作者在工程實踐中總結出來的?！兜叵妈F道供電》可供地鐵設計、施工、運營及科研人員使用。

《地下鐵道供電》可供地鐵設計、施工、運營及科研人員使用。

前言

第1章 概論

1．1 供電系統的功能

1．2 供電系統的構成

1．3 供電系統電磁兼容

第2章 電源與主變電所

2．1 電源

2．2 主變電所

2．3 電源等級

2．4 盧壓供電網絡

第3章 牽引供電系統

3．1 牽引供電系統運行方式

3．2 牽引供電系統保護

3．3 牽引變電所

3．4 牽引網

第4章 供配電系統

4．1 概述

4．2 降壓變電所

4．3 動力照明

第5章 電纜敷設與接地

5．1 電纜敷設

5．2 接地

5．3 直流825V接地試驗

5．4 北京地鐵接地電阻值的測試

5．5 結論

5．6 地鐵接地方案的確定

5．7 地鐵綜合接地系統的構成

第6章 電力監控與數字采集(SCADA)系統

6．1 ScADA系統的作用

6．2 scADA系統的構成

6．3 SCADA系統功能

6．4 自動化系統集成

第7章 雜散電流

7．1 概述

7．2 雜散電流的產生

7．3 雜散電流的防護

第8章 設備國產化與選型

8．1 設備國產化

8．2 設備選型

第9章 地鐵供電的幾個問題

9．1 牽引供電系統的運行方式

9．2 牽引供電系統的軟肋

9．3 單、雙邊供電問題

9．4 單、雙邊供電比較

9．5 北京地鐵1號線單邊供電的由來

9．6 走行軌電壓降不等于對地電位

9．7 走行軌電壓降等于對地電位的條件

9．8 關于鋼軌電位限制器

9．9 北京地鐵為何解除接地電壓繼電器

9．10 屏蔽門、安全門的安裝

9．11 關于直流框架保護

9．12 走行軌上任意一點對地電位存疑

9．13 地鐵接地問題

9．14 電磁兼容概論

9．15 地鐵供電系統電磁兼容

第10章 北京地鐵現場實驗

10．1 概述

10．2 牽引變壓器、硅整流器現場負荷實驗

10．3 35kV電纜電磁兼容實驗

10．4 地鐵電動車輛主保護實驗

10．5 牽引供電系統時間常數模擬實驗

10．6 地鐵車輛主保護現場實驗

10．7 水冷牽引變壓器實驗

10．8 Ds9直流快速斷路器現場短路實驗

10．9 825V直流接地現場實驗

10．10 地鐵接地電阻測試

10．11 牽引供電系統短路參數現場實驗

10．12 列車單位能耗實驗

10．13 強電與弱電設備的電磁兼容實驗

第11章 牽引供電計算

11．1 概述

11．2 平均運量法

11．3 諧波計算

11．4 單位指標法

11．5 地鐵供電估算

11．6 列車單位能耗

11．7 直線電機牽引

第12章 直流短路計算

12．1 概述

12．2 電路圖法

12．3 示波圖法

12．4 牽引變電所內阻

12．5 直流開關分斷能力計算

12．6 地鐵短路參數計算

參考文獻 2100433B

目錄

前言

第1章 概論

1.1 供電系統的功能

1.2 供電系統的構成

1.3 供電系統電磁兼容

第2章 電源與主變電所

2.1 電源

2.2 主變電所

2.3 電源等級

2.4 盧壓供電網絡

第3章 牽引供電系統

3.1 牽引供電系統運行方式

3.2 牽引供電系統保護

3.3 牽引變電所

3.4 牽引網

第4章 供配電系統

4.1 概述

4.2 降壓變電所

4.3 動力照明

第5章 電纜敷設與接地

5.1 電纜敷設

5.2 接地

5.3 直流825v接地試驗

5.4 北京地鐵接地電阻值的測試

5.5 結論

5.6 地鐵接地方案的確定

5.7 地鐵綜合接地系統的構成

第6章 電力監控與數字采集(scada)系統

6.1 scada系統的作用

6.2 scada系統的構成

6.3 scada系統功能

6.4 自動化系統集成

第7章 雜散電流

7.1 概述

7.2 雜散電流的產生

7.3 雜散電流的防護

第8章 設備國產化與選型

8.1 設備國產化

8.2 設備選型

第9章 地鐵供電的幾個問題

9.1 牽引供電系統的運行方式

9.2 牽引供電系統的軟肋

9.3 單、雙邊供電問題

9.4 單、雙邊供電比較

9.5 北京地鐵1號線單邊供電的由來

9.6 走行軌電壓降不等于對地電位

9.7 走行軌電壓降等于對地電位的條件

9.8 關于鋼軌電位限制器

9.9 北京地鐵為何解除接地電壓繼電器

9.10 屏蔽門、安全門的安裝

9.11 關于直流框架保護

9.12 走行軌上任意一點對地電位存疑

9.13 地鐵接地問題

9.14 電磁兼容概論

9.15 地鐵供電系統電磁兼容2100433B