《城轨交通供电7第3章变电所--牵引变电所.》由会员分享，可在线阅读，更多相关《城轨交通供电7第3章变电所--牵引变电所.（80页珍藏版）》请在金锄头文库上搜索。
1、城轨供电系统城轨供电系统 第第3 3章章 变电所变电所 电气工程系电气工程系 黄小红黄小红 峨眉校区 电气工程系 一. 单双边供电问题 v概述 采用双边供电方式 n 地铁牵引网无论是正常运行还是非正常运行方式，都应 采用双边供电或大双边供电。在供电距离相同的情况下 ，双边供电在电压损失、功率损失、减少杂散电流等方 面都有明显优势。 3-2 牵引变电所 峨眉校区 电气工程系 一. 单双边供电问题 v概述 单边供电场合 n 车场线、停车线、检修线、试车线 n 车辆少、车速慢、取流小 n 不正常运行方式：终端牵引变电所故障解列或中间所一 馈线开关故障退出运行。 n 若因单边供电距离长，最大电压损失超
2、过允许值，可在 供电终端处将上、下行接触网并联。 3-2 牵引变电所 峨眉校区 电气工程系 一. 单双边供电问题 v概述 牵引供电系统按双边供电设计 n 单边供电仅是运行中一种可能采用的临时供电方式，不 是牵引供电计算的限制条件。 n 双边供电是城市轨道交通最基本的供电方式，是设计遵 循的前提， 也是运营首选方案。 3-2 牵引变电所 峨眉校区 电气工程系 一. 单双边供电问题 v单双边供电比较 牵引网平均电压损失 n 单边供电： n 双边供电： 3-2 牵引变电所 峨眉校区 电气工程系 一. 单双边供电问题 v单双边供电比较 牵引网平均电压损失 n m=1， ；m=2， ；m， n 牵引网平
3、均电压损失单边供电是双边供电的34倍。 3-2 牵引变电所 峨眉校区 电气工程系 一. 单双边供电问题 v单双边供电比较 列车给电运行时弓上电压损失平均值 n 单边供电： n 双边供电： 3-2 牵引变电所 峨眉校区 电气工程系 一. 单双边供电问题 v单双边供电比较 列车给电运行时弓上电压损失平均值 n m=1， ；m=2， ；m， n 给电运行弓上电压损失单边供电是双边供电的34倍。 3-2 牵引变电所 峨眉校区 电气工程系 一. 单双边供电问题 v单双边供电比较 列车最大平均电压损失 n 单边供电：最大平均电压损失发生在供电区终点 n 双边供电：最大平均电压损失发生在供电区的中点 3-2
4、 牵引变电所 峨眉校区 电气工程系 一. 单双边供电问题 v单双边供电比较 列车最大平均电压损失 n 列车最大平均电压损失单边供电是双边供电的4倍。 3-2 牵引变电所 峨眉校区 电气工程系 一. 单双边供电问题 v单双边供电比较 列车起动时最大电压损失 n 单边供电：最大电压损失发生在供电区终点 n 双边供电：最大电压损失发生在供电区的中点 3-2 牵引变电所 峨眉校区 电气工程系 一. 单双边供电问题 v单双边供电比较 列车起动时最大电压损失 n 列车起动最大电压损失单边供电是双边供电的4倍。 3-2 牵引变电所 峨眉校区 电气工程系 一. 单双边供电问题 v单双边供电比较 牵引网功率损失
5、 n 单边供电： n 双边供电： 3-2 牵引变电所 kx2 列车电流有效系数，kx2 =1.15 峨眉校区 电气工程系 一. 单双边供电问题 v单双边供电比较 牵引网功率损失 n m=1， ；m=2， ；m， n 牵引网功率损失单边供电是双边供电的34倍。 3-2 牵引变电所 峨眉校区 电气工程系 一. 单双边供电问题 v单双边供电比较 杂散电流 n （在杂散电流部分分析） n 杂散电流单边供电比双边供电大34倍。 3-2 牵引变电所 峨眉校区 电气工程系 一. 牵引变电所设置 n 牵引变电所的设置取决于牵引网电压等级、牵引网电压 损失，同时应对杂散电流腐蚀防护、线路能耗、电缆敷 设、土建造
6、价及运营管理等统筹考虑。 n 牵引变电所分布应尽量均匀，便于牵引整流机组规格统 一、便于设备维护管理以及降低维护成本。 3-2 牵引变电所 峨眉校区 电气工程系 二. 牵引变电所设置 v布点 n 安全性与可靠性是城市轨道交通的根本，为保障正常的 运营和运输能力，当技术性能与经济指标发生矛盾时， 优先考虑技术因素，并在此基础之上优化技术方案，力 求技术方案具有整体合理性。 3-2 牵引变电所 峨眉校区 电气工程系 二. 牵引变电所设置 v布点 n 满足直流牵引供电系统运行方式要求 n 单牵引整流机组双边供电 n 各牵引变电所设置一套整流机组，同一供电分区由相邻 牵引变电所各经一路馈线同时馈电，要
7、求牵引网电压质 量较好且能耗较低。 n 按照级重牵引负荷特性，牵引整流机组应具有150% 过负荷、连续运行2小时的供电能力。 3-2 牵引变电所 峨眉校区 电气工程系 二. 牵引变电所设置 v布点 n 满足直流牵引供电系统运行方式要求 n 双牵引整流机组双边供电 n 各牵引变电所的两套整流机组均投入运行，同一供电分 区由相邻牵引变电所各经一路馈线同时馈电，要求牵引 网电压质量好且能耗较低。 n 一套牵引整流机组故障或检修退出运行时，变为12脉波 整流，谐波含量增加。对于集中供电方式，谐波含量可 控制在许可范围内，对于分散供电方式，需核算。若没 有超标，可单套运行。 3-2 牵引变电所 峨眉校区
8、 电气工程系 二. 牵引变电所设置 v布点 n 满足直流牵引供电系统运行方式要求 n 大双边供电 n 当某个中间牵引变电所退出运行时，通过直流母线或纵 向联络开关等方式实现越区供电，即大双边供电方式。 3-2 牵引变电所 峨眉校区 电气工程系 二. 牵引变电所设置 v布点 n 满足直流牵引供电系统运行方式要求 n 大双边供电 n 利用解列牵引变电所的直流母线构成大双边供电 n 注：容易扩大事故范围 3-2 牵引变电所 峨眉校区 电气工程系 二. 牵引变电所设置 v布点 n 满足直流牵引供电系统运行方式要求 n 大双边供电 n 利用纵向电动隔离开关构成大双边供电 n 注：隔离开关不能带负荷运行，
9、造成短时停电。 3-2 牵引变电所 峨眉校区 电气工程系 二. 牵引变电所设置 v布点 n 满足直流牵引供电系统运行方式要求 n 双牵引整流机组单边供电 n 线路末端 n 线路中间 3-2 牵引变电所 线路末端 线路中间 峨眉校区 电气工程系 二. 牵引变电所设置 v布点 n 满足牵引网电压损失允许值要求 n 牵引电压波动范围 3-2 牵引变电所 标称电压（V）最高电压（V）最低电压（V） DC 750900500 DC 150018001000 峨眉校区 电气工程系 二. 牵引变电所设置 v布点 n 满足牵引网电压损失允许值要求 n 牵引电压波动范围 n 牵引网最大电压损失值是影响牵引变电所
10、数量的关键因 素，平均电压损失值对牵引网能耗影响较大。 n 在牵引网回路阻抗一定的条件下，牵引变电所之间的距 离主要由牵引网电压允许波动范围及允许载流量确定。 n 无论正常双边供电、还是故障大双边供电，牵引网最大 电压损失都不能超过允许值，以此确定牵引变电所供电 分区长度。（单边供电应区别对待） 3-2 牵引变电所 峨眉校区 电气工程系 二. 牵引变电所设置 v布点 n 满足牵引网电压损失允许值要求 n 牵引变电所布点方法 n 以线路中间车站设牵引变电所为布点基点 3-2 牵引变电所 峨眉校区 电气工程系 二. 牵引变电所设置 v布点 n 满足牵引网电压损失允许值要求 n 牵引变电所布点方法
11、n 以线路中间车站设牵引变电所为布点基点 n 考虑牵引所与车站相结合。 n 研究线路中站间距最大的两个相邻车站，当站间距足够 长，可将此两车站暂定为牵引所，计算双边供电最大电 压损失，若在允许范围内，则确定为牵引所。 n 以此牵引变电所为布置的基准点，向线路两端扩展，尽 可能地结合车站设置。 3-2 牵引变电所 峨眉校区 电气工程系 二. 牵引变电所设置 v布点 n 满足牵引网电压损失允许值要求 n 牵引变电所布点方法 n 以线路中间车站设牵引变电所为布点基点 n 适用于各车站的站间距相差较大的线路。 3-2 牵引变电所 峨眉校区 电气工程系 二. 牵引变电所设置 v布点 n 满足牵引网电压损
12、失允许值要求 n 牵引变电所布点方法 n 以线路末端车站设牵引变电所为布点基点 n 当线路末端牵引变电所退出时，由相邻牵引变电所实施 单边供电，此时牵引网电压损失比较大；或将线路末端 牵引网上下行并联运行，以减少牵引网回路电阻，改善 牵引网电压质量。 3-2 牵引变电所 峨眉校区 电气工程系 二. 牵引变电所设置 v布点 n 满足牵引网电压损失允许值要求 n 牵引变电所布点方法 n 以线路末端车站设牵引变电所为布点基点 3-2 牵引变电所 峨眉校区 电气工程系 二. 牵引变电所设置 v布点 n 满足牵引网电压损失允许值要求 n 牵引变电所布点方法 n 以线路末端车站设牵引变电所为布点基点 n
13、考虑线路末端牵引变电所与车站相结合。 n 要据牵引网最大电压损失允许值确定线路末端牵引变电 所及相邻牵引所的位置，以此向线路中央靠拢。 n 适用于各车站的站间距相差较小的线路。 3-2 牵引变电所 峨眉校区 电气工程系 二. 牵引变电所设置 v布点 n 满足牵引网电压损失允许值要求 n 牵引变电所布点方法 n 合理设置区间牵引变电所 n 对于地面线路，当因牵引变电所与车站结合造成牵引变 电所退出时牵引网电损失超标，可适当考虑设置区间牵 引变电所。 n 对于地下线路，牵引变电所应与车站合建，不考虑设置 区间牵引变电所。当地面条件具备，可适当考虑设置地 面区间牵引所。 3-2 牵引变电所 峨眉校区
14、 电气工程系 二. 牵引变电所设置 v布点 n 兼顾杂散电流腐蚀防护需要 n 直流牵引电流通过走行轨时，因走行轨存在内部电阻， 在走行轨上产生纵向电位。电位的大小与直流牵引电流 、走行轨单位电阻、供电分区长度有关。 3-2 牵引变电所 峨眉校区 电气工程系 二. 牵引变电所设置 v布点 n 兼顾杂散电流腐蚀防护需要 n 在同等条件下，牵引变电所的供电分区长度越短，走行 轨上产生的纵向电位差越小，杂散电流泄漏则越少。 3-2 牵引变电所 峨眉校区 电气工程系 二. 牵引变电所设置 v布点 n 兼顾线路能耗需要 n 相同条件下，牵引变电所间距增大，牵引网能耗加大。 3-2 牵引变电所 类型单位阻抗
15、（/km） 刚性接触网0.013 低碳钢接触轨0.02 钢铝复合接触轨0.01 柔性接触网0.020.03 回流轨上下并联0.01 峨眉校区 电气工程系 二. 牵引变电所设置 v布点 关于布点的说明： 日本铁道电气技术协规定，牵引变电所布点强调以下要素 ： n 防止电气腐蚀措施； n 检测馈电回路的故障并进行保护； n 确保列车运行所需电压； n 确保变电所用地条件。 3-2 牵引变电所 峨眉校区 电气工程系 二. 牵引变电所设置 v选址 n 选址原则 n 电源引入方便； n 尽可能靠近城市轨道交通线路； n 尽可能与降压变电所合建； n 土石方工程量较少，并避免设在坍塌或高填方地区； n 维
16、护管理和生活条件方便； n 设备运输方便； n 同城市总体规划相协调。 3-2 牵引变电所 峨眉校区 电气工程系 二. 牵引变电所设置 v选址 n 地下牵引变电所 n 与车站主排水系统分设于车站两端；临近于供电分区较 长的车站侧。 n 设置于车站站台端部 n 傍建于车站通风道 n 设置于车站线路外侧 3-2 牵引变电所 峨眉校区 电气工程系 二. 牵引变电所设置 v选址 n 地面牵引变电所 n 技术层面，所间距易做到均匀，电压质量在为改善；通 风空调系统简化；不需设置气体自动灭火系统；利于设 备抢修。 n 经济层面，地面造价要低于地下工程；节省气体自动灭 火系统和通风空调系统投资；中压电缆、直流电缆数量 有所增加，但远低于土建造价。 3-2 牵引变电所 峨眉校区 电气工程系 二. 牵引变电所设置 v选址 n 地面牵引变电所 n 有以下三种典型设置 n 与车
