1、峨眉校區(qū)峨眉校區(qū) 電氣工程系電氣工程系城軌供電系統(tǒng)構(gòu)成城軌供電系統(tǒng)構(gòu)成城軌電力牽引與供電制式城軌電力牽引與供電制式城軌供電系統(tǒng)功能及基本要求城軌供電系統(tǒng)功能及基本要求城軌供電系統(tǒng)一二次設(shè)備簡介城軌供電系統(tǒng)一二次設(shè)備簡介第第1章章 概論概論峨眉校區(qū)峨眉校區(qū) 電氣工程系電氣工程系1-1 城軌供電系統(tǒng)功能及基本要求城軌供電系統(tǒng)功能及基本要求1. 功能功能 動力源泉動力源泉牽引供電牽引供電 + 動力照明用電動力照明用電系統(tǒng)功能系統(tǒng)功能供電服務(wù)功能供電服務(wù)功能故障自救功能故障自救功能自我保護(hù)功能自我保護(hù)功能防誤操作功能防誤操作功能便于調(diào)度功能便于調(diào)度功能控制、顯示和計量功能控制、顯示和計量功能電磁兼容功

2、能電磁兼容功能峨眉校區(qū)峨眉校區(qū) 電氣工程系電氣工程系1-1 城軌供電系統(tǒng)功能及基本要求城軌供電系統(tǒng)功能及基本要求2. 基本要求基本要求基基本本要要求求安全性安全性供電系統(tǒng)安全關(guān)系到乘客安全、運(yùn)營供電系統(tǒng)安全關(guān)系到乘客安全、運(yùn)營人員安全、行車安全、設(shè)備安全人員安全、行車安全、設(shè)備安全可靠性可靠性經(jīng)濟(jì)性經(jīng)濟(jì)性先進(jìn)性先進(jìn)性適用性適用性對電動列車和動力照明負(fù)荷的持續(xù)供對電動列車和動力照明負(fù)荷的持續(xù)供電能力。應(yīng)滿足電能力。應(yīng)滿足“N-1”N-1”原則。原則。項(xiàng)目全生命周期內(nèi)實(shí)現(xiàn)費(fèi)用的經(jīng)濟(jì)合項(xiàng)目全生命周期內(nèi)實(shí)現(xiàn)費(fèi)用的經(jīng)濟(jì)合理。應(yīng)以前三個要求為前提。理。應(yīng)以前三個要求為前提。供電系統(tǒng)應(yīng)滿足業(yè)主建設(shè)目的與性能

3、供電系統(tǒng)應(yīng)滿足業(yè)主建設(shè)目的與性能要求。要求。先進(jìn)性主要體現(xiàn)在設(shè)計理念、系統(tǒng)方先進(jìn)性主要體現(xiàn)在設(shè)計理念、系統(tǒng)方案、設(shè)備及工藝、管理手段等方面。案、設(shè)備及工藝、管理手段等方面。峨眉校區(qū)峨眉校區(qū) 電氣工程系電氣工程系1-2 城軌電力牽引與供電制式城軌電力牽引與供電制式1. 電動列車性能要求電動列車性能要求A. 起動加速性能起動加速性能 要求起動加速力大而且平穩(wěn)，即恒定的大的起動力矩，要求起動加速力大而且平穩(wěn)，即恒定的大的起動力矩，便于列車快速平穩(wěn)起動。便于列車快速平穩(wěn)起動。 B. 動力設(shè)備容量利用動力設(shè)備容量利用 列車輕載時，運(yùn)行速度可以高一些，而列車重載時運(yùn)行列車輕載時，運(yùn)行速度可以高一些，而列車

4、重載時運(yùn)行速度可以低一些。速度可以低一些?！芭ｑR牛馬”特性好。特性好。P=FV=P=FV=常數(shù)。常數(shù)。C. 調(diào)速性能調(diào)速性能 經(jīng)濟(jì)、易實(shí)現(xiàn)經(jīng)濟(jì)、易實(shí)現(xiàn)峨眉校區(qū)峨眉校區(qū) 電氣工程系電氣工程系1-2 城軌電力牽引與供電制式城軌電力牽引與供電制式2. 電動列車牽引系統(tǒng)電動列車牽引系統(tǒng)A. 直流牽引系統(tǒng)直流牽引系統(tǒng)a)a)直流牽引電機(jī)直流牽引電機(jī) b)b)控制方式：控制方式：凸輪變阻調(diào)速凸輪變阻調(diào)速斬波調(diào)阻變速斬波調(diào)阻變速斬波斬波調(diào)壓變速調(diào)壓變速 前兩種方式因電能消耗及、溫升等不利，已趨于淘汰。前兩種方式因電能消耗及、溫升等不利，已趨于淘汰。第三種方式采用第三種方式采用GTOGTO調(diào)整直流電機(jī)端電壓調(diào)

5、速?？蓪④囌{(diào)整直流電機(jī)端電壓調(diào)速?？蓪④囕v動能存儲在電抗器，再反饋到電網(wǎng)。目前歐洲、加拿輛動能存儲在電抗器，再反饋到電網(wǎng)。目前歐洲、加拿大、日本、上海（大、日本、上海（DC01DC01）直流電機(jī)均采用此種傳動控）直流電機(jī)均采用此種傳動控制方式。制方式。c)c)直流牽引系統(tǒng)應(yīng)用少直流牽引系統(tǒng)應(yīng)用少峨眉校區(qū)峨眉校區(qū) 電氣工程系電氣工程系1-2 城軌電力牽引與供電制式城軌電力牽引與供電制式2. 電動列車牽引系統(tǒng)電動列車牽引系統(tǒng)B. 交流牽引系統(tǒng)交流牽引系統(tǒng)a)a)異步電動機(jī)、直線電機(jī)異步電動機(jī)、直線電機(jī)b)b)異步電動機(jī)控制方式：異步電動機(jī)控制方式：VVVFVVVF（Variable Voltage

6、 and Variable Voltage and Variable FrequencyVariable Frequency，調(diào)頻調(diào)壓），調(diào)頻調(diào)壓） 優(yōu)點(diǎn)：無接點(diǎn)控制，運(yùn)行可靠，過載能力強(qiáng)；粘著性能優(yōu)點(diǎn)：無接點(diǎn)控制，運(yùn)行可靠，過載能力強(qiáng)；粘著性能好；結(jié)構(gòu)簡單，重量輕，保養(yǎng)和維修少。好；結(jié)構(gòu)簡單，重量輕，保養(yǎng)和維修少。 目前大量應(yīng)用于城市軌道交通車輛。目前大量應(yīng)用于城市軌道交通車輛。c)c)直線電機(jī)將傳統(tǒng)旋轉(zhuǎn)電機(jī)的定子和轉(zhuǎn)子展開成直線狀，直線電機(jī)將傳統(tǒng)旋轉(zhuǎn)電機(jī)的定子和轉(zhuǎn)子展開成直線狀，轉(zhuǎn)變旋轉(zhuǎn)運(yùn)動方式為直線運(yùn)動方式。是轉(zhuǎn)變旋轉(zhuǎn)運(yùn)動方式為直線運(yùn)動方式。是2121世紀(jì)理想首選世紀(jì)理想首選傳動方式。我

7、國廣州傳動方式。我國廣州4 4號線已有應(yīng)用。號線已有應(yīng)用。峨眉校區(qū)峨眉校區(qū) 電氣工程系電氣工程系1-2 城軌電力牽引與供電制式城軌電力牽引與供電制式3. 供電制式供電制式A. 電流制電流制 電氣化鐵道：單相工頻電氣化鐵道：單相工頻50Hz 25KV50Hz 25KV交流交流 城市軌道交通：直流城市軌道交通：直流B. 電壓等級電壓等級 IECIEC推薦標(biāo)準(zhǔn)電壓：推薦標(biāo)準(zhǔn)電壓：600V600V、750V750V、1500KV1500KV 中國國家標(biāo)準(zhǔn)：中國國家標(biāo)準(zhǔn)：750V750V、1500V1500VC. 饋電方式饋電方式 架空接觸網(wǎng)（鋼性、柔性）架空接觸網(wǎng)（鋼性、柔性） 接觸軌（三軌、四軌）接

8、觸軌（三軌、四軌）峨眉校區(qū)峨眉校區(qū) 電氣工程系電氣工程系1-2 城軌電力牽引與供電制式城軌電力牽引與供電制式3. 供電制式供電制式應(yīng)用情況：應(yīng)用情況：北京、天津、蘇州、杭州、武漢北京、天津、蘇州、杭州、武漢 DC750V DC750V 三軌三軌上海、廣州、南京、深圳、大連上海、廣州、南京、深圳、大連 DC1500V DC1500V 接觸網(wǎng)接觸網(wǎng)說明：說明：城市軌道交通都采用直流供電制式。列車功率并不是很大，城市軌道交通都采用直流供電制式。列車功率并不是很大，其供電半徑（范圍）也不大，供電電壓不需要太高；同樣電其供電半徑（范圍）也不大，供電電壓不需要太高；同樣電壓等級下直流制比交流制的電壓損失小

9、；供電線路都處在城壓等級下直流制比交流制的電壓損失??；供電線路都處在城市建筑群之間，供電電壓不宜太高，以確保安全。市建筑群之間，供電電壓不宜太高，以確保安全。峨眉校區(qū)峨眉校區(qū) 電氣工程系電氣工程系1-3 城軌供電系統(tǒng)構(gòu)成城軌供電系統(tǒng)構(gòu)成1. 城軌供電系統(tǒng)組成部分城軌供電系統(tǒng)組成部分峨眉校區(qū)峨眉校區(qū) 電氣工程系電氣工程系2. 系統(tǒng)功能劃分系統(tǒng)功能劃分A. 外部電源外部電源 集中供電、分散供電、混合供電集中供電、分散供電、混合供電B. 主變電所或電源開閉所主變電所或電源開閉所 集中供電集中供電主所主所 分散供電分散供電開閉所，一般與牽引（降壓）所合建開閉所，一般與牽引（降壓）所合建C. 牽引供電系

10、統(tǒng)牽引供電系統(tǒng) 包括牽引變電所和牽引網(wǎng)包括牽引變電所和牽引網(wǎng)1-3 城軌供電系統(tǒng)構(gòu)成城軌供電系統(tǒng)構(gòu)成峨眉校區(qū)峨眉校區(qū) 電氣工程系電氣工程系2. 系統(tǒng)功能劃分系統(tǒng)功能劃分D. 動力照明供電系統(tǒng)動力照明供電系統(tǒng) 包括降壓變電所和動力照明配電系統(tǒng)包括降壓變電所和動力照明配電系統(tǒng)E. 雜散電流防護(hù)系統(tǒng)雜散電流防護(hù)系統(tǒng) 涉及多個專業(yè)，由供電系統(tǒng)負(fù)責(zé)涉及多個專業(yè)，由供電系統(tǒng)負(fù)責(zé)F. 電力監(jiān)控系統(tǒng)電力監(jiān)控系統(tǒng) 通過調(diào)度端、通信通道、執(zhí)行端（變電所綜合自動化系通過調(diào)度端、通信通道、執(zhí)行端（變電所綜合自動化系統(tǒng)）完成統(tǒng)）完成“五遙五遙”（遙控、遙調(diào)、遙信、遙測、遙視）（遙控、遙調(diào)、遙信、遙測、遙視）功能。功能。

11、1-3 城軌供電系統(tǒng)構(gòu)成城軌供電系統(tǒng)構(gòu)成峨眉校區(qū)峨眉校區(qū) 電氣工程系電氣工程系3. 電壓等級電壓等級 以下電壓屬于供電系統(tǒng)哪些部分？以下電壓屬于供電系統(tǒng)哪些部分？ AC 110(63)KV； AC 35(33，20)KV； AC 10KV； AC 220/380V； DC 1500(750)V； DC 220V； DC 110V1-3 城軌供電系統(tǒng)構(gòu)成城軌供電系統(tǒng)構(gòu)成峨眉校區(qū)峨眉校區(qū) 電氣工程系電氣工程系1. 一次電氣設(shè)備一次電氣設(shè)備 通常把轉(zhuǎn)換與分配電能的設(shè)備和載流導(dǎo)體，如通常把轉(zhuǎn)換與分配電能的設(shè)備和載流導(dǎo)體，如變壓器、整流器和斷路器等稱為一次電氣設(shè)備。變壓器、整流器和斷路器等稱為一次電氣設(shè)

12、備。1-4 城軌供電系統(tǒng)一二次設(shè)備簡介城軌供電系統(tǒng)一二次設(shè)備簡介峨眉校區(qū)峨眉校區(qū) 電氣工程系電氣工程系1. 一次電氣設(shè)備一次電氣設(shè)備A. 轉(zhuǎn)換電能和補(bǔ)償無功的設(shè)備轉(zhuǎn)換電能和補(bǔ)償無功的設(shè)備 變壓器、整流機(jī)組、無功補(bǔ)償裝置等變壓器、整流機(jī)組、無功補(bǔ)償裝置等B. 通斷電路的開關(guān)電器通斷電路的開關(guān)電器 斷路器、隔離開關(guān)、直流快速開關(guān)、負(fù)荷開關(guān)、熔斷器斷路器、隔離開關(guān)、直流快速開關(guān)、負(fù)荷開關(guān)、熔斷器C. 防雷與接地裝置防雷與接地裝置 避雷器、防雷線圈、綜合接地系統(tǒng)避雷器、防雷線圈、綜合接地系統(tǒng)D. 載流導(dǎo)體載流導(dǎo)體 母線、連接電纜母線、連接電纜1-4 城軌供電系統(tǒng)一二次設(shè)備簡介城軌供電系統(tǒng)一二次設(shè)備簡介

13、峨眉校區(qū)峨眉校區(qū) 電氣工程系電氣工程系1. 一次電氣設(shè)備一次電氣設(shè)備n變壓器（變壓器（T T）n整流機(jī)組（整流機(jī)組（UFUF）n斷路器（斷路器（QFQF）n隔離開關(guān)（隔離開關(guān)（QSQS）n負(fù)荷開關(guān)（負(fù)荷開關(guān)（QLQL）n熔斷器（熔斷器（FUFU）n避雷器（避雷器（F F）1-4 城軌供電系統(tǒng)一二次設(shè)備簡介城軌供電系統(tǒng)一二次設(shè)備簡介QFQFT TQSQSUFUFFUFUF FQLQL峨眉校區(qū)峨眉校區(qū) 電氣工程系電氣工程系SFSF6 6斷路器斷路器1-4 城軌供電系統(tǒng)一二次設(shè)備簡介城軌供電系統(tǒng)一二次設(shè)備簡介主變電所用主變電所用110KV110KV開關(guān)（斷路器）開關(guān)（斷路器）主變電所用變壓器主變電所

14、用變壓器QFQFT T峨眉校區(qū)峨眉校區(qū) 電氣工程系電氣工程系1-4 城軌供電系統(tǒng)一二次設(shè)備簡介城軌供電系統(tǒng)一二次設(shè)備簡介各類閘刀各類閘刀QSQSQLQL峨眉校區(qū)峨眉校區(qū) 電氣工程系電氣工程系1-4 城軌供電系統(tǒng)一二次設(shè)備簡介城軌供電系統(tǒng)一二次設(shè)備簡介35kV35kV交流開關(guān)柜（交流開關(guān)柜（GISGIS）整流變壓器整流變壓器峨眉校區(qū)峨眉校區(qū) 電氣工程系電氣工程系1-4 城軌供電系統(tǒng)一二次設(shè)備簡介城軌供電系統(tǒng)一二次設(shè)備簡介直流直流1500V1500V開頭柜開頭柜峨眉校區(qū)峨眉校區(qū) 電氣工程系電氣工程系1-4 城軌供電系統(tǒng)一二次設(shè)備簡介城軌供電系統(tǒng)一二次設(shè)備簡介動力變壓器動力變壓器0.4KV0.4KV

15、開關(guān)柜開關(guān)柜0.4KV0.4KV斷路器斷路器峨眉校區(qū)峨眉校區(qū) 電氣工程系電氣工程系2. 二次設(shè)備二次設(shè)備 對一次電氣設(shè)備進(jìn)行控制、監(jiān)測和保護(hù)，以保對一次電氣設(shè)備進(jìn)行控制、監(jiān)測和保護(hù)，以保障其正常、安全運(yùn)行的設(shè)備稱為二次設(shè)備或二障其正常、安全運(yùn)行的設(shè)備稱為二次設(shè)備或二次系統(tǒng)。次系統(tǒng)。A. 儀用互感器儀用互感器 電壓互感器、電流互感器、直流電流互感器電壓互感器、電流互感器、直流電流互感器B. 測量與計量表計測量與計量表計 測量電壓、電流、功率因數(shù)、有功、無功等表計測量電壓、電流、功率因數(shù)、有功、無功等表計1-4 城軌供電系統(tǒng)一二次設(shè)備簡介城軌供電系統(tǒng)一二次設(shè)備簡介峨眉校區(qū)峨眉校區(qū) 電氣工程系電氣工程系2. 二次設(shè)備二次設(shè)備C. 綜合自動化系統(tǒng)綜合自動化系統(tǒng) 迅速反映不正?；蚬收蠣顟B(tài)，自動切換電