低压配电系统在地铁中的应用

探究智能低压配电系统在地铁中的应用

摘要 本文主要阐述了地铁智能低压配电系统的设计原则及控制方式，同时，提出了智能低压配电系统在地鐵中的具体应用，例如断路器、现场总线技术等在地铁中的应用，通过以上分析研究，能够优化提高低压配电系统的可靠性。

关键词 地铁智能低压配电系统；断路器；现场总线技术

前言

随着经济社会的快速发展，人们生活水平的提高，地铁作为快捷安全的交通工具之一，不断受到人们的青睐，而地铁的供电及配电的稳定性成为地铁运行中的关键。通过应用智能断路器和现场总线技术，能够进一步提高地铁智能低压配电系统的稳定性，从而保障人们的出行安全。

1 地铁智能低压配电系统的设计原则

地铁智能低压配电系统的设计原则主要有六项：

（1）消防负荷均为一级负荷，消防供电回路和非消防供电回路自变电所低压柜出线分开，消防供电自成独立系统；火灾工况下，非消防供电回路在变电所低压柜中由FAS切除，设备区照明等部分二级负荷在现场配电箱中由BAS切除。消防设备运行状态信息能够按要求上传给FAS系统。

（2）二级负荷平时从降压变电所、通风空调电控室馈出单回供电线路至末端配电箱或在设备集中处设置小动力箱供电。当一台变压器退出运行时，降压变电所的0.4kV母联开关自动闭合，退出运行变压器所带的二级负荷将由另一台变压器供电。

（3）三级负荷平时由一路电源供电，当一台变压器退出运行时，应将其从电网中切除。

（4）配电室靠近负荷集中地。通风空调电控室和照明配电室对各类负荷的供电，根据负荷性质按照集中分片的原则进行。

（5）自变压器二次侧至车站用电设备的配电级数不超过三级。

（6）电气设备电压偏差允许值。

正常情况下电气设备端子供电电压偏差允许值：±5%。

特殊情况下电气设备端子供电电压偏差允许值：+5%～ –10[1]。

2 地铁低压配电系统的主要控制方式

由于地铁系统十分复杂，这样就对低压配电的可靠性及安全型提出了更加严格的要求。地铁中包含大量的动力负荷，如车站通风空调设备、水泵设备以及弱电设备等用电负荷，这些大的动力负荷设备不仅要求对其就地控制，还要有BAS、FAS在车控室的控制。有些设备还需要在中控室进行监控及控制。此外，地铁照明系统也具有分类繁多、功能齐全等特点。地铁照明系统按功能分类通常包括正常照明及应急照明。通常情况下照明控制不仅要求就地控制，而且要求在照明配电室进行控制，正常情况下应急照明由开关就地控制，故障时由FAS进线控制[2]。

论述地铁供电系统的主要方式与各自优缺点

一、城市轨道交通供电系统的组成部分

包括地铁在内的城市轨道交通的电源都是由城市电网负责供应的，在城市轨道交通的供电系统中，需要由城市电力系统对电压进行输送，并实现对电压等级的转换。只有这样，轨道交通的各种用电设备才能使用到等级恰当的电力资源。通常情况下，城市轨道交通的供电系统由五个职能系统组成，即负责外部供电的外部电源；负责电源控制和转换的主变电所；负责牵引功能的供电系统；负责照明及风水电机的供电系统和负责对电力进行监控的综自系统。其中，负责牵引供电系统和负责照明及风水电机的供电系统共同组成了城市轨道交通的内部供电系统。城市轨道交通不能直接使用高压交流电，所以就需要负责牵引供电的部分，利用牵引变电所的功能，将交流电转变为低压直流电，以满足电力车辆的行驶需求。在牵引变电所进行交-直转换的过程中，馈电线会将已经转换过的低压直流电输送到接触网上，电动车辆上会利用受流器直接和接触网进行接触，以获得所需要的电能资源。负责照明的供电系统，顾名思义，就是负责提供车站和车厢内照明的部分。这一部分是由降压变电所和动力照明的配电线共同组成的，负责照明的同时还要负责车站和车辆内的电梯、风机和水泵等动力设备的电源。此外，它还要负责车站和车辆中的通信、信号和自动化设备的电源。

二、地铁中高压供电的三种方式

（一）采用集中供电的方式

采用这种方式进行供电之前，需要根据地铁的线路走向，计算出线路的长短和用电量的多少，然后根据这些数据建立一个地铁专用的主变电所。主变电所中必须有两条独立的110kV电源线路，地铁运行时，内部供电需要的电压等级为35kV或者是10kV，电压等级的转换需要由主变电所来完成。这种由主变电所组成的供电方式就叫做集中式供电。

集中式供电中一个很重要的组成部分就是中压网络，用电的多少，供电距离的远近、城市电网的发展和规划等因素都会影响到它的电压等级。在综合考虑这些因素的基础上，经过经济和技术的比较之后才能最终确定中压网络的电压等级。采用集中式供电的方式便于对地铁的供电系统进行统一管理，也能提高地铁内部供电的稳定性和灵敏性，所以目前很多城市的地铁都采用这种方式供电。 （二）采用分散供電的方式

路桥工程 工程技术 2015年8月 ·235·

智能低压配电系统在地铁中的应用浅析

邵志伟

中铁隧道勘测设计院有限公司，天津 300092

摘要：科学技术不断发展，交通行业越来越发达，使人们对作为当前交通结构中最重要组成部分的地铁提出了更高要求。其中，智能低压配电系统的应用，就是其工作中的重点。在地铁中应用智能低压配电系统，能够对地铁低压配电系统的管理和控制水平进行有效提升，并进一步实现地铁低压配电系统的自动化和智能化水平，对促进地铁行业的快速发展具有较为重要的推动作用。接下来，为了能够加强相关人员对智能低压配电系统的了解，提升其在地铁中的应用水平，本文就将对智能低压配电系统在地铁中的应用进行深入探讨。

关键词：智能；低压配电系统；地铁；应用 中图分类号：TM642.2 文献标识码：A 文章编号：1671-5586（2015）46-0235-02

引言

随着我国科学技术的发展，提升地铁低压配电系统自动

化应用水平，因此强化地铁智能低压配电系统中的智能控制，

提高自动化水平，将智能技术应用到低压配电系统的控制中，

可以提高地铁低压配电系统对自动化控制的适应性，优化当

前地铁低压配电系统的综合智能控制水平，有效促进地铁低

压配电系统自动化的快速发展。以下就介绍智能低压配电系

统在地铁中的应用。地铁车站用电设备类型多，负荷分布广

泛，负荷类型复杂，用电负荷大都比较重要，一、二级负荷

可达总负荷的70%左右，低压配电系统比较复杂，配电系统

的设计直接关系到供电的可靠和地铁的安全运行。优化配电

设计，对节约能源、降低投资和运营成本、方便系统维护具

有重要的意义。

1 地铁低压配电系统

（1）在我国地铁的运行中，低压配电系统主要给地铁

运营提供所需的低压电源，除牵引负荷外的所有机电设备，

都是由低压配电系统控制的。低压配电系统中，可以分为降

压变电所低压部分与环控电控部分，其中，地铁车站的通信

设备、信号设备、综合监控设备、自动售检票设备、电扶梯

科　专论　

低压配电柜在沈阳地铁二号线上的应用　

马学钢　

沈阳蓝英工业自动化装备股份有限公司　

【摘　要１目前轨道交通发展越来越迅速，地铁２号线作为贯穿南　

北的重要地铁线路，有着举足轻重的地位。目前地铁２号线已投入运行，　

针对地铁２号线低压配电系统在试运行阶段的逻辑关系进行介绍总结，　

希望能够为以后设计中更加的完善逻辑功能。本文着重举例介绍开关柜　

的简介及低压配电系统中的进线，母联及三级负荷柜如何在地铁配电中　

实现手动控制和自动控制。　

【关键词】低压配电系统；ＴＮ—ｓ系统；ＭＮＳ柜体　

１．系统描述　

１．１简介　

由３５ＫＶ高压引来电源，供致车站站台层；经过电缆引致低压配　

电室３５／０．４ｋＶ１０００ＫＶＡ的变压器上，再引致低压配电柜的断路器上　

从而给车站的设备供电。　

２．低压配电设备　

２．１柜体简介（ＭＮＳ）　

ＭＮＳ型开关柜是一种用Ｃ型材及标准零件组装的组合式低压开　

关柜，适用于交流５０—６０Ｈｚ而定工作电压６６０Ｖ以下的供电系统，作为　

发电，输电，配电，电能消耗设备的控制。此柜体有以下特点：　

ａ．抽屉式开关柜设计紧凑，以较小的空间能容纳较多的功能单　

元。　

ｂ．结构通用性强，组装灵活：以２５ｒａｍ为模数的Ｃ型材能满足各　

种结构型式及使用环境的要求，可组成保护，操作，指示等标准单　

７６。　ｃ．安全性：大量采用高强度阻燃型工程塑料组件，有效加强防护　

安全性能。　

技术参数　

频率ｔｌｚ　５０—６０　额定］：作电艇（ｖ）　３８０，６６０　额定绝缘电雎（ｖ１　６６０　水平母线　６３０．５０００　额定工作电流（Ａ）　垂直母线　８００　２０００　

额定短时耐受电流（Ａ）　水平母线　５０．１００／ｌ０５－２５０　有效值（】秒）／峰值（ＫＡ、　垂直母线　６０／１３０　１５０　外壳防护等级　１Ｐ４０，ＩＰ５４＂＊　外形尺寸高ｘ宽ｘ深　２２００Ｘ４００（６００，８００，１０００）Ｘ６００（８００・１０００）　

分类　在地铁２号线中ＭＮＳ按照用途主要分为进线柜，母联柜，三级负