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地铁变电所的作用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。
1、一次系统:主变电站、牵引变电站、降压变电地铁供电变电站按功能划分主要有4种类型站和跟随变电站。
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。
2、系统功能现代意义的变电站自动化系统的功能在IEC61850-5:2003中作了系统、全面的阐述。
IEC61850-5将系统的功能从逻辑上分为变电站层、间隔层和过程层3个层次和系统支持功能(如自检、时钟同步)、系统配置或维护功能(如测试、配置参数)、运行或控制功能(如遥控)、本地过程自动化功能(如数据采集、继电保护)、分布式自动化支持功能(如联锁、同期)和分布式过程自动化功能(如顺控、电压无功控制)，共6种类别。
而传统意义的变电站自动化系统指的是数据采集与处理(SCADA)系统(不包括继电保护等功能)的子站部分，或称为远动终端设备。
远动终端设备可以视为现代意义的变电站自动化系统的一部分。
地铁主变电所简介集团企业公司编码：（LL3698-KKI1269-TM2483-LUI12689-ITT289-地铁主变电所简介1、概述地铁主变电所将城市电网的高压110KV（或220KV）电能降压后以35KV或10KV的电压等级分别供给牵引变电所和降压变电所。
为保证供电的可靠性，地铁线路通常设置两座或两座以上主变电所。
主变电所由两路独立的电源进线供电，内部设置2台相同的主变压器。
根据牵引负荷和动力负荷的不同情况，主变压器可采用三相三绕组的有载调压变压器或双绕组的变压器。
采用有载调压变压器在电源进线电压波动时二次侧电压维持在正常值范围内。
主变电所为地铁线路的总变电所，承担整条地铁线路的电力负荷的用电。
（1）可根据负荷计算确定在地铁线路上设置的主变电所数量。
（2）每座主变电所设置２台主变压器，由城市电网地区变电站引入两路独立的110KV专用线路供电，两回路同时运行，互为备用，以保证供电的可靠性和供电质量。
进线电源容量应满足远期时其供电区域内正常运行及故障运行情况下的供电要求。
（3）低压35KV侧采用单母线分段接线，两段母线间设母联断路器，正常运行时母联断路器打开。
（4）正常运行时每座主变电所的两路110KV电源和２台主变压器分列运行。
通过35KV馈出电缆分别向各自供电区域的负荷和动力照明负荷供电。
2、主变电所的主要设备（一）主变压器高压侧电压为110KV，低压侧电压为35KV（或10KV）。
主变压器容量应能满足正常运行时，每台变压器容量承担其所供区域内的全部牵引负荷和动力照明的供电。
当发生故障时，应满足如下条件：（1）当一台主变压器发生故障时，另一台主变压器应能满足该供电区域高峰小时牵引负荷和动力及照明一、二级负荷的供电。
（2）当一座变电所因故解列时，剩余主变电所应能承担全线的动力和照明一、二级负荷及牵引负荷。
主变压器容量的选择应考虑近期实际负荷和远期发展的需求。
单台容量大约在20MVA～40MVA范围，主要考虑相邻变电所故障解列时应满足向该段牵引负荷越区供电的要求。
一．1500V直流开关柜概述直流1500V供电系统中，由1500V直流开关柜、整流变压器、整流器、排流柜等主要设备组成。
1500V直流开关柜为具有标准防护等级的金属封闭结构，包含正极柜(进线柜)、馈线柜和负极柜。
断路器或电动隔离开关的操作设备和控制、测量、保护元件，以及母排、电源和辅助连接等二次元件。
这些设备除完成当地控制、测量保护功能所需的必要元件外，还装设为实现远方监控所必须的各种转换开关和数据传输、电光转换所必须的元件，如协议转换和光电转换模块等。
直流快速断路器均提供直接瞬时过电流脱扣器和间接快速脱扣器，装于断路器本体内，由综合测控保护装置或机械装置操控。
每个直流断路器所有辅助接点均接到低压室端子排上，且具有“运行”、“试验”、“移开”三个明显的位置和标志。
手车入柜后有两个机械定位：试验位和运行位，两个位置均能由带扭转弹簧的机械锁定／解锁连杆可靠锁定。
1. 1500V直流开关柜(1) 馈线柜馈线柜是安装于1500V直流正极母线与接触网上网隔离开关之间的设备，其内配置1500V正极母线、直流快速断路器、分流器以及微机综合保护控制装置Sitras Pro（该装置为多CPU结构方式，实现保护、监视、控制、测量、通信等功能），实现向牵引网直流馈电的控制和保护。
(2) 进线柜(正极柜)进线柜是用于连接整流器阀侧正极与1500V正极母线间的开关设备，实现整流机组向1500V直流正极母线馈电的控制。
进线柜采用电动隔离开关，其合／分操作与35KV整流变开关有硬接线的电气联锁。
还有一组PLC S7-200，可对正极柜内的电动隔离开关进行控制，并实现各柜信号收集、电流采集及正极电动隔离开关的控制功能。
(3) 负极柜负极柜是连接于整流器阀侧负极与回流钢轨之间的开关设备，柜内装设手动隔离开关，开关柜前部设可锁住的金属门，上部有一个低压元件室。
负极柜内还设置一套Simatic S7-300 PLC，用于框架故障保护、信息(隔离开关位置等)采集和变电所综合自动化系统进行通信，具有与当地PC机和所内综合自动化SCADA系统进行通信的两个独立的标准通信接口。
变电所的主要电气设备1. 引言变电所是电力系统中的重要部分，用于将输电线路的高压电能转换为较低电压的电能，供给给低压用户使用。
在变电所中，主要使用了各种类型的电气设备来实现电能的转换、保护和控制。
本文将介绍变电所中的主要电气设备，并对其功能和特点进行详细解析。
2. 变电站的分类根据不同的功能和电能转换需求，变电站可以分为多个类型，包括发电厂变电站、换流变电站、配电变电站等。
每种类型的变电站在电气设备的选择和配置上会有所不同，但也有一些普遍适用的设备。
以下是变电站中常见的主要电气设备。
变压器是变电所中最为重要的电气设备之一。
它用于将高压电能转换为低压电能，同时保持电能的质量和稳定性。
变压器由高压绕组和低压绕组构成，并通过互感作用实现电能的传递和变换。
根据功率和使用场景的不同，变压器可以分为励磁变压器、配电变压器、互感器、自耦变压器等。
4. 断路器断路器是变电所中的另一个重要设备，用于对电流进行控制和保护。
当电路中出现过载、短路等故障时，断路器能够迅速切断电流，保护电气设备和电力系统的安全运行。
根据不同的要求和电流等级，断路器可以分为高压开关断路器、中压断路器、低压断路器等多种类型。
隔离开关用于将电路或设备与电源隔离，以便进行维护、检修或其他操作。
它在断开电路时可以提供可靠的隔离和分离功能，确保人员的安全和电气设备的正常运行。
隔离开关可以分为手动隔离开关、电动隔离开关、旋钮隔离开关等。
6. 继电保护设备继电保护设备主要用于监测电力系统中的电流、电压、频率等参数，以及对故障和异常情况进行检测和保护。
它可以迅速切断故障电路，保护变电所和电力系统的安全稳定运行。
常见的继电保护设备有过电流保护装置、差动保护装置、电流互感器等。
7. 遥控与监测系统遥控与监测系统用于对变电所中的电气设备进行集中控制和监测。
通过遥信、遥测等技术手段，操作人员可以实时了解设备状态、操作情况和电能负荷等信息，从而进行监控和调度。
遥控与监测系统有助于提高变电所的运行效率和安全性。
地铁的主要机电设备及介绍
地铁的机电设备主要包括车辆系统、供电系统、通信系统、信号系统、通风设备、给排水设备等。
以下是其中一些主要机电设备的介绍：
1. 车辆系统：地铁车辆是整个地铁系统中最重要的机电设备之一。
它是一个复杂的系统，由多个子系统多级耦合而成，包括车体、车门、内装、转向架、PIS系统、牵引系统、制动系统、辅助系统、空调系统和TCMS系统等。
地铁车辆采用动拖结合的混编方式形成电动列车组，常见的编组形式有八节编组、六节编组和四节编组。
2. 供电系统：地铁供电系统是为地铁车辆提供动力的关键设备。
它包括外部电源、变电所、接触网或第三轨、配电站和牵引供电系统等。
3. 通信系统：地铁通信系统是保障地铁安全和高效运行的重要设备之一。
它包括有线通信和无线通信两种方式，为地铁列车、车站和车辆段等提供语音、数据和图像等多种通信服务。
4. 信号系统：地铁信号系统是控制列车运行的关键设备之一。
它包括列车自动控制系统、自动监控系统和调度指挥系统等，能够实现列车的自动追踪、自动防护和自动调度等功能，提高了列车的运行效率和安全性。
5. 通风设备：地铁通风设备是为地铁车站和隧道提供新鲜空气和排除废气的关键设备之一。
它包括各种风机、空调机组和排风设备等。
6. 给排水设备：地铁给排水设备是为地铁车站和隧道提供生活用水和废水排放的关键设备之一。
它包括各种水泵、水箱和排水设备等。
这些机电设备在地铁系统中发挥着各自的作用，共同保障了地铁的安全和高效运行。
城市轨道交通变电系统的构成和保护装置的选用浅析城市轨道交通变电系统是城市轨道交通运营中不可或缺的重要组成部分，它负责为地铁、轻轨等城市轨道交通供给所需的电力。
在变电系统中，保护装置的选用对于系统的可靠性和安全性至关重要。
本文将对城市轨道交通变电系统的构成和保护装置的选用进行浅析。
一、城市轨道交通变电系统的构成城市轨道交通变电系统主要由供电系统、接触网系统和牵引供电系统三个部分构成。
具体包括：1. 供电系统：供电系统主要由变电站、变电设备和供电线路组成。
变电站是变电系统的核心，负责将高压输电线路的电压降为适合接触网和牵引设备使用的电压。
变电设备包括变压器、断路器、隔离开关等，用于升降电压和实现线路的切换与保护。
供电线路则负责将电力输送至车辆。
2. 接触网系统：接触网系统是城市轨道交通的主要供电方式，它由接触网、接触网支柱和接触网悬挂系统组成。
接触网通过接触网支柱固定在轨道上方，实现对车辆的供电。
3. 牵引供电系统：牵引供电系统包括轨道牵引变流器和供电装置，用于向地铁、轻轨车辆提供所需的牵引电能。
以上三个部分的构成共同组成了城市轨道交通变电系统的主体结构，而在系统运行中，为了保证其稳定性和安全性，需要合理选择和配置相应的保护装置。
二、保护装置的选用保护装置在城市轨道交通变电系统中具有非常重要的作用，它能够对系统中可能出现的故障和异常情况进行快速检测和隔离，确保系统稳定运行，同时保护系统中的设备和设施不受损坏。
保护装置的选用主要包括以下几个方面：1. 过载保护：在城市轨道交通运营过程中，变电系统可能会因功率负荷过大或短时过载而发生热越限，导致设备损坏或系统崩溃。
需要选择适用的过载保护装置，对系统进行过载保护和热越限保护，确保设备和系统的安全运行。
2. 短路保护：短路是城市轨道交通变电系统中常见的故障之一，它可能会导致设备烧坏或电路烧断，造成停电或事故发生。
需要选择能够迅速感知和隔离短路情况的短路保护装置，保护系统设备和运行安全。
地铁主变电所简介地铁主变电所简介1、概述地铁主变电所将城市电网的高压110KV（或220KV）电能降压后以35KV或10KV的电压等级分别供给牵引变电所和降压变电所。
为保证供电的可靠性，地铁线路通常设置两座或两座以上主变电所。
主变电所由两路独立的电源进线供电，内部设置2台相同的主变压器。
根据牵引负荷和动力负荷的不同情况，主变压器可采用三相三绕组的有载调压变压器或双绕组的变压器。
采用有载调压变压器在电源进线电压波动时二次侧电压维持在正常值范围内。
主变电所为地铁线路的总变电所，承担整条地铁线路的电力负荷的用电。
（1）可根据负荷计算确定在地铁线路上设置的主变电所数量。
（2）每座主变电所设置２台主变压器，由城市电网地区变电站引入两路独立的110KV专用线路供电，两回路同时运行，互为备用，以保证供电的可靠性和供电质量。
进线电源容量应满足远期时其供电区域内正常运行及故障运行情况下的供电要求。
（3）低压35KV侧采用单母线分段接线，两段母线间设母联断路器，正常运行时母联断路器打开。
（4）正常运行时每座主变电所的两路110KV电源和２台主变压器分列运行。
通过35KV馈出电缆分别向各自供电区域的负荷和动力照明负荷供电。
2、主变电所的主要设备（一）主变压器高压侧电压为110KV，低压侧电压为35KV（或10KV）。
主变压器容量应能满足正常运行时，每台变压器容量承担其所供区域内的全部牵引负荷和动力照明的供电。
当发生故障时，应满足如下条件：（1）当一台主变压器发生故障时，另一台主变压器应能满足该供电区域高峰小时牵引负荷和动力及照明一、二级负荷的供电。
（2）当一座变电所因故解列时，剩余主变电所应能承担全线的动力和照明一、二级负荷及牵引负荷。
主变压器容量的选择应考虑近期实际负荷和远期发展的需求。
单台容量大约在20MVA～40MVA范围，主要考虑相邻变电所故障解列时应满足向该段牵引负荷越区供电的要求。
（二）110KV GIS组合电器主变电所采用110KV全封闭六氟化硫组合电器设备，SF6气体绝缘的金属封闭开关设备,简称GIS(Gas InsuLated metaL-encLosed Switchgear)。
地铁中电气设备的应用摘要：随着地铁技术的飞速发展，给人们的出行带来了极大的便利，同时也为城市的交通运输枢纽带来了一定的缓解作用。
而地铁中配备的电气设备，能够给我们带来一定的舒适性与便捷性。
在地铁中电气设备主要指以下部分主要城市轨道交通供电系统（主变电所，牵引变电系统，变配电系统），接触网供电系统，城市轨道交通信号系统（信号机系统，联锁设备系统），城市轨道交通通信系统。
这些电气设备为地铁的日常运行带来了极大的便捷，在地铁运行的安全性、舒适性以及稳定性方面都带来了极大的发展优势。
现在就以供电系统与信号系统两个层面进行重点阐述。
关键词：地铁；电气设备；红外诊断技术；应用1前言在地铁中电气设备主要指以下部分主要城市轨道交通供电系统（主变电所，牵引变电系统，变配电系统），接触网供电系统，城市轨道交通信号系统（信号机系统，联锁设备系统），城市轨道交通通信系统。
这些电气设备为地铁的日常运行带来了极大的便捷，在地铁运行的安全性、舒适性以及稳定性方面都带来了极大的发展优势。
现在就以供电系统与信号系统两个层面进行重点阐述。
2红外诊断技术红外线是介于微波和可见光之间的一种电磁波，其波长范围为0.75~10007m，根据波长的不同，可依次分为近红外、中红外、远红外、极远红外。
凡物体温度高于绝对零度（-273℃）时，均会对外产生红外辐射，其辐射特性，既辐射特性的大小及波长的分布与物体表面温度有着十分密切的关系。
因此，通过目标物体自身的红外辐射的测量，便能够准确的确定它的表面温度。
红外热像仪就是根据这一基本原理制成的。
热像仪一般由扫描——聚光系统、红外测控器、电子系统和显示系统等部分组成。
来自目标物体的红外辐射被扫描——聚光系统所扫描并汇聚在红外探测器上，红外辐射被转换成电信号，经过电子系统进行电子处理后在显示屏上显示温度信号。
通过显示屏上测量光标的移动，图像的任何部分都可进行温度的定量测量。
红外诊断技术就是利用红外热像仪对带电电气设备表面的红外辐射进行无接触检测，然后根据检测出的温度、温差或热像图，结合设备的结构原理及运行工况进行综合分析，以判断设备是否存在缺陷。
城市轨道交通变电系统的构成和保护装置的选用浅析城市轨道交通变电系统由供电系统、集电系统、变电站、接触网和牵引设备等多个部分组成。
下面将对各个部分进行简要介绍。
1. 供电系统城市轨道交通的供电系统相对传统的电网而言，更加的复杂和独特。
主要由供电变电所、电缆隧道、配电装置等构成。
它们负责将电网的高压电能进行降压及分配，将合适的电能输送至接触网、变电站。
集电系统负责接受触线传输的电能，并将其输送至地面设备。
常用的集电系统有集电鞋、叉臂、碳刷等。
3. 变电站变电站负责将发电厂或城市高压电网输送的高压电能进行降压并输出给单个路段的牵引设备以及供电系统。
4. 接触网接触网是城市轨道交通供电系统的重要组成部分，它通过上方的架空线与集电系统相连，为牵引设备提供直流电源。
5. 牵引设备牵引设备主要由电机、变速箱等部件组成，它们负责将接收到的能量转化为机械动力并驱动列车移动。
二、保护装置的选用为了确保城市轨道交通变电系统的正常运行和各部分设备的安全，需要配备相应的保护装置。
下面将对常用的保护装置及其选用进行简要介绍。
1. 过电压保护过电压是城市轨道交通中最为常见的故障之一，所以必须采取相应的保护措施。
过电压保护装置主要由闸流开关、避雷器、电容器等组成，选用时需要根据运行方式、供电形式、线路类型等多个因素进行综合考虑。
2. 短路保护短路故障是导致变电系统故障的主要原因之一，如果不及时处理很容易造成设备的损坏。
短路保护装置主要由熔断器、断路器、电子继电器等组成，根据设备负载和故障类型选用不同的保护装置。
3. 接地保护城市轨道交通的变电系统中经常会发生接地故障，造成电路的短路和影响运行。
接地保护装置的选用主要包括过电流保护、欠电压保护、差动保护等。
综上所述，城市轨道交通变电系统是保证城市轨道交通正常运行的重要保障，其各部分设备需要选用合适的保护装置来保证其安全可靠，充分考虑设备特性、运行条件等因素，将能够有效地提高整个城市轨道交通系统的安全性和稳定性。
城市轨道交通供电系统设备及其应用探析城市轨道交通是现代城市交通的重要组成部分，其安全可靠的供电系统是保障城市轨道交通运营的基础设施之一。
本文将对城市轨道交通供电系统设备及其应用展开探析。
城市轨道交通供电系统设备主要包括接触网、变电设备和供电设备。
接触网是城市轨道交通供电系统的重要组成部分，其主要功能是将高压电能转化为适合列车牵引的电能，并通过接触线与列车进行接触传递能量。
接触网的主要部件包括接触线、支撑系统、牵引系统和接触器。
接触线负责在列车运行时提供电能传输，支撑系统用于固定接触线，牵引系统则用于连接接触线和车辆，实现能量传递，接触器用于断开或连锁接触线与牵引系统的连接。
变电设备主要是负责将主网的高压电能转化为适合轨道交通的供电电压，并通过接触网传输给列车。
供电设备则是提供电能给城市轨道交通系统的设备，主要包括变压器、电容器、断路器等。
城市轨道交通供电系统的应用主要体现在以下几个方面。
供电系统保证了城市轨道交通的正常运行。
接触网和变电设备能够稳定供应电能，保证列车正常运行，并且能够满足列车牵引、照明、空调等设备的能量需求。
供电系统提供了高质量的供电服务。
供电系统通过多级变压器、电容器等设备来提供稳定的供电电压和电流，并通过接触线与列车接触器的连接方式实现了实时供电。
这不仅可以保证列车的安全运行，还可以提高列车的运行速度和乘客的舒适性。
供电系统实现了供电接口的标准化。
不同城市轨道交通系统之间可以采用相同的供电设备和技术标准，简化了设备的维护和管理。
供电系统对环保和节能也起到了积极的作用。
城市轨道交通供电系统采用了直流供电方式，相比于交流供电方式具有稳定、高效和低损耗的特点，可以降低能源消耗和环境污染。
城市轨道交通供电系统设备的应用是实现城市轨道交通正常运行和提供高质量供电服务的基础。
在今后的发展中，随着城市轨道交通规模的扩大和运营要求的提高，供电系统设备将会不断创新和完善，以适应城市轨道交通的发展需求。
城市轨道交通供电系统的变电站类型及作用二、主变电站（一）主变电站的作用主变电站（简称主变）是城市轨道交通供电系统接受电源的场所，也称受电点。
它是系统内电压等级最高的变电站，它将城市电网提供的110KV交流电压，降压至35KV；然后配送到城市轨道交通沿线的各个牵引变电站和中心降压变电站。
一座主变电站承担着一条轨交线路一半左右用户的供电，一旦主变因故失电，将直接影响一、二类负荷的供电。
所以要求主变的供电必须可靠，为此，每座主变电站都设有两路以上的进线电源。
图4－3 主变电站内的主变压器三、牵引变电站（一）牵引电力制式牵引供电的制式有直流制和交流制两种。
我国电气化铁路的牵引供电，一般采用单相工频（50赫）25千伏交流供电电压。
城市轨道交通的运行环境与电气铁路不同，后者铁路站间距离长，接触网的周围空间环境宽大，因而绝缘安全距离大，可选用较高的触网电压；而城市轨道交通的站间距离短，接触网的周围环境狭窄，绝缘安全距离小，触网电压不能选得很高。
但考虑到触网线路的电压损耗，触网电压又不能太低，所以城市轨道交通采用直流1500V供电较为妥当。
且触网结构也较简单，因此城市轨道交通几乎都采用直流供电制式。
我国城市公共交通系统中，直流600V仅用于无轨电车的供电；北京、广州、武汉、天津等城市的地铁部分采用750V直流供电，上海、深圳等城市的轨道交通线路都采用1500V 直流供电。
为确保电动列车的可靠供电，通常是隔一座车站设立一个座牵引变电站，如图4- 所示。
前面在介绍城市轨道交通供电系统结构时已经提到，相邻牵引站之间彼此联系，发生局部供电故障时，牵引变电站能进行跨区域的供电，确保了电动列车供电的可靠性。
车站1 车站2 车站3 车站4 车站5牵引站1牵引站2牵引站3图4- 6 牵引站分布示意图（二）牵引变电站作用牵引变电站是为电动列车提供直流牵引电源，而进行降压、整流的场所。
牵引站将主变电站输出的35KV交流电降压、整流后，变换成750V或1500V的直流电源输送到接触网上供电动列车使用。
城轨交通供电系统城市轨道供电系统是轨道交通的重要组成部分，没有城市轨道供电系统的可靠安全供电，就不可能有城市轨道交通的正常运行。
城市轨道交通供电系统有主变电所、牵引变电所、降压变所、馈电线、接触轨、走行轨、回流线、迷流防护系统等部分组成。
其中，主变电所把从城市电网110kV电源引入的三相高压交流电降压配送给轨道交通沿线的牵引变电所和降压变电所。
牵引变电所是将交流电经降压整流后换成适合于电动列车使用的直流电（750V）。
直流馈电线是将牵引变电所的直流电输送到接触轨上。
接触轨是沿电动列车行驶轨迹架设的特殊供电设备，电动列车通过其受电器(集电器)与接触网的直接接触而获得电能。
走行轨是作为牵引供电回路的一部分，回流线是将轨道回流引向牵引变电所。
迷流防护系统是将经轨道流入大地的杂散电流通过迷流网收集起来，通过排流柜及其电缆将迷流送回整流器的负端，保护地下或地面建筑物的结构钢筋不被腐蚀。
1．特点及要求（1）供电的可靠性和安全性城市轨道交通供电不同于一般工业企业供电和民用供电，它主要是为运送乘客的列车提供持续的电能，这些电动列车往往处于交通线路沿线的不同线段、不同运行状态之中，有高架地面、地下；有上坡、下坡；还有牵引(包括启动状态)、滑行、制动(包括电气再生制动)等。
列车的运行工况比较复杂，对供电的质量和可靠性要求高。
因此，城市轨道交通需要一个稳定而又经济合理沿线路敷设的城市轨道交通供电电网。
此外，城市轨道交通供电系统还要对为乘客运营服务的辅助设施进行供电。
这些设施包括照明，自动扶梯，通信，信号，通风，给排水，防灾报警，自动售、检票机等等。
城市轨道交通供电是城市电网中的重要用户。
大量的人群滞留在车站和列车上的时间长短不一，交通[供电中心3] 供电的中断不仅会造成交通运输的全线瘫痪，而且可能导致生命和财产的重大损损失[供电中心4] 。
因此，交通[供电中心5] 供电系统必须具备高度的可靠性和安全性。
（2）供电负荷多样性系统中供各级供电网络的变配电设备本身负荷，这类设备的负荷主要包括：变压器损耗、线路损耗、各种电流、电压互感器的线圈损耗等等。
一．1500V直流开关柜概述直流1500V供电系统中，由1500V直流开关柜、整流变压器、整流器、排流柜等主要设备组成。
1500V直流开关柜为具有标准防护等级的金属封闭结构，包含正极柜(进线柜、馈线柜和负极柜。
断路器或电动隔离开关的操作设备和控制、测量、保护元件，以及母排、电源和辅助连接等二次元件。
这些设备除完成当地控制、测量保护功能所需的必要元件外，还装设为实现远方监控所必须的各种转换开关和数据传输、电光转换所必须的元件，如协议转换和光电转换模块等。
直流快速断路器均提供直接瞬时过电流脱扣器和间接快速脱扣器，装于断路器本体内，由综合测控保护装置或机械装置操控。
每个直流断路器所有辅助接点均接到低压室端子排上，且具有“运行”、“试验”、“移开”三个明显的位置和标志。
手车入柜后有两个机械定位：试验位和运行位，两个位置均能由带扭转弹簧的机械锁定／解锁连杆可靠锁定。
1. 1500V直流开关柜(1 馈线柜馈线柜是安装于1500V直流正极母线与接触网上网隔离开关之间的设备，其内配置1500V正极母线、直流快速断路器、分流器以及微机综合保护控制装置Sitras Pro（该装置为多CPU结构方式，实现保护、监视、控制、测量、通信等功能），实现向牵引网直流馈电的控制和保护。
(2 进线柜(正极柜进线柜是用于连接整流器阀侧正极与1500V正极母线间的开关设备，实现整流机组向1500V直流正极母线馈电的控制。
进线柜采用电动隔离开关，其合／分操作与35KV整流变开关有硬接线的电气联锁。
还有一组PLC S7-200，可对正极柜内的电动隔离开关进行控制，并实现各柜信号收集、电流采集及正极电动隔离开关的控制功能。
(3 负极柜负极柜是连接于整流器阀侧负极与回流钢轨之间的开关设备，柜内装设手动隔离开关，开关柜前部设可锁住的金属门，上部有一个低压元件室。
负极柜内还设置一套Simatic S7-300 PLC，用于框架故障保护、信息(隔离开关位置等采集和变电所综合自动化系统进行通信，具有与当地PC机和所内综合自动化SCADA系统进行通信的两个独立的标准通信接口。
该设备安装在负极柜低压小室中。
2.整流变压器、整流器主要作用是将35Kv的交流电转换成1180v的交流电，与整流器结合在一起，再将交流电转换成1500v的直流电，用于列车的运行。
3. 排流柜是杂散电流腐蚀防护系统中的重要设备，主要是由硅二极管D1、可调节电阻R1、固定限流电阻R2、自动排流部分、显示部分和保护部分组成。
利用硅二极管的正向导通反向截止的特性，实现杂散电流的极性排流。
直流接触器CZ用于控制排流支路是否投入使用，R、C回路用于抑制主回路通断时产生的尖峰脉冲。
利用硅二极管的单向导电性可以阻止从负母线到收集网的逆向排流，快速熔断器Fu用于出现短路负载时对排流柜及柜内元器件的保护。
电流传感器M用于检测排流回路中的排流电流量的大小，并通过排流柜控制器控制IGBT通断的占空比，以实现对排流电流大小的控制。
当IGBT关断时，排流回路串联了电阻R1和R2，电阻较大，排流电流较小。
当IGBT导通时，仅串入阻值较小的R2，排流较大。
R2用于限制排流的瞬时电流，以保护IGBT。
电阻R1和IGBT构成了排流支路的电阻调节电路，保证了设备既处于可靠安全的工作状态，又能够根据设备的排流能力，尽可能地将更多的杂散电流通过负母线回收。
排流柜控制器与杂散电流监测系统之间可通过通信电缆联系，以实现与杂散电流监测系统的信息互换。
杂散电流监测系统对结构钢筋进行电位检测，当检测被保护的金属结构的极化电位处于安全状态时，杂散电流监测系统向排流装置发出停止排流的命令。
当需要排流时，监测系统确定排流量，并把排流量的数值传给排流柜控制器。
控制器检测排流电流小于给定值时，控制IGBT连续导通；当检测排流电流大于给定值时，控制IGBT连续关断。
正常情况下，IGBT的导通占空比将排流电流量控制在规定的数值范围内。
二．10Kv开关柜概述设备有综合保护装置、消谐器、测控表计、继电器、温控器、加热器、转换开用来接受和分配电能的电气设备，配电装置包括控制电器（断路器、隔离开关、负荷开关）、保护电器（熔断器、避雷器等）、测量电器（电流互感器、电压互感器、零序电流互感器）以及母线和载流导体。
按电压等级分为：一次和二次设备，一次设备有断路器、隔离开关、负荷开关、电流互感器、电压互感器、零序电流互感器、避雷器、接地开关、带电显示器等；二次设备有综合保护装置、消谐器、继电器、温控器、加热器、转换开关和按钮等。
1.断路器用来接通和断开有载或无载线路及电气设备，以及发生短路故障时，自动切断故障或重新合闸，起到控制和保护两种作用。
参数有额定电压、额定短路开断电流、额定电流。
2.接触器分为交流接触器和直流接触器。
交流接触器主要有电磁机构、触头系统、灭弧装置等组成，广泛用作电力的开断和控制电路。
它利用主接点来开闭电路，用辅助接点来执行控制指令。
主接点一般只有常开接点，而辅助接点常有两对具有常开和常闭功能的接点，小型的接触器也经常作为中间继电器配合主电路使用。
直流接触器，一般用于控制直流电器设备，线圈中通以直流电，直流接触器的动作原理和结构基本上与交流接触器是相同的。
但无法开断短路电流，必须加短路保护，一般用高压熔断器。
3. 互感器分为电流互感器（CT）、电压互感器(PT,主要与仪表配合测量线路上的电流、电压、功率、电能，与继电器配合对线路及变配电设备进行定量保护（例如短路、过流、过压、欠压等故障保护），流互二次不能开路，压互二次不能短路。
由于采用了互感器，使测量仪表和继电器均接在互感器的二次侧与系统的高压隔离，从而保证了操作人员和设备的安全。
电流互感器的二次侧额定电流为5A或1A，5P20表示一次电流增大到20倍时，CT误差不得超过5％，流互的动热稳定性(热稳定：CT在1S内，承受短路电流的热作用而无机械损伤的一次电流有效值；动稳定：一次线路发生短路时，CT 所能承受的无机机械损伤的最大电流峰值，一般动稳定电流为热稳定电流的2.5倍。
电压互感器的二次侧额定电压为100V，一般分为全绝缘（试验时，可进行工频耐压试验，包括相-相型和相-地型）和半绝缘（试验时，不能进行工频耐压试验，但可进行二次侧的感应耐压，只有相-地型），在准确级上分为测量级、计量级和保护级三种，一般将0.2级定位测量级，0.5级定量计量级，3P、6P定位保护级。
对于35KV电压互感器，额定绝缘水平40.5/95/185KV，表示最高工作电压40.5KV，工频耐压95KV，雷电冲击耐压185KV。
注：零序流互一次接被保护线路的三相，正常情况下，一次上无电流，故二次也无感应电流：当线路发生单相接地故障时，一次流互上电流增大，故二次线圈将感应出电流，从而带动继电器使保护装置动作。
4.避雷器是一种限制电气设备绝缘上承受过电压的保护电器。
可以限制雷击过电压、操作过电压。
用来限制电压的幅值，并联在保护电器和地之间，当产生过电压时，过压的作用使避雷器动作而放电，使导体通过电阻或直接与大地相连，雷电流通过避雷器流入大地，达到限制过电压幅值的目的。
交流避雷器（避雷器额定电压（KV）/标称放电电流下最大残压（KV）+标称放电电流（KA））。
5. 接地开关电路检修时，合上接地开关，保证操作人员的人身安全。
分为拉杆操作和锥齿轮操作。
6. 带电显示器、传感器带电显示器由传感器和显示器组成。
传感器安装于电缆室内，与接地相连，作用是将带电体的高电压分压，取出一部分低压分给显示器。
显示器的作用是显示高压回路带电状况的作用，有提示性和强制闭锁性两种。
该装置不但可以指示高压回路带电状况，而且还可以与电磁锁配合，强制闭锁，从而实现带电时无法关合接地开关、防止误入带电间隔，从而提高了配套产品的防误性能。
7. 位置指示器直观的显示断路器、电压互感器、隔离手车等设备的位置或状态。
8. 综合继电器保护装置作为开关柜的核心部件之一，主要任务有：①监视电力系统的正常运行，当系统发生异常运行时，继电保护装置能作出判断并发出相应的信号或报警；②当系统发生足以损害电气设备或危及系统安全运行的故障时，继电保护装置应能可靠的动作，使故障断路器分闸，防止事故的扩大；③实现电力系统的自动化和远动化，例如自动重合闸、遥信、遥测、遥调和遥控。
9. 消谐器及小电流选线装置消除线路及设备中的一次谐波，可以有效地限制铁磁谐振现象。
10. 继电器是一种电控制器件。
它具有控制系统（又称输入回路）和被控制系统（又称输出回路）之间的互动关系。
通常应用于自动化的控制电路中，它实际上是用小电流去控制大电流运作的一种“自动开关”。
根据电压、电流、温度、速度或时间等物理的变化来接通或切断电路的电器。
故在电路中起着自动调节、安全保护、转换电路等作用。
11. 温控器、加热器温控器可以根据工作环境的温度变化，在开关内部发生物理形变，从而产生某些特殊效应，产生导通或者断开动作的一系列自动控制元件。
而加热器与温控器结合使用，当环境温度过低时，可以加热；当环境温度达到一定值时，它就停止工作。
三．400V供电系统主要设备有配电变压器、400V开关柜、温控器、加热器、按钮等。
400V开关柜有电源滤波柜、母联柜、有源滤波柜、400V抽屉。
主要作用是实现对动力、照明、消防系统等380/220V设备进行供电。
有源滤波柜：由指令电流运算电路和补偿电流发生电路两个主要部分组成。
指令电流运算电路实时监视线路中的电流，并将模拟电流信号转换为数字信号，送入高速数字信号处理器（DSP）对信号进行处理，将谐波与基波分离，并以脉宽调制（PWM）信号形式向补偿电流发生电路送出驱动脉冲，驱动IGBT或IPM功率模块，生成与电网谐波电流幅值相等、极性相反的补偿电流注入电网，对谐波电流进行补偿或抵消，主动消除电力谐波。
四．其他设备其他设备有蓄电池屏、交流屏、直流屏、自动化屏、再生能系统、上网柜等。
1.再生能系统：由直流快速断路器、电动隔离开关、斩波柜、电阻柜、逆变器、逆变变压器等组成。
当处于再生制动状态的列车回馈出去的电流不能完全被其他列车或用电设备吸收时，装置应立即投入工作，吸收掉多余的回馈电流，防止制动列车向电网回馈能量而使电网电压升高，这样可使列车最大限度的发挥电制动功能。
斩波柜：直流斩波器是一种把一定形式的直流电压变换成负载所需的直流电压的变流装置。
它通过周期性地快速开通、关断，把输入电压斩成一系列的脉冲电压，改变脉冲列的脉冲宽度或频率可以调节输出电压的平均值，因此直流斩波器的基本作用是进行直流电压的变换，即调压作用。
电阻柜：吸收系统中多余的电能。
逆变器：将直流电逆变成交流电。
