城市轨道交通供电1500V整流系统

城市轨道交通供电系统详解第一章电力牵引供电系统综述一、电力牵引的制式对牵引列车的电动车辆或电力机车特性的基本要求:1、起动加速性能要求起动加速力大而且平稳, 即恒定的大的起动力矩, 便于列车快速平稳起动。

2、动力设备容量利用对列车的主要动力设备——牵引电动机的基本性能要求为, 列车轻载时, 运行速度可以高一些, 而列车重载时运行速度可以低一些。

这样无论列车重载或轻载都可以达到牵引电动机容量的充分利用, 因为列车的牵引力与运行速度的乘积为其功率容量,这时近于常数。

3、调速性能列车运输,特别是旅客运输,要求有不同的运行速度,即调速。

在调速过程中既要达到变速, 还要尽可能经济, 不要有太大的能量损耗, 同时还希望容易实现调速。

低频单相交流制是交流供电方式, 交流电可以通过变压器升降压, 因此可以升高供电系统的电压, 到了列车以后再经车上的变压器将电压降低到适合牵引电动机应用的电压等级。

由于早期整流技术的关系, 这种制式采用的牵引电动机在原理上与直流串激电动机相似的单相交流整流子电动机。

这种电动机存在着整流换向问题,其困难程度随电源频率的升高而增大,因此采用了“低频”单相交流制,它的供电频率和电压有 25 HZ、 6.5~11 kV和 1632HZ 、 12~15 kV等类型。

由于用了低频电源使供电系统复杂化, 需由专用低频电厂供电, 或由变频电站将国家统一工频电源转变成低频电源再送出, 因此没有得到广泛应用, 只在少量国家的工矿或干线上应用。

“工频单相交流制” 。

这种制式既保留了交流制可以升高供电电压的长处, 又仍旧采用直流串激电动机作为牵引电动机的优点, 在电力机车上装设降压变压器和大功率整流设备, 它们将高压电源降压, 再整流成适合直流牵引电动机应用的低压直流电, 电动机的调压调速可以通过改变降压变压器的抽头或可控制整流装置电压来达到。

工频单相交流制是当前世界各国干线电气化铁路应用较普遍的牵引供电制式。

城市轨道交通供电系统城市轨道交通供电系统由变电所、接触网（接触轨）和回流网三部分构成。

变电所通过接触网（接触轨），由车辆受电器向电动客车馈送电能，回流网是牵引电流返回变电所的导体。

供电系统的供电制式主要指电流制式、电压等级和馈电方式。

目前，城市轨道交通的直流牵引电压等级有DC 600 V DC 750 V和DC 1 500 V等多种。

我国国家标准《城市轨道交通直流牵引供电系统》（GB/T 10411—2005）规定了DC750 V和DC 1 500 V两种电压制式。

供电系统的馈电方式分为架空接触网和接触轨两种。

其中，电压制式和馈电方式是密不可分的。

一般架空接触网馈电方式电压等级采用DC1500V接触轨馈电方式电压等级主要采用DC750V但有向DC1500发展的趋势。

城市轨道交通作为城市电网的用户，直接从城市电网取得电能；城市电网也把城市轨道交通看成一个重要用户。

城市轨道交通供电系统由电源系统（城市电网、主变电所）、牵引供电系统、动力照明供电系统和电力监控系统组成。

其中，牵引供电系统包括牵引变电所和牵引网两大部分，动力照明供电系统包括降压变电所与动力照明配电系统。

一、电源系统我国电力生产由国家经营管理，因此无论是干线电气化铁路还是工矿电力牵引用电和城市轨道交通电力牵引用电均由国家统一电网供给OK5》-]…KEHG）城i：h电网高压供电系统i何流线<根据生产电能的发电厂所利用的能源不同，其可以分为火力发电厂（用煤、油为燃料）、水力发电厂、原子能发电厂及风力、地热、太阳能和潮汐发电厂等。

发电厂可能与其用户相距甚远，必须将输电电压升高，以减少线路的电压损失和能量损耗，因此在发电厂的输出端接入升压变压器以提高输电电压。

目前我国用得最普遍的输电电压等级为110~220 kV。

通常高压输电线到了各城市或工业区以后通过区域变电所（站）将电能转配或降低一个等级向附近各用电中心送电。

城市轨道交通牵引用电既可从区域变电所高压线路得电，也可以从下一级电压的城市地方电网得电，这取决于系统和城市地方电网具体情况及牵引用电容量大小。

城市轨道交通供电基础知识单选题100道及答案解析1. 城市轨道交通供电系统的主要作用是（）A. 提供照明B. 驱动列车C. 通风换气D. 通信信号答案：B解析：城市轨道交通供电系统主要为列车运行提供动力，驱动列车。

2. 城市轨道交通供电系统中，以下哪种电压等级较为常见（）A. 220VB. 380VC. 1500VD. 10000V答案：C解析：1500V 是城市轨道交通供电中直流供电常见的电压等级。

3. 牵引变电所的主要功能是（）A. 降压B. 升压C. 变换电流形式D. 分配电能答案：C解析：牵引变电所将交流电能转换为直流电能供列车使用。

4. 接触网的类型不包括（）A. 架空式B. 接触轨式C. 混合式D. 悬挂式答案：D解析：接触网主要分为架空式和接触轨式，混合式是两者的结合，没有悬挂式这种分类。

5. 城市轨道交通供电系统的电源一般来自（）A. 太阳能B. 电网C. 风能D. 水能答案：B解析：城市轨道交通供电通常由电网供电。

6. 以下哪种设备不属于供电系统的一次设备（）A. 变压器B. 继电保护装置C. 断路器D. 母线答案：B解析：继电保护装置属于二次设备，用于保护一次设备。

7. 直流牵引供电系统中，正极接触网对地的电位是（）A. 零电位B. 正电位C. 负电位D. 不确定答案：B解析：直流牵引供电系统中，正极接触网对地为正电位。

8. 城市轨道交通供电系统采用的变压器通常是（）A. 油浸式变压器B. 干式变压器C. 自耦变压器D. 升压变压器答案：B解析：城市轨道交通供电系统多采用干式变压器，因其防火性能好。

9. 接触网的悬挂方式中，弹性简单悬挂适用于（）A. 高速区段B. 低速区段C. 重载区段D. 轻载区段答案：B解析：弹性简单悬挂一般用于速度较低的区段。

10. 以下哪种保护装置用于供电系统的短路保护（）A. 过电压保护B. 零序保护C. 过电流保护D. 差动保护答案：C解析：过电流保护常用于短路保护。

地铁牵引供电DC1500V系统双边联跳功能的优化探讨摘要近年来，我国的地铁事业得到了较大程度的发展，在我国的很多个城市中得到了建设。

在本文中，将就地铁牵引供电DC1500V系统双边联跳原理及功能优化进行一定的分析与探讨。

关键词：地铁牵引供电；DC1500V系统；双边联跳原理；功能优化1 引言地铁是我国重要的一项交通基础设施，而随着我国地铁事业近年来的发展，在系统设计方面也具有了更为完善的特征。

目前，我国城市轨道所使用的供电系统主要为双边供电方式，对于这种供电方式来说，其能够较好的对直流馈线断路器的电流保护进行实现。

而在该种模式实际供电的过程中，也存在着一定的问题，当馈线保护装置出现故障时，往往会出现较短的电路电流，在这种情况下，往往需要对断路器实现脱扣保护动作才能够对该种故障问题进行解决。

此外，该种方式在越区供电的情况下，也往往会由于其末端短路电流过小而不能够对断路器电流保护进行良好的实现。

面对此种情况，双边联跳则是对其进行保护的一个较好方式，对此，就需要我们能够在对双边联跳运行原理进行良好把握的基础上对其进行更好的应用。

2 地铁联跳回路原理2.1 在实际操作中，馈线断路器除了电流保护脱扣以及紧急分闸直接通过断路器本体动作情况之外，其它对断路器进行的操作都需要通过保护装置的逻辑判断以及指令输出对分合闸功能进行实现。

对于大电流保护脱扣以及紧急分闸在向本体保护装置发出跳闸的信号之后，则能够将信号传送到监控系统之中。

一般来说，瞬时过流保护、上升率保护、脱扣保护以及框架泄露保护等操作都会在不闭合对侧断路器的情况下向邻站发送联跳信号，而电流型框架泄露保护则会在发送联跳信号的同时对对侧断路器实现闭锁。

2.2 对于不闭锁断路器联跳情况来说，其在对联跳信号进行传输的过程相对来说较为复杂，主跳站的馈线柜跳闸并向邻站发送“联跳输出”信号，该信号在主跳站自动重合成功（断路器合位）后复归；被跳站的馈线柜接收到“联跳输入”信号后，该馈线断路器立即跳闸，其保护装置监视此“联跳输入”信号的脉宽时间；若该时间小于Tx（Tx 见备注），则该柜的自动重合功能被激活，否则其自动重合功能被闭锁。

长沙地铁直流 1500V开关柜典型故障的分析与处理摘要：长沙市轨道交通X号线采用直流 1500V 供电，其直流1500V供电系统的安全可靠是地铁正常运行的前提, 直流1500V供电系统一旦发生故障，不仅可能会造成列车运营中断，直接影响到地铁运营质量，甚至还会危及乘客生命安全和造成财产损失。

本文针对长沙轨道交通X号线直流1500V供电系统在运营期间发生的一些直流1500V开关柜典型故障着重做出分析，并提出一些改进方案。

关键词：地铁、直流1500V、保护装置引言自长沙市轨道交通X号线运营以来，供电系统在运营期间发生一些故障，其中直流 1500V 开关柜是出现故障较多的一块，有些故障甚至对地铁的运行造成了一定的影响。

本文主要介绍了长沙轨道交通X号线直流1500V两个典型故障：DC1500V开关柜保护装置误动作、DC1500V断路器雷雨天气时误动作，针对故障对其进行了分析和处理。

1、DC1500V开关柜保护装置误动作1.1问题发现2017年1月XX日，长沙轨道交通X号线某站变电所DC1500V开关柜214断路器保护装置误动作，现场重启断路器保护装置后运行正常，采用专业试验设备仪器对保护装置进行检查、测试及功能校验，发现一切数据恢复正常。

1.2原因分析经过分析发现一次回路在事故跳闸时并未出现此类电流、电压波形，保护装置波形及保护动作逻辑与现场实际不符，故可以将故障范围定位在DC1500V装置本体设备原因。

随后对问题进行分析，厂家瑞士赛雪龙技术工程师认为原因是外部干扰导致ADC模板采样偶发故障，加一个补丁即可。

X号线全线到2018年1月份完成了补丁升级。

（故障发生前约200 ms，相关模拟量采样数据突然开始波动，特别体现在馈线电流和母线电压数据上）图1异常模拟量信号的波形但是升级补丁完成后，从2018年3月到2018年11月该线路又发生类似故障共7次。

通过对设备最基础的硬件软件进行分析研究，并与瑞士赛雪龙专家举行多次故障分析技术交流，通过对保护装置工作原理进行深入简出的分析，最终推测原因可能为装置CPU时序故障，因为该装置CPU中数据采样是一个多任务单线程运行模式，不同任务占用线程时间设计是按照约定时间进行工作，没有优先级之分，CPU中持续运行着INT2和INT3两个时序任务,第一个任务以50kHZ的频率读取ADC模块采集的值；第二个任务以5kHZ的频率处理这些数据，计算数据并且处理数据，并且按照结果启动相应的逻辑保护功能。

13.供电(ɡònɡ diàn)系统(xìtǒng)13.1供电系统(ɡònɡ diàn xì tǒnɡ)构成与功能13.1.1系统(xìtǒng)构成城市轨道交通供电系统(xìtǒng)由以下几部分组成：主变电所、中压供电网络、牵引变电所及降压变电所、牵引网系统、动力照明配电系统、电力监控系统（SCADA）及杂散电流防护系统。

13.1.2系统功能1. 主变电所将来自于城市电网的高压110kV变换为中压35kV电源。

2. 中压供电网络将主变电所的中压电源经中压供电网络分配到各牵引变电所及降压变电所。

3. 牵引变电所及降压变电所牵引变电所将中压电源降压整流后变成供轨道交通列车使用的直流1500V电源；降压变电所将中压电源降为低压0.4/0.23kV后，供轨道交通动力、照明设备使用。

4. 牵引网系统来自于牵引变电所的DC1500V电源通过牵引网（接触网和回流轨）为轨道交通列车提供电能。

5. 动力照明配电系统来自于降压变电所的低压0.4/0.23kV电源通过低压配电系统供给动力照明设备电能。

6. 电力监控系统（SCADA）在轨道交通控制中心，通过调度端（控制中心）、通道、执行端，对整个供电系统主要电气设备进行控制、监视、测量、调节。

7. 杂散电流腐蚀防护系统减少因直流牵引供电引起的经回流轨泄漏的电流（杂散电流）及减少杂散电流的扩散，避免杂散电流对附近结构钢筋、金属管件的电腐蚀，并对杂散电流进行监测。

14.通信系统通信系统是轨道交通运营指挥、企业管理、公共安全治理、服务乘客的网络平台，它是轨道交通正常运转的神经系统，为列车运行的快捷、安全、准点提供了基本保障。

通信系统在正常情况下应保证列车安全高效运营、为乘客出行提供高质量的服务保证；在异常情况下能迅速转变为供防灾救援和事故处理的指挥通信系统。

14.1设计原则及主要设计标准14.1.1设计原则1.通信系统应建成一个高可靠、易扩充、组网灵活和相对独立的专用综合数字通信网，并能方便地与XX市其它轨道交通线路通信系统互连互通。