轨道交通地铁防灾设计供电系统
设计规范及标准
《地铁设计规范》（GB50157-2013）
《城市轨道交通技术规范》（GB50490-2009）
《城市轨道交通直流牵引供电系统》（GB/T10411-2005）
《供配电系统设计规范》（GB50052-2009）
《20kV及以下变电所设计规范》（GB50053-2013）
《低压配电设计规范》（GB50054-2011）
《通用用电设备配电设计规范》（GB50055-2011）
《建筑物防雷设计规范》（GB50057-2010）
《35～110kV变电所设计规范》（GB50059-2011）
《3～110kV高压配电装置设计规范》（GB50060-2008）
《交流电气装置的接地设计规范》（GB/T 50065-2011）
《电力工程电缆设计规范》（GB50217-2007）
《电力装置的继电保护和自动装置设计规范》（GB/T 50062-2008）《电力装置的测量仪表装置设计规范》（GB/T 50063-2008）
《建筑结构荷载规范》（GB 50009-2012）
《电气化铁道接触网零部件技术条件》（TB/T 2073-2010）
《电气化铁道接触网零部件试验方法》（TB/T 2074-2010）
《电气化铁道用铜及铜合金接触线》（TB/T2809-2005）
《绝缘子试验方法》（GB775.1-2006、GB775.2-2003、GB775.3-2006）《钢结构设计规范》（GB50017-2003）
《地铁杂散电流腐蚀防护技术规程》（CJJ49-92）
《铁路电力牵引供电设计规范》（TB10009-2005）
《铁路电力设计规范》（TB10008-2006）
《电能质量公用电网谐波》GB/T14549-1993
《电能质量供电电压偏差》GB/T12325-2008
《半导体变流器与供电系统的兼容及干扰防护导则》GB/T
10236-2006
《半导体变流器通用要求和电网换相变流器第1-1部分：基本要求规范》GB/T 3859.1-2013
《电力系统调度自动化设计技术规程》DL/T5003-2005
《地区电网调度自动化设计技术规程》DL/T5002-2005
《电测量及电能计量装置设计技术规程》DL/T5137-2001
《牵引变电所运行检修规程》铁运[1999]101号
《接触网运行检修规程》铁运[2007]69号
《铁路电力管理规则和安全工作规程》铁运[1999]103号
《电气化铁路接触网故障抢修规则》铁运（2009）39号
《电力设备预防性试验规程》（DL/T596-1996）
●设计范围
四期工程范围内的供电系统、牵引变电所、降压变电所、跟随式降压变电所、接触网、杂散电流腐蚀防护及综合接地系统、电力监控系统、车站及车场动力照明系统、区间动力照明系统、管理和维护机构、供电车间工艺设计等（其中车站及车场动力照明系统属车站与车场设计）。
●供电系统
1.供电系统为集中供电方式，采用66kV/35kV二级电压。
2.供电系统应满足安全、可靠、经济、接线简单、运行灵活的要求。
3.供电系统容量按远期高峰小时负荷设计，并应预留一定裕度。
4.轨道交通供电系统中的牵引变电所和降压变电所均应有两个电源，这两个电源可以来自不同主变电所，也可以来自同一主变电所的不同母线。
5.牵引变电所整流机组容量应满足行车组织远期高峰小时负荷要求，同时考虑其中一座相邻变电所退出运行时越区供电需要。每座牵引变电所设两套整流机组构成等效24脉波整流，以减少注入电力系统的谐波。
6.根据车站设备负荷分布情况，在车站站台层设置1~2个降压变电所，当设置两个降压变电所时，一所为35kV侧单母线分段接线方式，另一个所为跟随式。每个降压变电所及跟随式降压变电所均设置两台配电变压器。
牵引变电所的DC1500V侧采用单母线接线。
7.接触网供电电压采用直流1500V，接触网最高、最低电压水平按GB50157-2003规定。
(1) 在任何运行方式下，接触网最高电压不得高于1800V。
(2) 在任何运行方式下，接触网最低电压不得低于1000V。
8.牵引变电所出现故障或因检修退出运行时，由相邻的牵引变电所实现大双边越区供电。
9.在设有牵引变电所的车站及车辆段，牵引、降压变电所尽量合建为牵引降压混合变电所。
10.杂散电流腐蚀防护应按照“以防为主、以排为辅、防排结合，加强监测”的原则。
11.杂散电流腐蚀防护与接地要求应统一，当杂散电流腐蚀防护与安全接地发生矛盾时，应优先考虑安全接地。
12.为防止钢轨电位超过一定值，危及人身和设备安全，每座车站设置一台钢轨电位限制装置，钢轨电位限制装置动作电压值DC25V~DC250V可调。
13.各车站设置综合接地装置，接地电阻≤0.5Ω。
14.66kV系统接地型式按电业部门要求，35kV系统采用中性点小电阻接地方式。0.4/0.23kV系统采用TN-S制，1500V直流牵引系统正负极和设备外壳采用对地绝缘安装。
15.SCADA系统在控制中心通过主变电所、牵引变电所、降压变电所的综合自动化控制柜实现对各变电所主要电气设备及接触网电动隔离开关的遥测、遥信、遥控及遥调。SCADA系统接入一期工程调度主站。
16.SCADA系统的硬软件的设计应充分考虑可靠性、可维护性和开放性。
17.SCADA系统的通信通道利用通信光缆网络，不单独设置。
18.轨道交通供电系统总功率因数不低于0.9；无功补偿采取就地补偿的原则。在降压变电所0.4kV侧设置自动投切无功补偿装置，补偿后供电检测点的功率因数≥0.9，但应防止向系统反送无功。
19.继电保护
(1) 继电保护应满足可靠性、选择性、速动性和灵敏性，供电系统各级保护应相互协调配合。
(2)66kV主变电所内的有关保护设置，应与电力系统协调配合，与电业部门商定后确定。
(3) 主变电所35kV馈线线路及35kV系统环网电缆线路设纵联差动保护、过电流保护和零序保护。
20.供电系统应进行谐波分析研究，使通过主变电所注入电力系统的谐波满足国家标准的规定。必要时确定治理措施，或预留采取治理措施的条件。
21.自动装置
(1) 牵引变电所及降压变电所35kV侧两段母线设母联断路器，母联断路器设置带连锁的自动投切装置。
(2) 降压变电所0.4kV侧两段母线设母联断路器，母联断路器设置带连锁的手动/自动投切装置。
22.系统防雷及过电压
(1) 地面与地下交界处（隧道口）的接触网设置线路避雷器，防止雷击。
(1)牵引变电所DC1500伏母线设置避雷器。
(2)变电所的母线设置避雷器，抑制操作过电压。
(3)避雷器应根据需要有选择地设置计数器，监视避雷器动作情况。
(4)地面建筑的防雷应按相应国家规范要求进行。
23.各主变电所按规范设置必要的电气测量仪表装置，以监视供电系统的运行情况。
24.供电电缆截面选择应能满足各种运行方式下供电负荷的需要。
25.设备选型在满足技术要求和功能要求的前提下，应优先选用国产优质设备。
26.牵引回流馈线电缆和回流电缆的设置：
(1) 应满足载流截面要求。
(2) 无牵引变电所的车站应设置与上、下行牵引轨连接的均流电缆。
(3) 在有牵引变电所的车站，应设置回流电缆与牵引变电所的负极
柜相连，设置回流电缆的站端，不再设均流电缆。回流电缆与钢轨连接的位置应与信号专业协商确定。回流及均流电缆与钢轨的焊接由信号专业完成。
牵引变电所
牵引变电所由35kV供电，根据牵引供电计算，沿轨道交通线路设置在车站及车场。
1.牵引整流变压器高压侧额定电压为35kV，直流牵引标称电压为DC1500V。
2.牵引整流变压器容量应满足列车运行远期高峰小时负荷的要求。
3.牵引变电所设两套整流机组，构成等效24脉波整流。
4.两套整流机组接于同一段直流母线，并联运行。
正常运行时：与相邻牵引变电所共同向区间的接触网供电组成双边供电。
当一台整流机组出现故障或检修时，另一台机组在其允许过负荷的情况下，可继续运行。
当一牵引变电所出现故障或检修退出运行时，由相邻牵引变电所越区大双边供电。
5.全线牵引变电所不考虑装设再生能吸收装置。列车再生制动能量在接触网上供其它列车吸收。当其它列车不能吸收该部分能量时，由车载再生制动吸收电阻消耗。
6.35kV母线采用单母线分段接线方式，设母联开关，母联开关正
常时为分断状态，两套整流变压器接在同一段35kV母线上。
7.牵引变电所直流母线采用单母线。DC1500V进线及馈线均采用快速断路器，负极柜内为手动隔离开关。正、负极采用对地绝缘系统。
8.牵引变电所内电气设备采用全所综合自动化控制，并实现全线电力SCADA监控。
9.继电保护应符合可靠性、选择性、速动性和灵敏性的要求。
10.当同一座车站内设牵引变电所和降压变电所时，应尽量合建为牵引降压混合变电所。
11.牵引变电所设备选择立足于国内，技术性能应达到国内先进水平。
12.牵引变电所设下列保护：
(1) 35kV进出线：光纤纵联差动保护、过电流、零序电流保护等。
(2) 牵引整流机组：电流速断保护、过电流保护、零序电流保护、温度保护、整流元件故障保护等。
(3) 直流馈线：大电流直接脱扣保护、电流增量ΔI保护、电流上升率di/dt保护、双边联跳保护、定时限过流保护、接触网过热保护，并设置带故障性质判别的自动重合闸。
(4) 全所设置一套直流系统框架漏电保护。
13.控制与信号
(1) 三级控制
开关柜就地控制、全所综合自动控制和远动控制（SCADA监控）。
(2) 所内设预告、事故音响及灯光信号，音响信号在无人值班时可解除。
14.测量与计量
变电所的电气测量仪表的设置应符合《电力装置的电测量仪表装置设计规范》的有关规定，表计装在相应的开关柜上。
降压变电所
1.各车站均设1~2座降压变电所，当设置两座降压变电所时，一
所35kV电源侧为单母线分段，另一个所应为跟随式，采用线路变压器组接线。每座变电所设置二台配电变压器，配电变压器接线型式D/Y n11。
2.高压侧电压为35kV，低压侧电压为0.4kV。
3.降压变电所35kV侧及0.4kV侧均采用单母线分段，并设置母联断路器。当车站同时有牵引变电所时，35kV开关设备列入牵引变电所内。
4.降压变电所内两台配电变压器容量应满足：
正常情况下，两台变压器同时运行，负荷率≤70%。
故障情况下，一台变压器退出运行时，自动切除三级负荷，运行变压器应能满足向全所供电范围内一、二级负荷供电。
5.全线降压变电所的一次主要设备的规格型号在满足经济及技术要求的前提下，力求统一。
6.降压变电所应设置35kV、0.4kV开关柜及变压器室、控制室（含蓄电池）等。
7.变电所内的设备布置应尽量统一。
8.变电所的二次回路设计实现标准化设计。
9.继电保护装置要满足可靠性、选择性、速动性和灵敏性要求，并应满足级间的保护配合要求。35kv进出线设限时速断保护、过电流保护、零序电流保护、失压保护；配电变压器设置电流速断，过电流保护、零序电流保护及变压器温度保护。
10.降压变电所采用低压集中自动无功补偿，补偿的功率因数自动可调，使供电检测点的cosф≥0.9，并防止向系统反送无功。无功补偿的计算暂按cosф≥0.9进行。
11.降压变电所电气测量仪表的设置应符合《电力装置的电测量仪表装置设计规范》。
12.降压变电所低压供电系统的接地形式为TN-S制。
13.所内主要电气设备采用全所综合自动化控制，并实现全线电力SCADA监控。
14.变电所内设置交、直流自用电系统，由降变0.4kV的不同母线各供一路，互为备用，供所内设备及直流电源屏用。设置直流220V的
直流电源设备，由蓄电池和充电机两部分组成，正常时，充电机处于浮充电状态。当两路交流电源失电后，由蓄电池供电，供电对象为操作电源及所内事故照明。蓄电池寿命为25℃10年以上。
15.设备选择
(1) 设备应选用成熟、可靠、技术先进的经鉴定产品。
(2) 配电变压器选用环氧树脂浇注干式自然风冷变压器，并预留强迫风冷的条件，外壳防护等级为IP20。
(3) 35kV开关柜选用金属封闭移开式开关柜，断路器采用真空断路器。
(4) 0.4kV开关柜宜选用抽屉式与固定分隔式相结合的混装式开关柜。
(5) 车站及隧道内电线电缆宜选择低烟、无卤阻燃铠装电缆。在火灾时仍需供电的电缆应采用耐火电缆。
16.地下车站降变每段母排留有100kW容量的馈入回路，以备战时人防电源的接入。
17.负荷分类及供电要求
(1) 一级负荷：消防用电、防灾报警、设备监控、通信、信号、售检票、事故风机、排风/排烟机及相关风阀，公共区照明、应急照明（疏散照明）、废水泵、变电所自用电、消防兼用的自动扶梯等重要负荷。
由来自降压变电所的两段母排各一回路供电，在末端切换。
(2) 二级负荷：设备、管理用房照明，出入口照明、标志灯箱、污水泵、一般风机、生产用电热设备、直升电梯、一般自动扶梯等较重要负荷。
由变电所任一段母排（非三级负荷母排）供电，必要时可切除。
(3) 三级负荷：广告照明、空调设备、生活用电热设备、清洁机械等不属于一、二级负荷，停电后不影响轨道交通的正常运行的负荷，由变电所的三级母排供电，当降压变电所只有一路电源（或一台配电变压器退出运行）时，自动切除。
以上负荷等级名称中未列入的供电负荷，按重要、较重要和停电后不影响轨道交通的正常运行原则，分别列入一、二、三级负荷。
接触网
1.采用架空接触网，设计应能满足下列运行条件，以确保机车的正常取流。
(1) 电气条件
①接触网采用直流供电方式，标称电压DC1500V、允许电压波动范围1000~1800V。
②接触网载流截面应满足远期高峰小时持续最大电流值，并满足大双边供电时列车运行和起动电压。
③机车由接触网上取流，经走行轨和回流电缆返回牵引变电所。
(2) 线路条件（详见第六章“线路与轨道”）
线路平面最小曲线半径、最小竖曲线半径及最大坡度：详见表12.6.1。
线路钢轨、道岔型号、道床：见表12.6.2。
轨道
①轨距：标准轨距1435mm。
②外轨最大超高：最大为120mm。
(3) 气象条件
(4) 限界要求
设备除与机车车辆有相互作用的设备外，在任何情况下不得侵入设备限界，以确保行车安全。
(5) 绝缘距离
带电体距接地体的安全绝缘距离，静态为150mm，动态为100mm。
(6) 机车最高运行速度80km/h，受电弓滑板工作宽度1050mm。
2.接触网悬挂类型
(1) 隧道内接触网悬挂类型采用刚性接触网。
(2) 出入段线和试车线采用全补偿简单链形悬挂。
(1)车场线采用带补偿简单悬挂。
(2)隧道内刚性接触网与隧道外柔性接触网连接点，设置刚柔接触过渡段。
3.接触导线距轨顶面最小高度
车辆受电弓工作高度范围3985mm~6480mm，受电弓工作宽度为1050mm。
4.接触网线材选用
(1) 接触线宜选用银铜合金线。
(2) 若采用柔性接触网时，承力索及架空地线宜采用硬铜绞线。
(3) 当采用刚性架空接触网时，（在隧道内）接触网用Π型铝汇流排加银铜合金接触线。接地线宜采用硬铜绞线。
5.跨距及锚段长度设置
地面线接触网跨距值应根据线路曲线半径、导线拉出值、受电弓工作宽度及地面最大风速等因素确定。
隧道内接触网跨距值应根据悬挂类型、导线高度等因素确定。
隧道外柔性接触网，锚段长度不宜大于1500m，当锚段长度大于或等于750m时锚段两端设自动张力补偿装置，当锚段长度小于750m时可在锚段的一端硬锚而另一端设自动张力补偿装置，对于两端设自动张力
补偿装置的锚段应设中心锚段。
隧道内采用刚性接触网时锚段长度（自由伸缩段）不宜大于250m。
6.支柱、绝缘子及主要零部件
(1) 腕臂柱可选环形等径预应力混凝土支柱或热镀锌钢支柱，大容量软横跨柱可选用热镀锌钢柱。
(2) 绝缘子可采用表面上釉的瓷绝缘子或性能可靠的有机材料绝缘子。应便于清扫和自然清洁。
(3) 绝缘子采用直流电压等级3kV，泄漏距离应不小于250mm。
(4) 接触网零部件要满足直流供电系统高强度、大电流的特点，零件表面防腐性能要好，悬挂和支撑件可采用铝合金件，零件的规格和种类要具有一定的通用性。
(5) 安全系数
接触线：磨耗面积小于15%时，≥2.5、磨耗面积>15%<25%时，≥2.2。
承力索、定位索、附加导线：≥2.0，瓷棒式绝缘子，针式绝缘子抗弯：2.5，悬式绝缘子（受机电联合荷载时抗拉）：2.0
零部件：3.0
7.电分段原则
(1) 设有牵引变电所的车站（除终端车站外）、接触网应在正线上设置电分段，电分段一般采用绝缘锚段关节，电分段一般设在进站端。
(2) 两正线的渡线、停车场至正线间的出入线、车场内各供电分区之间、车库的进口处、洗车库前、试车线与车场线之间设置电分段，电分段采用分段绝缘器。
8.电连接线隧道内必需采用无卤、阻燃、耐油性电连接电缆，电连接线允许通过的电流量不低于触网允许持续载流量。
9.隔离开关的设置原则
(1) 应满足供电要求及运营检修的方便，设置隔离开关。隔离开关本体机电性能要安全、可靠、灵活。
(2) 正线电分段和牵引变电所馈出线与接触网连接处应设置电动隔
离开关，其他地点应根据需要采用电动、手动隔离开关或带接地刀闸的手动隔离开关。
10.在车场、地面牵引变电所馈线上网点及隧道口处设置避雷器。
11.分段绝缘器应保证受电弓在规定速度下平滑过渡，并具有良好的消弧性能。
12.接地
接触网支柱及接触网带电体邻近的金属结构通过全线设架空地线与牵引变电所接地网连接构成保护接地回路。
动力、照明
12..1动力配电设计
1.按降压变电所负荷分级的原则进行配电。
2.动力设备主要采用放射式配电。
3.车站站厅层环控负荷中心附近设环控电控室，环控设备由环控电控室集中配电（特大负荷可直接由降压变电所配电）。
4.环控配电系统的一次主要元件力求统一，二次控制按通用图作。
5.车站动力容量的起动要求要满足规范规定，当单机容量较大，启动时产生电压降影响其它供电负荷时，采用软起动方式。
6.站台、站厅公共区每隔20m设置一处清扫用插座，其配电回路应装设漏电保护装置。
7.区间每隔100m设一动力插座箱供区间维修用电，容量为15kW，每路仅考虑一组使用，插座箱应设漏电开关保护，插座箱密封防水淋。
8.区间射流风机为一级负荷，应从最近车站降压变电所引入两路电源供电，设车站车控室集中控制和就地手动控制。
9.区间废水泵为一级负荷，应从最近车站降压变电所引入两路电源供电，废水泵控制设水源自动控制、就地手动控制及车站车控室控制，在车控室设置水泵工作状态显示装置。
12..2照明设计
1. 配电原则
采用放射式供电和树干式供电相结合的方式。以树干式供电方式为主。公共区照明用来自降变的两段不同母线电源交叉供电。
2. 站台、站厅两侧各设一照明配电室，作照明配电和控制用。
3. 车站两端各设一事故照明室，应急照明电源采用EPS装置，设在车站事故照明室内，为车站及区间提供应急照明电源。其容量必须满足1.5h供电需要。
4. 照明种类和控制方式
(1)照明分为公共区一般照明、设备房、管理房照明、导向照明、应急照明（疏散诱导照明）、出入口照明、广告照明和安全照明、区间照明。
(2)站台层照明以光带照明为主。
(3)公共区一般照明的配出回路数要充分考虑管理控制的灵活性和可控性。导向照明由专用回路供电。
(4)应急照明兼作夜间列车停运后晚间值班照明，由EPS盘供电。
(5)公共区一般照明既可在车站控制室经BAS控制，又可在现场设备上控制。
(6)地下车站站台板下检修坑内安全照明采用24V安全电压。变电所的电缆夹层或通道净高<2m时用24V安全电压。
(7)区间照明每隔6m左右设置一盏照明灯，道岔区灯具布置更密一些。
(8)区间应急照明每隔18m左右设一盏照明灯。
(9)在各房间设一定数量的单相安全插座，个别房间按需要设置三相插座，站台、站厅层每隔30m设单相插座。插座回路均装设漏电保护开关。
5. 照度标准
余未述及区域的照度水平应满足相关国家设计标准。6. 灯具
为节能，地铁车站灯具以荧光灯为主，荧光灯灯具内自带补偿装置，补偿后的功率因数≥0.85。灯具要根据使用场合选型。
12..3电缆电线选型及敷设方法
1.地下公共区电线采用低烟、无卤铜芯线，电缆选用低烟、无卤阻燃型铠装电缆，与消防有关的电缆为耐火型。
2.电线穿钢管敷设、或敷设于电缆桥架内。
3.电缆穿越楼板的孔洞应用防火堵料封堵。
12..4设备选型
1.设备选型主要立足于国产化。首选技术可靠、成熟并经过长期运营考验，性能稳定的设备。
2.设备应为防火、防潮、防霉产品及低噪音、低损耗的设备。
3.箱、柜的制作单位应为国家认可单位。
杂散电流腐蚀防护
12..1设计原则
1. 因目前我国在城市轨道交通工程的杂散电流腐蚀防护标准的某些方面尚不完善，故对国家标准尚未涉及的部分可参照国外相应标准的做法。
2. 当杂散电流腐蚀防护设计与安全接地系统设计发生矛盾时，应优先考虑安全接地系统的设计。
3. 在保证杂散电流腐蚀防护系统成功实施的基础上，应尽量减少工程的投资。
4. 杂散电流腐蚀防护设计应按照“以防为主，以排为辅，防排结合，加强监测”的原则进行。
(1)防：隔离、控制所有可能的杂散电流泄漏途径，减少杂散电流进入轨道交通系统的主体结构、设备及可能与其相关的设施。
(2)排：通过杂散电流的收集及排流系统，提供杂散电流返回至牵引变电所负母排的通路，以减少腐蚀。
(3)测：设置完备的杂散电流监视、测量系统，监测杂散电流的大小，为运营维护提供必要的依据。
12..2技术措施
1. 由于杂散电流腐蚀防护是综合性工程，涉及专业较多，各专业和工种必须紧密协调配合。各专业在设计过程中应根据杂散电流腐蚀防护设计的要求进行。
2. 要减少所产生的杂散电流，首先应增加走行（回流）钢轨对地的绝缘电阻，减小泄漏电流；其次是降低回流钢轨的阻抗，减小回流钢轨上产生的电压降。即，加强回流钢轨与道床及区间结构的绝缘，走行钢轨采用点支承绝缘扣件；正线走行轨采用60Kg/m钢轨，焊接成无缝线路，并设置均流线。
3. 利用整体道床结构钢筋的电气连接，建立杂散电流收集网，将泄漏到回流钢轨以外的杂散电流引回至各牵引变电所的负母排。应经计算和比较确定地下车站、隧道结构钢筋的连接方式。
4. 直流牵引供电系统采用正负母线不接地系统，牵引变电所直流设备采用绝缘法安装。
5. 由外界引入轨道交通系统内部及由轨道交通系统内部引出的金属管线应进行绝缘处理；敷设在轨道道床下的交叉管道，交叉段应采用塑料管或外涂复绝缘防腐蚀涂料的金属管。
6. 建立杂散电流防护监测系统，由参比电极，排流网测试引出点，结构钢筋测试引出点，钢轨测试引出点，测量用信号电缆，测试端子箱及测量仪器装置等组成。
电力监控系统（SCADA）
12..1设计原则
1.电力监控系统由设在控制中心大楼内的电力调度中心主站系统及设在各变电所的综合自动化系统及通信网络构成。本期工程利用一期工程已实施的调度中心主站系统，将各变电所的综合自动化系统通过通信网络直接接入。
1.电力监控系统实施对各牵引降压混合变电所、降压变电所（含跟随所）及接触网系统等供电设备的实时控制和数据采集，监视供电系统设备的运行情况，及时掌握和处理供电系统的各种事故、警报事件，保证供电的可靠性、安全性。
2.变电所综合自动化系统由主监控单元和微机综合保护测控单元、监控网络等设备组成，网络结构采用星型方式。主监控单元安装于控制信号盘内，微机综合保护测控单元安装于各开关柜内。不宜设置微机综合保护测控单元的各被控设备的监控由主监控单元直接完成。能与控制中心进行通讯并进行同步对时。
3.系统通道采用通信专业提供的专用数据通道。
4.牵引变电所、牵引降压混合变电所及降压变电所采用无人值班方式。
12..2系统构成及基本配置
电力监控系统为分层分布式结构，由位于控制中心的电力监控调度系统、变电所综合自动化系统子站及通信系统构成。
1. 电力监控调度系统
电力监控调度系统采用开放型双以太网结构，客户机/服务器模式，系统采用高容错能力的“1+N”冗余工作模式。重要设备(包括服务器、通讯前置机、调度员工作站等)冗余配置。
2. 变电所综合自动化系统子站
变电所综合自动化系统由控制信号屏内站控主单元、开关柜内的微机综合保护测控单元、变电所维护计算机及所内通信网络构成。系统采用集中管理、分散布置的模式，各微机综合保护测控单元安装于各开关柜内，站控主单元通过所内通信网络对其进行监视控制。
控制信号屏内的站控主单元是变电所综合自动化系统的核心，负责变电所内设备信号的采集和处理，并与上级电力监控调度系统通信，将本站所有监测信号汇集至电力监控调度系统，接受电力监控调度系统的控制命令，转送至相应执行机构，并提供站内人机接口，供运行维护人员站内监视、操作。
站控主单元向上连接电力监控调度系统，向下连接所内被控设备，在二者之间形成网络物理隔离，保证二个网络独立、稳定、可靠和高效地运转。
变电所综合自动化系统子站不设UPS电源，电源取自该站直流系统，直流220V。
3. 通讯系统
本工程各被控子站和控制中心调度系统的通信通道利用通信专业提供的通信传输通道，并提供一主一备二个通信通道，主备通道实现自动或手动切换。采用以太网传输方式，TCP/IP规约，完成系统数据传输。
12..3系统功能
1. 监控调度中心主要功能
(1) 数据采集与处理
实时数据采集主要是对主要设备运行的电气量和非电气量进行采集，对各设备运行状态、继电保护装置的动作情况进行采集，实时地传送至电力监控调度中心，电力监控调度中心通过以上数据采集，产生各种实时数据，供数据库更新，并形成历史数据库。
(2) 控制功能
实现对35kV断路器、400V进线和母联断路器、400V三级负荷总开关、DC1500V直流开关、电动隔离开关、接触网上网开关的合、分控制。
系统对所有的下行命令（遥控命令），具有多级校验及闭锁条件检验，以防误操作。应设置操作权限，需经二次确认，才能执行一条命令。同一时间只能对一个对象进行操作。控制的过程分为“选择”和“执行”两步操作，并在主接线显示画面上用不同颜色显示，并用汉字显示操作的时间、地点、操作内容和操作结果。其控制方式可以按单独控制或程序控制方式进行。
①单独控制：对开关或装置进行状态控制，完成所内的断路器、电动隔离开关的“合”、“分”闸控制操作。
②程序控制：对一系列开关或装置按预定顺序进行状态控制，实现所内、所间供电系统各种正常运行模式的倒闸作业。
③具有控制闭锁功能
满足供电系统提出的所需闭锁功能。
(3)事故报告功能
①当出现断路器事故变位，系统给出相应的事故信息提示和告警信号，报警处理分两种方式，一种是事故报警，另一种是预告报警。
②事故追忆：系统具有事故追忆的功能。
(4) SOE记录：系统能够记录断路器、保护装置及自动装置的变位状态和事件顺序。SOE记录可按其动作原因和性质进行分类显示、打印。
(5) 画面显示功能
能在显示器上显示本工程地理图、系统网络图、各变电所主接线图、通道结构图、接触网线路图、潮流图、设备工况图、开关量状态信息表、实时测量信息表、历史数据表、程控显示操作画面、实时遥测曲线图、电度量直方图、电量趋势曲线图、电流棒图、日/月/年报报表、越/复限统计报表、操作记录报表、事件记录报表、事故记录列表、事件细目画面、远动对象表等，以形象直观的方式实时动画显示系统设备运行情况。监控系统应能提供丰富的图库和方便的图形生成工具。
(6) 打印功能
系统具有定时打印、召唤打印、随机打印功能。
(7) 培训功能：系统具有对操作人员、运行维护人员进行上岗培训
功能，使其掌握电力监控系统的运行管理、操作、以及日常维护、故障排除、替换故障元件等业务。
(8) 维护及管理功能
系统具有设备工况报告、网络配置信息显示、自动报表生成打印等功能。
(9) 自检测、自诊断和自恢复功能
系统能对远动通道进行检测及对系统进行在线诊断。
(10) 系统时钟同步
系统应能接受同步时钟信号，保证网络上各节点设备能同步工作。
2. 变电所综合自动化子系统主要功能
变电所综合自动化系统子站实现变电所各种设备的控制、监视、联动、连锁、闭锁、电量与非电量的数据采集以及实现所间开关联跳、接触网电动隔离开关联锁等功能。
(1) 系统故障诊断功能：所内任何监控单元发生故障，均应报警，单个监控单元的故障，不影响整个网络的运行，故障标志达到板极。
(2) 当地监控事故分析处理，当接收到开关跳闸和事故信号后，系统自动显示故障原因。在得到调度命令后，由值班人员恢复供电或正式退出故障设备。
(3) 主控单元功能
①管理整个所内监控网络。
②监视各开关柜内监控单元的运行状态；直接控制监视不宜装设监控单元的开关设备；实现变电所电源自动投切装置的功能；完成变电所所间开关联跳功能；直流馈线断路器与接触网电动隔离开关之间的联锁等。
③接受控制中心调度控制命令；向控制中心调度系统传送变电所操作、事故、预告等信息；与继电保护网实现数字通信，采集保护运行及动作信息，并传向控制中心。
(4) 开关柜内微机综合保护测控单元主要功能
①接收站主控单元的控制命令，结合已储存的开关位置信号，进
行逻辑判断，通过输出继电器发出开关的“合”“分”闸命令。
②采集和显示开关设备的位置信号、柜内设备运行的事故信号、预告信号，通过所内监控网络传送至站内主控单元。
③对电流、电压、功率等电气量采样，通过所内监控网络传送到主控单元。
12..4系统主要技术指标
1. 网络传输速率
(1) 控制中心网络传输速率：≥100Mbps
(2) 子站与控制中心通信传输速率：≥10Mbps
2. 系统响应
(1) 遥测传送时间：≤3S
(2) 遥信变位传送时间：≤2S
(3) 遥控命令传送时间：≤4S
(4) 系统实时数据扫描时间：2S~10S
(5) 画面实时数据刷新周期：≤2s
(6) 站间事件分辨率：≤10ms
(7) 遥控、遥调正确率：≥99.9%
(8) 平均无故障时间：20000小时
(9) 遥信输出：无源接点方式
地铁供电系统 第一节概述 一、地铁供电方式 地铁的供电电源要求安全可靠,通常由城市电网供给。目前，国内各城市对地铁及城市轨道交通的供电一般有三种方式,即分散供电方式、集中供电方式、分散与集中相结合的混合供电方式。 分散供电方式是指沿地铁线路的城市电网(通常是10ＫV电压等级)分别向各沿线的地铁牵引变电所和降压变电所供电。其前提条件是城市电网在地铁沿线有足够的变电站和备用容量,并能满足地铁牵引供电的可靠性要求。如早期的北京地铁采取的就是这种供电方式。 集中供电方式是指城市电网(通常是110KV或66KV电压等级)向地铁的专用主变电所供电,主变电所再向地铁的牵引变电所和降压变电所供电，地铁自身组成完整的供电网络系统。近几年新建的地铁系统多采用集中供电方式，如上海、广州、深圳地铁等。 分散与集中相结合的供电方式是上述两种供电方式的结合,可充分利用城市电网的资源,节约投资，但供电可靠性不如集中供电方式，管理亦不够方便。 集中和分散两种不同供电方式的比较如表１-3－1所示，分散与集中相结合的供电方式优缺点介于两者之间。
表1-3－１ 地铁供电方式的比较 供电方 式 优 点 缺 点 集中供 电方式 ｌ 供电可靠性高，受外界因素影响 较小； l 主变电所采用1１０/3５ＫＶ有载 自动调压变压器,并有专用供电回路， 供电质量好； l 地铁供电可独立进行调度和运营 管理; 检修维护工作相对独立方便; l 可提高地铁供电的可靠性和灵活 性； l 牵引整流负荷对城市电网的影响 小； ｌ 只涉及城市电网几个２２0K Ｖ变 电站的增容改造，工程量较小,相对易 于实现。 l 投资较大。
地铁变电站PLC自动化系统设计 用PLC来实现地铁变电站自动化的RTU功能，能够很好地满足“三遥”的要求。本系统采用了Modicon Quantum系列PLC，来实现变电站自动化的RTU功能。 1 引言 地铁的供电系统为地铁运营提供电能。无论地铁列车还是地铁中的辅助设施都依赖电能。地铁供电电源一般取自城市电网，通过城市电网一次电力系统和地铁供电系统实现输送或变换，然后以适当的电压等级供给地铁各类设备。 地铁全面采用变电站自动化设计，由于变电站数量多、设备多，在加上其完善的综合功能，信息交换量大，而且要求信息传输速度快和准确无误。在变电站综合自动化系统中，监控系统至关重要，是确保整个系统可靠运行的关键。 变电站自动化系统，经过几代的发展，已经进入了分散式控制系统时代。遥测、遥信、遥控命令执行和继电保护功能等均由现场单元部件独立完成，并将这些信息通过通讯系统送至后台计算机系统。变电站自动化的综合功能均由后台计算机系统承担。 将变电站中的微机保护、微机监控等装置通过计算机网络和现代通信技术集成为一体化的自动化系统。它取消了传统的控制屏台、表计等常规设备，因而节省了控制电缆，缩小了控制室面积。 2 地铁变电站自动化系统组成 在本地铁变电站自动化系统设计中，采用分层分布式功能分割方案。
系统纵向分三层，即变电站管理层、网络通讯层和间隔设备层。分层式设计有利于系统功能的划分，结构清晰明了。系统采用集中管理、分散布置的模式，各下位监控单元安装于各开关柜内，上位监控单元通过所内通信网络对其进行监视控制。变电站自动化系统需要对35kV 交流微机保护测控装置、直流1500kV牵引系统微机保护测控装置、380/220V监测装置、变压器及整流器的温控装置、直流/交流电源屏等设备进行监控和数据采集。 由于可编程序控制器技术经过几十年的发展，已经相当成熟。其品种齐全，功能繁多，已被广泛应用于工业控制的各个领域。用PLC来实现地铁变电站自动化的RTU功能，能够很好地满足“三遥”的要求。本系统采用了Modicon Quantum系列PLC，来实现变电站自动化的RTU功能。Quantum具有模块化，可扩展的体系结构，用于工业和制造过程实时控制。对应于变电站的电压等级和点数的多少，可以选用大、中、小型不同容量的PLC产品。 随着当地保护装置功能的日益强大，可以通过与保护装置的通讯来实现遥控和遥信功能。一些特殊要求的情况下，采用DI、DO、AI模块来实现遥控和遥信。使用PLC的DI模块来实现遥信、用PLC的DO模块来实现遥控、用PLC的AI模块来实现遥测、用PLC的通信功来完成与微机保护单元的通讯。利用PLC的各种模块可以很方便的实现“三遥”基本功能。 3 地铁变电站自动化系统设计 3.1 系统结构
学号09750201 工业与民用供电课程设计 设计说明书 某大学校区供电系统设计 起止日期：2013 年1 月7 日至2013 年 1 月12 日 学生姓名安从源 班级09电气2班 成绩 指导教师(签字) 控制与机械工程学院 2013年1月12日
供电技术课程设计任务书 （任务序号09750201） 一、基础材料 本课程设计针对某大学校区供电系统设计。 ⒈负荷的水平与类型 ⑴负荷水平：（见附表） ⑵负荷类型：本供电区域负荷属于二级负荷，要求不间断供电。 ⑶该校最大负荷利用小时数为5600小时。 ⑷ 0.4kV负荷的同时系数为0.7，10kV负荷的同时系数为0.8。 ⒉电源情况 ⑴由该厂东北方向8KM处一个35KV电压等级线路提供一个电源A，其出口短路容量S d=150MVA。 ⑵由该厂西北方向5KM处一个10KV电压等级线路提供一个电源B，其出口短路容量S d=75MVA。 ⑶功率因数：电源A要求功率因数大于0.92，电源B要求功率因数大于0.95。 ⑷供电电价为两部电价 基本电价：按变压器容量计算每月基本电价，15元/ KVA。 电度电价：35KV供电电压时0.70元/kwh，10KV供电电压时0.75元/kwh。 ⒊环境情况 ⑴环境年平均气温15℃。 ⑵ 35kV变电站为独立建筑物，10kV变电站布置在相关建筑物的地下室或底层内。 ⑶各级变压器均为室内布置。 二、设计范围 ⒈确定全校计算负荷。 ⒉确定全校的供电系统结构形式。 ⒊确定35KV变电站、10KV变电站的主接线形式、变压器台数及容量。 ⒋计算35kV及10kV断路器出口处短路电流。 ⒌确定35kv断路器及隔离开关，确定35kv电缆及10kv电缆型号。 ⒍确定无功功率补偿装置。 ⒎确定总降压变电所及车间变电所的平、立面图。 三、设计成果 ⒈设计计算书。 ⒉供电系统结构示意图一张。 ⒊ 35KV变电所一次设备主接线图一张。 ⒋ 35KV变电所的平面图、剖面图一张。 ⒌母线电压测量及绝缘监视电路图一张。 ⒍定时限过流保护的原理图与展开图一张。 指导教师（签字）： 教研室主任（签字）： 批准日期：2010年01月12日
(此文档为word格式，下载后您可任意编辑修改！) 工作总结 地铁牵引供电系统设计 分校（站、点）：国顺 年级、专业：08秋机电一体化 教育层次：大专 学生姓名：朱臻 指导教师：李杰 完成日期： aufwiedesan
目录 一、牵引站一次系统 (3) 二、牵引供电系统各主要设备介绍 (5) (一）交流系统 (5) (二）整流器 (6) (三）直流高速断路器 (9) (四）中央信号屏…………………………………………………………………… 11 参考文献…………………………………………………………………………… 14 致谢……………………………………………………………………………… 15
地铁牵引供电系统设计 随着城市的发展,轨道交通越来越离不开人们的日常生活,上海地铁的客流也与日聚增,而供电系统在整个地铁运营中则起着举足轻重的作用。地铁供电系统主要可分为：主变电系统,牵引供电系统和车站及附属设备供电系统(降压站)三大部分,主变电系统就是将电网的110KV高压电转换为33KV 和10KV供牵引和降压站。牵引供电系统(以下简称牵引站)要求：供电安全系数高，能适应地铁列车大密度、高频率启动和制动，相邻供电区域间必须没有无电区域。因此，上海地铁采用了33KV的交流高压电通过整流器转为1500V的直流电并送到触网为列车供电技术。下面就以92年建成的地铁一号线衡山路牵引站为例作一下系统的介绍。 一、牵引站一次系统 地铁供电系统不同于一般的工业和民用电,属于一级负荷,对安全性和可靠性有着较高的要求,所以牵引站也是按照上述要求来设计的。衡山路牵引站33kv有两条回路供电,分别是上衡牵和广衡牵33KV进线开关,平时上衡牵运行,广衡牵作备用：采用西门子公司制造的GIS(六氟化硫全封闭高压开关柜)组合式开关柜,比传统高压柜占地面积小,可靠性高,维护工作也大大减少。 本牵引站由两台4.4MVA整流变压器将33KV降到1220V并送往整流器,采用干式双绕组变压器,一次侧为Dd0接法,有利于简少谐波干扰；二次侧为DY5接法利用三角形和星形互差30度的特点组成交流6相整流电路通过整流以后得到12脉波直流电,比一般三相6脉波整流电路大大减少了脉动系
摘要 本次设计题目为某高校生活区配电系统设计，该系统通过降压变压器与10kv公共电源干线相连，然后向学校供给电能。该校对供电可靠性要求也较高。因此，必须采用可靠性较高的接线形式。 本次设计主要内容包括：负荷计算、短路电流计算、电气主接线的设计、电气设备的选择与校验（包括主变压器的选择、断路器及隔离开关的选择与校验、导体的选择与校验、电流互感器的选择与校验、电压互感器的选择和避雷器的选择等）和变配电所的布置与结构设计。其中，主接线代表了变配电所主体结构，它对各种电气设备的选择、配电装置的布置、继电保护、自动装置和控制方式的拟定都有决定性的关系，并将长期影响电力系统运行的可靠性、安全性、灵活性和经济性。 在设计的过程中，本人参阅了大量的供配电系统设计、变配电所设计、建筑电气设计规范等相关的规范和设计手册，最后对该校供配电系统进行了初步设计。本设计为毕业设计，其目的是通过设计实践，综合运用所学知识，理论联系实际，锻炼独立分析和解决电气设计问题的能力，为未来的工作奠定坚实的基础。 关键词：变压器电气主接线电气设备继电保护
目录 摘要 第1章绪论 (1) 1.1 供配电设计的意义和要求 (1) 1.2 供配电设计必须遵循的一般原则 (1) 1.3 设计步骤 (2) 1.4 本次设计的主要工作 (4) 第2章系统计算负荷及无功功率补偿 (5) 2.1 负荷计算 (5) 2.1.1 负荷计算的内容和目的 (5) 2.1.2计负荷的确定 (5) 2.1.3 按需要系数法确定计算负荷的公式 (5) 2.1.4 负荷计算的结果 (6) 2.2无功功率补偿及其计算 (7) 2.2.1 无功补偿的目的 (7) 2.2.2 无功功率的人工补偿装置 (7) 2.2.3 并联电容器的选择计算方法 (8) 2.2.4 无功功率补偿的计算 (8) 第3章变配电所位置和主变压器及主接线方案的选择 (10) 3.1 变配电所位置的选择 (10) 3.1.1 变配电所型式的概述 (10) 3.1.2变配电所位置选择的一般原则 (10) 3.2 变电所主变压器的选择 (11) 3.2.1 变电所主变压器选型的原则 (11) 3.2.2 变电所主变压器台数的选择 (11) 3.2.3 变电所主变压器容量的选择 (11) 3.3 变配电所主接线方案的选择 (12) 3.3.1 变配电所主接线设计要求 (12) 3.3.2 变配电所主接线方案的拟定 (13) 第4章短路电流计算 (17) 4.1 计算短路电流的目的 (17) 4.2 短路计算的方法 (17) 4.3 标么值法计算短路电流 (17) 4.3.1 标么值的概念 (17) 4.3.2 电力系统各元件电抗标么值的计算 (18) 4.3.3 用标么值法进行短路计算的方法 (18) 4.4 短路电流的计算过程与结果 (19) 第5章变配电所一次设备的选择校验 (22) 5.1 一次设备选择与校验的条件与项目 (22) 5.1.1 一次设备选择与校验的条件 (22) 5.1.2 一次设备选择与校验的项目 (22)
17.2 变电所 17.2.1、17.2.2 规定了直流快速自动开关安装前外观检查和安装的一般要求。 17.2.3 便于及时、准确区分不同电压、不同电流制及不同用途的母线。 17.2.4 本条是为保证人身安全及采用“排”、“堵”双重方法，限制直流系统运行中杂散电流对结构钢筋及金属管道产生腐蚀而制定的。 17.3 牵引电网 17.3.1 牵引电网是以走行轨为基准进行安装的，故作本条规定。 (I）接触轨 17.3.3 对设备、器材安装前外观检查提出的一般要求。“锈蚀”是指轨条表面呈黄褐色起皮状态，起皮除净后，轨条表面有麻点。 17.3.4 变形或损伤的轨条，难以保证工程质量。 17.3.5 对底座安装提出的要求。 底座安装的水平距离及高程允许偏差土2mm，是考虑底座施工偏差和绝缘子、轨条安装后的积累偏差，不超过设计允许值（北京地铁为士6mm）而制定的。 17.3.6 绝缘子与底座出现间隙时，可用1～2mm厚的铁片垫平找正，但铁片最多不宜超过3片，以免增加绝缘子的不稳定性。 17.3.7 根据北京地下铁道一、二期工程实践经验制定。 保证电动车组受流器和接触轨相对运动中的可靠接触；允许偏差为：水平距离土6mm，高程士6mm实践证明是可行的。 轨条接续长度“允许偏差为士2%”是考虑施工配轨时尽量减少锯轨或短轨焊接而制定的。 第4、8款的允许偏差值是根据施工经验制定的。 端部弯头和侧面弯头安装如不符要求，则会出现受流器与接触轨初始接触不良，甚至碰坏受流器。 17.3.8 减少接触电阻，并保证取流良好。 17.3.11 突出接触轨限界将危及行车安全。 17,3.12 对接触轨设备安装做出的一般规定：
浅谈地铁供电系统的构成及形式 发表时间：2017-01-20T09:45:47.700Z 来源：《基层建设》2016年31期作者：李玉 [导读] 随着科学技术的发展，各大城市在大力建设地铁的同时，对供电系统的研究也不断深入。本文结合电气自动化在地铁中的应用，着重了解地铁供电原理，预防电力短路造成的安全事故，确保地铁安全运营。 深圳市地铁集团有限公司运营总部 摘要：地铁供电系统的安全是保障地铁车辆正常运行的基础。随着科学技术的发展，各大城市在大力建设地铁的同时，对供电系统的研究也不断深入。本文结合电气自动化在地铁中的应用，着重了解地铁供电原理，预防电力短路造成的安全事故，确保地铁安全运营。 关键词：地铁;供电;短路 1、地铁供电系统构成 根据功能的不同，地铁供电系统一般划分为以下几部分：外部电源;主变电所;牵引供电系统;动力照明系统;杂散电流腐蚀防护系统;电力监控系统。 1.1外部电源 外部电源是地铁供电系统主变电所接入的城市电网电源，其中形式分别有混合式供电、集中式供电、分散式供电等，而集中式通常是从城市电网110kV或66kV侧引入两回电源。比如北京地铁采用110kV外部电源，沈阳地铁采用66kV外部电源，但是必须至少有一回电源为专线。 1.2主变电所 主变电所的功能是接受城网高压电源，经降压为牵引变电所、降压变电所提供中压电源（通常为35kV或10kV），主变电所适用于集中式供电。主变电所接线方式为线变式或桥型接线。 1.3牵引供电系统 牵引供电系统的功能是将交流中压经降压整流变成直流1500V或直流750V电压，为地铁列车提供牵引供电，系统包括牵引变电所与牵引网，牵引网包括接触网与回流网。接触网有架空接触网（直流1500V）和接触轨（直流1500V或750V）两种悬挂方式，大多数工程利用走行轨兼作回流网;少数工程单独设置回流轨。 1.4动力照明供电系统 动力照明供电系统的功能是将交流中压（35kV或10kV）降压变成交流220/380V电压，为运营需要的各种机电设备提供电源。 1.5杂散电流腐蚀防护系统 杂散电流腐蚀防护系统的功能是减少因直流牵引供电引起的杂散电流并防止其对外扩散，尽量避免杂散电流对城市轨道交通主体结构及其附近结构钢筋、金属管线的电腐蚀，并对杂散电流及其腐蚀保护情况进行监测。 1.6电力监控系统 电力监控系统的功能是实时对地铁变电所、接触网设备进行远程数据采集和监控。在城市轨道交通控制中心，通过调度端、通信通道和变电所综合自动化系统对主要电气设备进行四遥控制，实现对整个供电系统的运营调度和管理。 2、地铁运营供电形式 地铁供电主要有第三轨供电和接触网供电。 2.1第三轨供电是在钢轨的左侧铺设一条特殊的“受流轨”，与轨道平行的第三轨，形状与钢轨相似，截面的形状亦为“工”字形，但体积小，直流电作为牵引动力。列车运行时靠车辆底部的电刷接触受流轨而传导电力。价格低廉，技术含量低，易于铺设，安全系数低。 2.2接触网供电，电网在列车上方，通过受电弓直接输入直流电，类似于电车。此法安全系数高，技术含量高，接触网铺设难度大，费用高。 3、为预防各种地铁电力故障，常采取馈线保护措施，形成自动化断电，从而降低损失。 3.1电力故障主要有短路故障、过负荷故障、过压故障等。 3.2针对电力故障所采取的馈线保护措施，主要有：大电流脱扣保护、电流上升率及电流增量保护、定时限过流保护、双边联跳保护、接触网热过负荷保护、自动重合闸保护等。 3.2.1大电流脱扣保护 大电流脱扣主保护被用于快速切除近端短路的故障，通常安装在断路器本体内。 工作原理为：假设列车在所有正常运行状况时的最大瞬时工作电流为Im，定值整定为I>KIm（其中，K为安全系数），一旦检测到瞬时电流超过定制，会立即跳闸，切断电源。 3.2.2电流上升率及电流增量保护 此馈线主保护使用比较广泛，它能切断近端短路电流，也能切除大电流脱扣保护不能切除的故障电流较小的远端短路故障。 工作原理为：电流上升率及电流增量保护由瞬时跳闸和延时跳闸两个原件并列组成，任何一个原件都可以直接跳闸。 3.2.3定时限过流保护 定时限过流保护有两个定值，启动电流I和延时时间T。当电流超过I时，保护启动，定时器也同时启动，在定时器时限未到达的这段时间内，若电流超过定制，则在定时器时限T到达后跳闸;反之，若电流回落至定值以下，保护返回。 3.2.4双边联跳保护 对于采用双边供电的接触网，应用比较广泛。对于同区间供电的两个变电站，由第一个感知到短路故障电流的站发出跳闸命令，跳开本站开关，同时发出联跳命令给联跳装置，再由联跳装置向临站发出跳闸信号，临站收到信号后，跳开开关。 3.2.5接触网热过负荷保护 本保护措施，主要是消除热过负荷故障，不一定是短路故障影响。 工作原理：根据接触网的电阻率、电阻率修正系数、长度、横截面积、电流，计算出接触网的发热量，从而根据接触网和空气的比热等热负荷特性及通风量的等环境条件，由公式给出接触网的电缆温度Tmax。当电缆温度超过Tmax时，则跳开该接触网空点开关，开关跳
南阳理工学院本科生毕业设计（论文） 学院（系）：电子与电气工程学院 专业：电气工程及其自动化 学生： 指导教师： 完成日期 2014 年 5 月
南阳理工学院本科生毕业设计（论文） 某小区供配电系统设计 Design for the Power Supply and distribution system of a residence community 总计： 36 页 表格： 10 个 插图： 9 幅
南阳理工学院本科毕业设计（论文） 某小区供配电系统设计 Design for the Power Supply and distribution system of a residence community 学院：电子与电气工程学院 专业：电气工程及其自动化 学生姓名： 学号： 指导教师（职称）： 评阅教师： 完成日期： 南阳理工学院 Nanyang Institute of Technology
某小区供配电系统设计 ［摘要］住宅小区供配电系统的稳定运行直接影响着人们的日常生活及秩序。因此研究小区供配电系统如何更好的实现安全、可靠、经济运行具有现实的意义。本课题初步对住宅小区的供配电系统进行设计，并根据国家相关标准对所设计的内容进行规范化。分析小区的原始数据和供电特点，对小区各类负荷进行计算；通过计算负荷选择变压器的容量和数目完成变电所的设计；合理选择电气主接线方式；根据短路电流选择合适的电力电缆；确定建筑物防雷等级，做好小区的防雷接地保护。设计过程中不仅要保证供电的质量和安全性，还应尽量满足供电的经济性，节省能源和材料。 ［关键词］计算负荷；短路电流；变压器；供配电设计；防雷接地 Design for the Power Supply and Distribution System of a Residence Community Electrical Engineering and Automation Specialty MA Jun-yao Abstract: Residence community for safe and reliable operation of the distribution system directly affects people's daily lives.This project is initially designed for the power supply and distribution system of the residence community. And also the design is normalized in accordance with the relevant national regulations and standards. So the power supply and distribution system in residence community district how to realize the safe, reliable and economic operation has realistic meaning. Analysis the raw data for the residence community and load calculation of the residence community. Based on the calculated load the measures of power supply and distribution of the residence community is designed. It includes the electric main wiring design, transformer and distribution substation design. Meanwhile the appropriate electric power cable are selected according to the short-circuit current. And the protection design about grounding for lightning is also essential. Not only must the quality and safety of power supply be ensured, but also the economical power supply, energy-saving and material-saving should be met as much as possible. Key words:Load calculation; Short-circuit current; Transformer; Power supply and distribution design; Grounding for lightning 目录
地铁直流牵引供电系统 地铁直流牵引供电系统GB 10411--89 1 主题内容与适用范围 1.1 主题内容 本标准规定了地铁直流牵引供电系统中供电制式、牵引电压等级、变电所及接触网德各项性能指标和设备运行指标等。 1.2 本标准适用于城市地铁德直流牵引供电系统。 2 引用标准 GB 5951 城市无轨电车供电系统 GBJ 54 低压配电装置及线路设计规范 GBJ 62 工业与民用电力装置德继电保护和自动装置设计规范 GBJ 64 工业与民用电力装置德电压保护设计规范 3 术语 3.1 供电、馈电 在城市地铁牵引供电系统中，通常将交、直流配电系统称为供电，仅直流配电称为馈电。 3.2 系统最高电压 指系统正常运行时，在任何时间内，系统中任何一点上出现德最低电压。不包括系统德暂时状态和异常电压。 3.3 系统最低电压 指系统正常运行时，在任何时间内，系统中任何一点上出现德最低电压。不包括系统德暂时状态和异常电压。 3.4 设备最高电压 指系统正常运行时，设备所承受德最高运行电压。 3.5 供电制式 指系统中采用的电流制、馈电方式及电压等级等。 3.6 牵引变电所 供给地铁一定区段内直流牵引电能的变电所。 3.7 整流机组 整流器与牵引变压器组合在一起的电流变换设备。 3.8 整流机组负荷等级 根据负荷曲线的性质特征所划分的整流机过载能力等级。 3.9 接触网最小短路电流 在最小运行方式下，接触网中离馈入点最远端发生正负极间短路的电流。 3.10 接触网最大短路电流 在最大运行方式下，接触网馈入点处发生正负极间短路时的电流。 3.11 未端电压 接触网中离馈入点最远端的电压。 3.12 馈线 从牵引变电所向接触网输送直流电的馈电线。 3.13 双边馈电 一个馈电区间由相邻牵引变电所各经一路馈线同时馈电。
, 南阳理工学院 本科生毕业设计（论文）( @ 学院（系）：电子与电气工程学院 专业：电气工程及其自动化 学生： 指导教师： ： 完成日期 2014 年 5 月
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南阳理工学院本科生毕业设计（论文） 某小区供配电系统设计 Design for the Power Supply and distribution system of a residence community 总计： 36 页 表格： 10 个 插图： 9 幅
南阳理工学院本科毕业设计（论文） 某小区供配电系统设计 Design for the Power Supply and distribution system of a residence community 学院：电子与电气工程学院 专业：电气工程及其自动化 学生姓名： 学号： 指导教师（职称）： 评阅教师： 完成日期： 南阳理工学院 Nanyang Institute of Technology
某小区供配电系统设计 ［摘要］住宅小区供配电系统的稳定运行直接影响着人们的日常生活及秩序。因此研究小区供配电系统如何更好的实现安全、可靠、经济运行具有现实的意义。本课题初步对住宅小区的供配电系统进行设计，并根据国家相关标准对所设计的内容进行规范化。分析小区的原始数据和供电特点，对小区各类负荷进行计算；通过计算负荷选择变压器的容量和数目完成变电所的设计；合理选择电气主接线方式；根据短路电流选择合适的电力电缆；确定建筑物防雷等级，做好小区的防雷接地保护。设计过程中不仅要保证供电的质量和安全性，还应尽量满足供电的经济性，节省能源和材料。 ［关键词］计算负荷；短路电流；变压器；供配电设计；防雷接地 Design for the Power Supply and Distribution System of a Residence Community Electrical Engineering and Automation Specialty MA Jun-yao Abstract: Residence community for safe and reliable operation of the distribution system directly affects people's daily project is initially designed for the power supply and distribution system of the residence community. And also the design is normalized in accordance with the relevant national regulations and standards. So the power supply and distribution system in residence community district how to realize the safe, reliable and economic operation has realistic meaning. Analysis the raw data for the residence community and load calculation of the residence community. Based on the calculated load the measures of power supply and distribution of the residence community is designed. It includes the electric main wiring design, transformer and distribution substation design. Meanwhile the appropriate electric power cable are selected according to the short-circuit current. And the protection design about grounding for lightning is also essential. Not only must the quality and safety of power supply be ensured, but also the economical power supply, energy-saving and material-saving should be met as much as possible. Key words: Load calculation; Short-circuit current; Transformer; Power supply and distribution design; Grounding for lightning
第1章 绪论 供配电技术，就是研究电力的供应及分配的问题。电力，是现代工业生产、民用住宅、及企事业单位的主要能源和动力，是现代文明的物质技术基础。没有电力，就没有国民经济的现代化。现代社会的信息化和网络化，都是建立在电气化的基础之上的。因此，电力供应如果突然中断，则将对这些用电部门造成严重的和深远的影响。故，作好供配电工作，对于保证正常的工作、学习、生活将有十分重要的意义。 供配电工作要很好的为用电部门及整个国民经济服务，必须达到以下的基本要求： （1） 安全——在电力的供应、分配及使用中，不发生人身事故和设备事故。 （2） 可靠——应满足电力用户对供电可靠性和连续性的要求。 （3） 优质——应满足电力用户对电压质量和频率质量的要求。 （4） 经济——应使供配电系统投资少，运行费用低，并尽可能的节约电能和减少有 色金属消耗量。 另外，在供配电工作中，还应合理的处理局部和全局，当前与长远的关系，即要照顾局部和当前利益，又要有全局观点，能照顾大局，适应发展。 我们这次的毕业设计的论文题目是：某高校供配电工程总体规划方案设计；作为高校，随着本科教育工作的推进和未来几年的继续扩招，对学校的基础设施建设特别是电力设施将提出相当大的挑战。因此，我们做供配电设计工作，要作到未雨绸缪。为未来发展提供足够的空间：这主要表现在电力变压器及一些相当重要的配电线路上，应力求在满足现有需求的基础上从大选择，以避免一台变压器或一组变压器刚服役不到几年又因为容量问题而台而光荣下岗的情况的发生。 总之一句话：定位现实，着眼未来；以发展的眼光来设计此课题。 第2章 供配电系统设计的规范要点 供配电系统设计应贯彻执行国家的经济技术指标，做到保障人身安全，供电可靠，技术先进和经济合理。在设计中，必须从全局出发，统筹兼顾，按负荷性质、用电容量、工程特点，以及地区供电特点，合理确定设计方案。还应注意近远期结合，以近期为主。设计中尽量采用符合国家现行有关标准的效率高、能耗低、性能先进的电气产品。 2.1 负荷分级及供电要求 电力负荷应根据对供电可靠性的要求及中断供电在政治、经济上所造成的损失及影响的程度分为一级、二级、三级负荷。独立于正常电源的发电机组，供电网络中独立于正常的专用馈电线路，以及蓄电池和干电池可作为应急电源。二级负荷的供电系统，应由两线路供电。必要时采用不间断电源（UPS ）。 2.1.1 一级负荷 一级负荷为中断供电将造成人身伤亡者；或将在政治上，经济上造成重大损失者；或中断将影响有重大政治经济意义的用电单位的正常工作者。 就学校供配电这一块来讲，我校现没有一级用电负荷。 2.1.2 二级负荷 二级负荷为中断供电将在政治上，经济上产生较大损失的负荷，如主要设备损坏，大量产品报废等；或中断供电将影响重要的用电单位正常的工作负荷，如交通枢纽、通信枢纽等；或中断供电将造成秩序混乱的负荷等。 在本次毕业设计中：我校现有的二级负荷有：综合楼（南）和综合教学楼（北）的消防电梯、消防水泵、应急照明，银行用电设备，专家楼用电设备，医院急诊室用电设备，
地铁直流牵引供电系统 GB 10411--89 1 主题内容与适用范围 1.1 主题内容 本标准规定了地铁直流牵引供电系统中供电制式、牵引电压等级、变电所及接触网德各项性能指标和设备运行指标等。 1.2 本标准适用于城市地铁德直流牵引供电系统。 2 引用标准 GB 5951 城市无轨电车供电系统 GBJ 54 低压配电装置及线路设计规范 GBJ 62 工业与民用电力装置德继电保护和自动装置设计规范 GBJ 64 工业与民用电力装置德电压保护设计规范 3 术语 3.1 供电、馈电 在城市地铁牵引供电系统中，通常将交、直流配电系统称为供电，仅直流配电称为馈电。 3.2 系统最高电压 指系统正常运行时，在任何时间内，系统中任何一点上出现德最低电压。不包括系统德暂时状态和异常电压。 3.3 系统最低电压 指系统正常运行时，在任何时间内，系统中任何一点上出现德最低电压。不包括系统德暂时状态和异常电压。 3.4 设备最高电压 指系统正常运行时，设备所承受德最高运行电压。 3.5 供电制式 指系统中采用的电流制、馈电方式及电压等级等。 3.6 牵引变电所 供给地铁一定区段内直流牵引电能的变电所。 3.7 整流机组 整流器与牵引变压器组合在一起的电流变换设备。 3.8 整流机组负荷等级 根据负荷曲线的性质特征所划分的整流机过载能力等级。 3.9 接触网最小短路电流 在最小运行方式下，接触网中离馈入点最远端发生正负极间短路的电流。 3.10 接触网最大短路电流 在最大运行方式下，接触网馈入点处发生正负极间短路时的电流。 3.11 末端电压 接触网中离馈入点最远端的电压。 3.12 馈线 从牵引变电所向接触网输送直流电的馈电线。 3.13 双边馈电 一个馈电区间由相邻牵引变电所各经一路馈线同时馈电。 3.14 单边馈电 一个馈电区间由相邻两牵引变电所各经一路馈线同时馈电。
兰州交通大学试卷（主卷A ） 装 订线 一、填空题（每空0.5分，共计27分） 1、 我国电力网的电压等级主要有0.22 kV 、0.38 kV 、3 kV 、6 kV 、 10 kV 、35 kV 、110 kV 、220 kV 、330 kV 、500kV 。 2、最简单的牵引网是由 馈电线、接触网、轨道和大地、回流线 构成的供电网的总称.牵引电流从 牵引变电所主变压器 流出，经由 馈电线、接触网 供给电力机车，然后沿 轨道和大地、回流线 流 回牵引变电所主变压器。 3、一级负荷对供电要求为 二个独立电源供电 。 4、二级负荷对供电要求为 两回线路供电 。在负荷较小或地区供电 条件困难时，二级负荷可由 一回6kV 及以上专用线 供电。 5、根据国家标准《铁道干线电力牵引交流电压标准》（GB1402）的规 定，铁道干线电力牵引变电所牵引侧母线上的额定电压为 27.5kV ，自耦变压器供电方式母线上的额定电压为 55kV ；电力机 车、电动车组受电弓和接触网的额定电压为 25kV ，最高允许电压 为 29kV ；电力机车、电动车组受电弓上最低工作电压为 20kV ； 电力机车、电动车组在供电系统非正常情况（检修或故障）下运 6、分区所应设于 两相邻牵引变电所供电分区的分界处 。 7、在单线单边供电的电气化区段，相邻两供电分区之间一般设 分相绝缘器 ，并设 旁路隔离开关 以便实现临时越区供电。 8、高压熔断器经常与高压负荷开关配合使用。 9 、如图所示 其中1QB 、7QB 为中心牵引变电所；2QB 、4QB 为通过式牵引变电所； 3QB 、5QB 为分接式牵引变电所。 10、 倒闸操作的原则是： 接通电路时，先合断路器两侧的隔离开关，然后合断路器； 断开电路时，先断断路器，然后拉开断路器两侧的隔离开关。 11、 在牵引变电所中，电容器串入馈电线的作用是：提高牵引网电压水平 12、 在牵引变电所中，电容器并在母线上的作用是：提高功率因数 13、 牵引变电所按牵引网电流性质(电流制)可分为：直流牵引变电所、交流牵引变电所。 课程名称:电气化铁道供电系统与设计 班级： 姓名： 学号： 成绩: 班级： 姓名： 学号： 评分： 考题书写要求：上下不得超出黑线，左右不得超过黑线两端点 密 封线
地铁供电系统的构成 根据功能的不同，地铁供电系统一般划分为以下几部分：外部电源；主变电所；牵引供电系统；动力照明系统；杂散电流腐蚀防护系统；电力监控系统。 1、外部电源 地铁供电系统的外部电源就是地铁供电系统主变电所供电的外部城市电网电源。外部电源方案的形式有集中式供电、分散式供电、混合式供电。集中式供电通常从城市电网110kV侧引入两回电源，按照地铁设计规范要求，至少有一回电源为专线。 2、主变电所 主变电所的功能是接受城网高压电源（通常为110kV），经降压为牵引变电所、降压变电所提供中压电源（通常为35kV或10kV），主变电所适用于集中式供电。主变电所接线方式为线变式或桥型接线。 3、牵引供电系统 牵引供电系统的功能是将交流中压经降压整流变成直流1500V或直流750V 电压，为地铁列车提供牵引供电，系统包括牵引变电所与牵引网，牵引网包括接触网与回流网。接触网由架空接触网（直流1500V）和接触轨（直流1500V或750V）两种悬挂方式，大多数工程利用走行轨兼作回流网；少数工程单独设置回流轨。 4、动力照明供电系统 动力照明供电系统的功能是将交流中压（35kV或10kV）降压变成交流 220/380V电压，为运营需要的各种机电设备提供电源。 5、杂散电流腐蚀防护系统 杂散电流腐蚀防护系统的功能是减少因直流牵引供电引起的杂散电流并防止其对外扩散，尽量避免杂散电流对城市轨道交通主体结构及其附近结构钢筋、金属管线的电腐蚀，并对杂散电流及其腐蚀保护情况进行监测。 6、电力监控系统 电力监控系统的功能是实时对地铁变电所、接触网设备进行远程数据采集和监控。在城市轨道交通控制中心，通过调度端、通信通道和变电所综合自动化系统对主要电气设备进行四遥控制，实现对整个供电系统的运营调度和管理。
毕业设计（论文）原创性声明和使用授权说明 原创性声明 本人郑重承诺：所呈交的毕业设计（论文），是我个人在指导教师的指导下进行的研究工作及取得的成果。尽我所知，除文中特别加以标注和致谢的地方外，不包含其他人或组织已经发表或公布过的研究成果，也不包含我为获得及其它教育机构的学位或学历而使用过的材料。对本研究提供过帮助和做出过贡献的个人或集体，均已在文中作了明确的说明并表示了谢意。 作者签名：日期： 指导教师签名：日期： 使用授权说明 本人完全了解大学关于收集、保存、使用毕业设计（论文）的规定，即：按照学校要求提交毕业设计（论文）的印刷本和电子版本；学校有权保存毕业设计（论文）的印刷本和电子版，并提供目录检索与阅览服务；学校可以采用影印、缩印、数字化或其它复制手段保存论文；在不以赢利为目的前提下，学校可以公布论文的部分或全部内容。 作者签名：日期：
学位论文原创性声明 本人郑重声明：所呈交的论文是本人在导师的指导下独立进行研究所取得的研究成果。除了文中特别加以标注引用的内容外，本论文不包含任何其他个人或集体已经发表或撰写的成果作品。对本文的研究做出重要贡献的个人和集体，均已在文中以明确方式标明。本人完全意识到本声明的法律后果由本人承担。 作者签名：日期：年月日 学位论文版权使用授权书 本学位论文作者完全了解学校有关保留、使用学位论文的规定，同意学校保留并向国家有关部门或机构送交论文的复印件和电子版，允许论文被查阅和借阅。本人授权大学可以将本学位论文的全部或部分内容编入有关数据库进行检索，可以采用影印、缩印或扫描等复制手段保存和汇编本学位论文。 涉密论文按学校规定处理。 作者签名：日期：年月日 导师签名：日期：年月日
地铁交流牵引供电系统探讨 发表时间：2019-07-05T14:57:06.667Z 来源：《电力设备》2019年第4期作者：潘宏锋 [导读] 摘要：随着研究的不断深入，大负荷牵引情况下直流供电系统杂散电流等问题对城市建设的影响不断显现。 （南宁轨道交通集团有限责任公司广西南宁 530029） 摘要：随着研究的不断深入，大负荷牵引情况下直流供电系统杂散电流等问题对城市建设的影响不断显现。同时，直流系统所亭多、投资大也不利于地铁的进一步运用。本文对地铁直流供电系统现状进行了分析，并对建设交流供电系统的可能性提出了一些看法与建议。 关键词：地铁；交流；牵引供电 1地铁供电系统 1.1地铁供电系统的发展 自1903年英国利物浦地铁使用电力作为牵引动力以来，地铁供电技术的变化和革新就一直伴随着隧道的不断掘进而变化。地铁牵引供电系统伴随着科技的进步，其供电方式也发生着不断的改变。目前，新建成的地铁项目中绝大多数选用DC750V、DC1500V接触网或接触轨的供电系统。 1.2地铁牵引供电系统的基本结构 以新建成的南宁地铁1号线为例，其采用了DC1500V，简单悬挂接触网供电的模式。全线设有2个中心变电站，14个牵引变电所，27个降压变电站。 地铁采用的变压器由两部分组成，即移相变压器和整流机组。移相变压器负责将通过供电线路从中心变电站输送而来的35kV三相电降压。降压后，直接进入整流机组，整流为直流的十二脉冲波形。 为改善整流装置的高次谐波对电网、通信等设备的影响，目前地铁牵引供电系统中广泛使用等效24脉波整流电路，每个脉波相差15°的相位角，如图1所示。 图1 移相变压器原理图与向量图 直流供电系统虽然具有网侧3/5/7次谐波小的优点，但因其特点而产生的杂散电流危害影响较大。 2地铁杂散电流 2.1杂散电流的成因 在理想情况下，走行轨的电阻RR应为0，走行轨对大地的泄漏电阻RT为无穷大。此时，从接触网上取流IT与轨回流IR相等，所有的电 流都回流到变电所。但因现实中，，因此，存在杂散电流：（1） 杂散电流的存在，对地下布满管线的城市的影响尤为巨大。根据法拉第电解第一定律可知道，有[2]：（2） 根据（2）式，按照10min车辆追踪时间，每天96列列车经过，每列杂散电流100A，通过时间为1min，对于铸铁水管一年可腐蚀掉60.7kg。而且由于管道一般为合金管或纯度不高的金属材质制成，因此，其中难免会形成不同杂质与金属之间的电池效应，从而加快管道的腐蚀速度。 虽然目前大量采用复合材料管线代替原有的金属材质管线，但建筑、桥梁基础中的钢筋、各种供电设备的接地、天然气管道、供暖管路等仍无法用复合材料制成。因此，杂散电流的影响仍不可忽视。 2.2杂散电流常用的防治手段 杂散电流的防治可通过以下几种渠道实现： （1）采用杂散电流收集网收集杂散电流。通过将道床内的结构钢筋的电气通路导通，使其成为杂散电流收集的主要渠道[3]。 （2）涂抹绝缘材料。在隧道内或管线外涂抹绝缘涂层达到防腐蚀的效果。 （3）预埋特殊阳极材料，使其代替管线被腐蚀。 （4）将走行轨进行绝缘处理，使，从而使杂散电流能绝大多数通过走行轨回流到变电所内。 但（1）方案中牺牲了道床的安全性，结构钢筋将长时间受到腐蚀，不利于地铁运行安全。（2）、（3）作为被动方式，其日常运行中难以实时进行监控，存在隐性安全隐患。（4）方案的一次性投资和后期维护成本都较高。 3地铁交流牵引供电技术初探 3.1交流供电的优势 采用交流供电的优势在于供电能力强，不存在杂散电流的影响。同时，建设费用低，能满足大运量、快速起停的要求。与直流供电相比，虽然交流电需建设电分相，因地铁采用的电压较低，可采用结构相对简单的分段绝缘器作为分相。同时，目前地铁采用的变压器大多为D,Yn11型变压器，采用交流供电后，可采用V/V或V/X接线方式，大大提高功率因数，同时降低能耗。