地鐵供電系統(tǒng)設(shè)備要求.doc

地鐵供電系統(tǒng)第一節(jié)概述一、地鐵供電方式地鐵的供電電源要求安全可靠，通常由城市電網(wǎng)供給。目前，國(guó)內(nèi)各城市對(duì)地鐵及城市軌道交通的供電一般有三種方式，即分散供電方式、集中供電方式、分散與集中相結(jié)合的混合供電方式。分散供電方式是指沿地鐵線(xiàn)路的城市電網(wǎng)（通常是10KV電壓等級(jí)）分別向各沿線(xiàn)的地鐵牽引變電所和降壓變電所供電。其前提條件是城市電網(wǎng)在地鐵沿線(xiàn)有足夠的變電站和備用容量，并能滿(mǎn)足地鐵牽引供電的可靠性要求。如早期的北京地鐵采取的就是這種供電方式。集中供電方式是指城市電網(wǎng)（通常是110KV或66KV電壓等級(jí)）向地鐵的專(zhuān)用主變電所供電，主變電所再向地鐵的牽引變電所和降壓變電所供電，地鐵自身組成完整的供電網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)。近幾年新建的地鐵系統(tǒng)多采用集中供電方式，如上海、廣州、深圳地鐵等。分散與集中相結(jié)合的供電方式是上述兩種供電方式的結(jié)合，可充分利用城市電網(wǎng)的資源，節(jié)約投資，但供電可靠性不如集中供電方式，管理亦不夠方便。集中和分散兩種不同供電方式的比較如表1-3-1所示，分散與集中相結(jié)合的供電方式優(yōu)缺點(diǎn)介于兩者之間。表1-3-1地鐵供電方式的比較 供電方式優(yōu)點(diǎn)缺點(diǎn)集中供電方式l 供電可靠性高，受外界因素影響較小；l 主變電所采用110/35KV有載自動(dòng)調(diào)壓變壓器，并有專(zhuān)用供電回路，供電質(zhì)量好；l 地鐵供電可獨(dú)立進(jìn)行調(diào)度和運(yùn)營(yíng)管理；檢修維護(hù)工作相對(duì)獨(dú)立方便；l 可提高地鐵供電的可靠性和靈活性；l 牽引整流負(fù)荷對(duì)城市電網(wǎng)的影響??；l 只涉及城市電網(wǎng)幾個(gè)220KV變電站的增容改造，工程量較小，相對(duì)易于實(shí)現(xiàn)。l 投資較大。分散供電方式l 投資較??；l 便于城市電網(wǎng)進(jìn)行統(tǒng)一規(guī)劃和管理。l 因同時(shí)受110KV和10KV電網(wǎng)故障影響，故受外界因素影響較多；l 10KV電網(wǎng)直接向一般用戶(hù)供電，引起的故障幾率大，可靠性較低；l 與城市電網(wǎng)的接口多，調(diào)度和運(yùn)營(yíng)管理環(huán)節(jié)增多，故障狀態(tài)下的轉(zhuǎn)電不方便；l 牽引整流機(jī)組產(chǎn)生的高次諧波直接進(jìn)入10KV電網(wǎng)對(duì)其他用戶(hù)的影響較大；l 要求城市電網(wǎng)的變電所應(yīng)具有足夠的備用容量，以滿(mǎn)足地鐵牽引供電的要求；涉及較多110KV變電站的增容改造，工程量較大。對(duì)于某一城市究竟應(yīng)采用哪種供電方式，需要根據(jù)地鐵和城軌交通用電負(fù)荷并結(jié)合該城市電網(wǎng)的具體情況進(jìn)行分析。若該城市的電力資源缺乏，變電站較少，采用分散供電方式時(shí)由于需要新建多個(gè)地區(qū)變電站而使投資增大，在此情況下采用集中供電方式就比較合適。該供電方式具有管理方便、供電可靠性相對(duì)較高等優(yōu)點(diǎn)。若城市的電力資源較豐富，沿地鐵和城軌交通線(xiàn)路的地區(qū)變電站較多且容量也足夠給地鐵和城軌交通供電，則采用分散供電方式可節(jié)約建設(shè)資金。當(dāng)城市電網(wǎng)的情況介于上述兩種情況之間時(shí)，可考慮采用分散與集中相結(jié)合的供電方式。由于我國(guó)目前大多數(shù)地鐵和城軌交通均采用集中供電方式，故本文將以集中供電方式為主介紹地鐵的供電系統(tǒng)和設(shè)備。二、中壓供電網(wǎng)絡(luò)的電壓等級(jí)國(guó)外地鐵和城市軌道交通的中壓供電網(wǎng)絡(luò)一般有33KV、20KV、10KV三個(gè)電壓等級(jí)。國(guó)內(nèi)現(xiàn)有地鐵和城市軌道交通的中壓供電網(wǎng)絡(luò)有35KV、33KV、10KV電壓等級(jí)。北京和天津的地鐵和城市軌道交通的中壓供電網(wǎng)絡(luò)采用了10KV電壓等級(jí)；上海地鐵號(hào)線(xiàn)的中壓供電網(wǎng)絡(luò)中牽引供電網(wǎng)絡(luò)采用33KV電壓等級(jí)、動(dòng)力照明供電網(wǎng)絡(luò)采用10KV電壓等級(jí)；廣州地鐵號(hào)線(xiàn)的中壓供電網(wǎng)絡(luò)采用了33KV電壓等級(jí)；深圳地鐵1、4號(hào)線(xiàn)和南京地鐵南北線(xiàn)的中壓供電網(wǎng)絡(luò)均采用35KV電壓等級(jí)。我國(guó)電力系統(tǒng)并未推薦過(guò)使用33KV電壓等級(jí)，上海、廣州地鐵采用此電壓等級(jí)有其特殊歷史原因。其他城市很少采用。不同電壓等級(jí)的中壓供電網(wǎng)絡(luò)有不同的特點(diǎn)：（1） 35KV中壓供電網(wǎng)絡(luò)：輸電距離和容量大、電能損失小、設(shè)備可實(shí)現(xiàn)國(guó)產(chǎn)化，但設(shè)備相對(duì)體積大、產(chǎn)品價(jià)格高、國(guó)內(nèi)無(wú)環(huán)網(wǎng)開(kāi)關(guān)柜。目前國(guó)內(nèi)城市配電網(wǎng)擬取消35KV電壓等級(jí)，但國(guó)內(nèi)地鐵和城市軌道交通的中壓供電系統(tǒng)仍在使用。（2） 20KV中壓供電網(wǎng)絡(luò)：輸電距離和容量適中、電能損失較小、設(shè)備可完全實(shí)現(xiàn)國(guó)產(chǎn)化、設(shè)備體積小、產(chǎn)品價(jià)格適中、國(guó)內(nèi)有環(huán)網(wǎng)開(kāi)關(guān)柜。國(guó)外地鐵和城市軌道交通大量采用，但國(guó)內(nèi)地鐵和城市軌道交通尚未使用此電壓等級(jí)。（3） 10KV中壓供電網(wǎng)絡(luò)：輸電距離和容量小、電能損失大、設(shè)備可完全實(shí)現(xiàn)國(guó)產(chǎn)化、設(shè)備體積小、產(chǎn)品價(jià)格低、國(guó)內(nèi)有環(huán)網(wǎng)開(kāi)關(guān)柜。國(guó)內(nèi)城市配電網(wǎng)大量使用，部分國(guó)內(nèi)地鐵和城市軌道交通也使用此電壓等級(jí)。表1-3-2不同電壓等級(jí)的中壓供電網(wǎng)絡(luò)的比較 序號(hào)項(xiàng)目35KV20KV10KV1輸電容量大中小2輸電距離大中小3電能損耗小較小大4設(shè)備價(jià)格高中低5設(shè)備國(guó)產(chǎn)化國(guó)產(chǎn)國(guó)產(chǎn)國(guó)產(chǎn)6設(shè)備體積及占地面積大中小7國(guó)內(nèi)生產(chǎn)環(huán)網(wǎng)柜無(wú)有有8國(guó)內(nèi)城市電網(wǎng)應(yīng)用擬取消有，很少?gòu)V泛應(yīng)用9國(guó)內(nèi)地鐵及城軌應(yīng)用有無(wú)有10適用標(biāo)準(zhǔn)國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)國(guó)家、國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)中壓供電網(wǎng)絡(luò)既可采用牽引和動(dòng)力照明同用一個(gè)供電網(wǎng)絡(luò)的方案，即牽引動(dòng)力照明混合網(wǎng)絡(luò)；也可以采用牽引和動(dòng)力照明供電網(wǎng)絡(luò)相對(duì)獨(dú)立的兩個(gè)供電網(wǎng)絡(luò)方案，即牽引供電網(wǎng)絡(luò)、動(dòng)力照明供電網(wǎng)絡(luò)。由于電費(fèi)在地鐵和城軌交通的運(yùn)營(yíng)成本中占很大比例，從長(zhǎng)遠(yuǎn)的角度考慮，中壓供電網(wǎng)絡(luò)宜選擇較高的電壓等級(jí)，亦即35KV或20KV為優(yōu)選方案。三、地鐵供電系統(tǒng)的組成地鐵供電電源通常取自城市電網(wǎng)，通過(guò)城市電網(wǎng)一次電力系統(tǒng)和地鐵供電系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)輸送或變換，然后以適當(dāng)?shù)碾妷旱燃?jí)供給地鐵各類(lèi)設(shè)備。根據(jù)用電性質(zhì)的不同，地鐵供電系統(tǒng)可分為兩部分：由牽引變電所為主組成的牽引供電系統(tǒng)和以降壓變電所為主組成的動(dòng)力照明供電系統(tǒng)。牽引供電系統(tǒng)主要由主變電所、牽引變電所、接觸網(wǎng)、電力監(jiān)控、供電纜網(wǎng)等組成。提供地鐵車(chē)輛的牽引動(dòng)力電源。動(dòng)力照明供電系統(tǒng)主要由降壓變電所、低壓母線(xiàn)排、配電設(shè)備、線(xiàn)纜、用電設(shè)備等組成。提供地鐵機(jī)電設(shè)備動(dòng)力電源和照明電源。此外，還應(yīng)設(shè)置地鐵應(yīng)急電源系統(tǒng)，如小型發(fā)電機(jī)、電源、電源等。四、牽引供電系統(tǒng)的制式城市軌道交通和地鐵的牽引供電系統(tǒng)通常均采用較低電壓的直流供電制式，主要原因是：（1） 由于直流制供電無(wú)電抗壓降，因而比交流制供電的電壓損失??；（2） 電網(wǎng)的供電范圍（距離）、電動(dòng)車(chē)輛的功率都不大，均不需太高的供電電壓；（3） 城市軌道交通和地鐵的供電線(xiàn)路都處在城市建筑群之間，供電電壓不宜過(guò)高，以確保安全；（4） 直流制供電的對(duì)象，即早期使用的直流牽引電動(dòng)機(jī)和近期采用的變頻調(diào)速異步牽引電動(dòng)機(jī)均具有良好的起動(dòng)和調(diào)速特性，可充分滿(mǎn)足電動(dòng)車(chē)輛牽引特性的要求?；谏鲜鲈?，世界各國(guó)城市軌道交通的供電電壓均在5501500V之間，其中間檔級(jí)很多，這是由各種不同交通形式、不同發(fā)展歷史時(shí)期造成的。現(xiàn)國(guó)際電工委員會(huì)擬定的電壓標(biāo)準(zhǔn)為：600V、750V、1500V三種，后兩種電壓為推薦值。我國(guó)國(guó)標(biāo)亦規(guī)定為750V和1500V，不推薦600V電壓等級(jí)。我國(guó)北京地鐵采用的是750V直流供電電壓，上海地鐵、廣州地鐵、深圳地鐵等均采用的是1500V直流供電電壓。究競(jìng)應(yīng)選擇哪種電壓等級(jí)，這涉及供電系統(tǒng)的技術(shù)經(jīng)濟(jì)指標(biāo)、供電質(zhì)量、運(yùn)輸?shù)目土髅芏取⒐╇娋嚯x、車(chē)輛的選型等。必須根據(jù)各城市的具體條件和要求，通過(guò)綜合技術(shù)論證后決定。近年來(lái)，由于交流變頻調(diào)速技術(shù)的發(fā)展，車(chē)輛的牽引電動(dòng)機(jī)已逐步采用結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、運(yùn)行可靠、價(jià)格低廉的鼠籠式交流異步電動(dòng)機(jī)替代原先的直流電動(dòng)機(jī)。在城市軌道交通中采用交流變頻調(diào)速異步牽引電動(dòng)機(jī)是一項(xiàng)新技術(shù)，也是牽引動(dòng)力的發(fā)展方向，具有非常廣闊的發(fā)展前景。通常采用的“交直交”（AC-DC-AC）變頻調(diào)速方式，盡管在電動(dòng)車(chē)輛上采用的是交流異步電動(dòng)機(jī)，但其接觸網(wǎng)架線(xiàn)供電電壓還是直流的。從供電的角度分析，仍然還可認(rèn)為是屬于直流供電制式的擴(kuò)大運(yùn)用范疇。第二節(jié)牽引供電系統(tǒng)一、牽引供電系統(tǒng)的組成圖1-3-1表示地鐵和城軌交通牽引供電系統(tǒng)的各組成部分的示意圖。發(fā)電廠(chǎng)升壓變壓器升壓變壓器發(fā)電廠(chǎng)主變電所（降壓）牽引變電所整流裝置車(chē)輛電力網(wǎng)饋電線(xiàn)接觸網(wǎng)回流線(xiàn)軌 道車(chē)輛接觸網(wǎng)圖1-3-1牽引供電系統(tǒng)示意圖圖中，從發(fā)電廠(chǎng)（站）經(jīng)升壓變壓器、高壓輸電網(wǎng)、區(qū)域變電站至主變電所，通常被稱(chēng)為“一次（外部）供電系統(tǒng)”。主變電所可以由電力系統(tǒng)部門(mén)直接管理（如采用分散式供電的情況），也可歸屬于地鐵或城市軌道交通單位管理（如采用集中式供電的情況）。主變電所（屬于地鐵或城市軌道交通單位管理時(shí)）、牽引變電所、整流裝置、饋電線(xiàn)路、接觸網(wǎng)、走行軌道、回流線(xiàn)等統(tǒng)稱(chēng)為“牽引供電系統(tǒng)”。城市電網(wǎng)的三相高壓交流電110KV（或220KV）經(jīng)主變電所降低為1035KV作為牽引變電所的進(jìn)線(xiàn)電壓。牽引變電所再將1035KV電壓變成適合電動(dòng)車(chē)輛應(yīng)用的低壓直流電。饋電線(xiàn)將牽引變電所的直流電輸送到沿車(chē)輛走行軌架設(shè)的接觸網(wǎng)（或接觸軌）上。電動(dòng)車(chē)輛通過(guò)其受流器與接觸網(wǎng)（或接觸軌）的直接接觸而獲得電能。走行軌道構(gòu)成牽引供電回路的一個(gè)組成部分，回流線(xiàn)將軌道回流返回牽引變電所。二、主變電所1、概述地鐵主變電所將城市電網(wǎng)的高壓110KV（或220KV）電能降壓后以35KV或10KV的電壓等級(jí)分別供給牽引變電所和降壓變電所。為保證供電的可靠性，地鐵線(xiàn)路通常設(shè)置兩座或兩座以上主變電所。主變電所由兩路獨(dú)立的電源進(jìn)線(xiàn)供電，內(nèi)部設(shè)置2臺(tái)相同的主變壓器。根據(jù)牽引負(fù)荷和動(dòng)力負(fù)荷的不同情況，主變壓器可采用三相三繞組的有載調(diào)壓變壓器或雙繞組的變壓器。采用有載調(diào)壓變壓器在電源進(jìn)線(xiàn)電壓波動(dòng)時(shí)二次側(cè)電壓維持在正常值范圍內(nèi)。主變電所為地鐵線(xiàn)路的總變電所，承擔(dān)整條地鐵線(xiàn)路的電力負(fù)荷的用電。（1） 可根據(jù)負(fù)荷計(jì)算確定在地鐵線(xiàn)路上設(shè)置的主變電所數(shù)量。（2） 每座主變電所設(shè)置臺(tái)主變壓器，由城市電網(wǎng)地區(qū)變電站引入兩路獨(dú)立的110KV專(zhuān)用線(xiàn)路供電，兩回路同時(shí)運(yùn)行，互為備用，以保證供電的可靠性和供電質(zhì)量。進(jìn)線(xiàn)電源容量應(yīng)滿(mǎn)足遠(yuǎn)期時(shí)其供電區(qū)域內(nèi)正常運(yùn)行及故障運(yùn)行情況下的供電要求。（3） 低壓35KV側(cè)采用單母線(xiàn)分段接線(xiàn)，兩段母線(xiàn)間設(shè)母聯(lián)斷路器，正常運(yùn)行時(shí)母聯(lián)斷路器打開(kāi)。（4） 正常運(yùn)行時(shí)每座主變電所的兩路110KV電源和臺(tái)主變壓器分列運(yùn)行。通過(guò)35KV饋出電纜分別向各自供電區(qū)域的負(fù)荷和動(dòng)力照明負(fù)荷供電。2、主變電所的主要設(shè)備（一）主變壓器高壓側(cè)電壓為110KV，低壓側(cè)電壓為35KV（或10KV）。主變壓器容量應(yīng)能滿(mǎn)足正常運(yùn)行時(shí)，每臺(tái)變壓器容量承擔(dān)其所供區(qū)域內(nèi)的全部牽引負(fù)荷和動(dòng)力照明的供電。當(dāng)發(fā)生故障時(shí)，應(yīng)滿(mǎn)足如下條件：（1） 當(dāng)一臺(tái)主變壓器發(fā)生故障時(shí)，另一臺(tái)主變壓器應(yīng)能滿(mǎn)足該供電區(qū)域高峰小時(shí)牽引負(fù)荷和動(dòng)力及照明一、二級(jí)負(fù)荷的供電。（2） 當(dāng)一座變電所因故解列時(shí)，剩余主變電所應(yīng)能承擔(dān)全線(xiàn)的動(dòng)力和照明一、二級(jí)負(fù)荷及牽引負(fù)荷。主變壓器容量的選擇應(yīng)考慮近期實(shí)際負(fù)荷和遠(yuǎn)期發(fā)展的需求。單臺(tái)容量大約在20MVA40MVA范圍，主要考慮相鄰變電所故障解列時(shí)應(yīng)滿(mǎn)足向該段牽引負(fù)荷越區(qū)供電的要求。（二）110KV GIS組合電器主變電所采用110KV全封閉六氟化硫組合電器設(shè)備，SF6氣體絕緣的金屬封閉開(kāi)關(guān)設(shè)備,簡(jiǎn)稱(chēng)GIS(Gas InsuLated metaL-encLosed Switchgear)。 GIS是由各種開(kāi)關(guān)電器：斷路器GCB、隔離開(kāi)關(guān)DS、接地開(kāi)關(guān)ES、母線(xiàn)、現(xiàn)地匯控柜LCP以及電流互感器CT、電壓互感器VT和避雷器LA等組成的電力設(shè)備,具有結(jié)構(gòu)緊湊、抗污染能力強(qiáng)、運(yùn)行安全、外型美觀(guān)、設(shè)備占用空間小等特點(diǎn)。主要技術(shù)規(guī)格如下：（1） 額定電壓：110KV（2） 最高工作電壓：126KV（3） 額定絕緣水平： 額定雷電沖擊耐受電壓（峰值）：相對(duì)地650KV斷口650+100KV（隔離開(kāi)關(guān)）斷口650KV（斷路器） 額定1分鐘工頻耐受電壓（有效值）：耐受電壓275KV斷口315KV（隔離開(kāi)關(guān)）斷口275KV（斷路器）（4） SF6氣體零表壓時(shí)耐受電壓（相對(duì)地）：1.3*1263 KV（5min）（5） 局部放電量（1.1倍相電壓下） 氣隔絕緣子：小于3PC 整體GIS：小于10PC（6） 額定電流：2000A（7） 額定熱穩(wěn)定電流及持續(xù)時(shí)間：40KA/3S（8） 額定動(dòng)穩(wěn)定電流：100KA（9） 額定頻率：50HZ（10） 相數(shù)：3（11） 斷路器操動(dòng)機(jī)構(gòu)和輔助回路的額定電壓：直流220V（三）主變電所二次設(shè)備（1）主變壓器保護(hù) SR745數(shù)字式變壓器管理繼電器，用于變壓器保護(hù)、控制、接口、測(cè)量和監(jiān)測(cè)?？蓪?shí)現(xiàn)以下功能：l 主變內(nèi)部故障時(shí)的縱差保護(hù)，保護(hù)動(dòng)作跳主變兩側(cè)；l SR745低壓側(cè)過(guò)流元件和MIV電壓繼電器配合，組成低壓側(cè)復(fù)合過(guò)流，依次跳本側(cè)及主變兩側(cè)；l 按負(fù)荷起動(dòng)風(fēng)扇回路；l 聯(lián)跳電容器回路；l 用于2主變時(shí)，作主變及線(xiàn)路的縱差保護(hù)，動(dòng)作跳主變兩側(cè)。 MIF數(shù)字式饋線(xiàn)管理繼電器（裝于110KV側(cè)），用于主變壓器保護(hù)、接口、測(cè)量和監(jiān)測(cè)。可實(shí)現(xiàn)以下功能：l 同MIV電壓繼電器共同組成110KV復(fù)合電壓過(guò)流保護(hù)，第一時(shí)限跳本側(cè)，第二時(shí)限跳兩側(cè)；l 同MIV電壓繼電器共同組成110KV零序過(guò)流方向保護(hù)，第一時(shí)限跳本側(cè)，第二時(shí)限跳兩側(cè)；l 監(jiān)視零序，保護(hù)動(dòng)作經(jīng)0.30.5S跳主變兩側(cè)；l 過(guò)負(fù)荷保護(hù)，發(fā)信號(hào)及閉鎖有載調(diào)壓開(kāi)關(guān)。 MIV電壓繼電器，共2臺(tái)：l 一臺(tái)裝于110KV側(cè)，實(shí)現(xiàn)：同MIF共同組成復(fù)合電壓過(guò)流保護(hù)，第一時(shí)限跳本側(cè)，第二時(shí)限跳兩側(cè)；同MIF共同組成零序過(guò)流方向保護(hù)，第一時(shí)限跳本側(cè)，第二時(shí)限跳兩側(cè)；零序過(guò)壓保護(hù)保護(hù)動(dòng)作經(jīng)0.30.5S跳主變兩側(cè)。l 另一臺(tái)裝于35KV側(cè)，實(shí)現(xiàn)：利用SR745的過(guò)流保護(hù)功能共同組成復(fù)合電壓過(guò)流保護(hù)，依次跳本側(cè)及主變兩側(cè)。（2）線(xiàn)路保護(hù)配置L90線(xiàn)路差動(dòng)繼電器，實(shí)現(xiàn)線(xiàn)路保護(hù)要求。L90光纖縱差保護(hù)用于跳閘輸出的型繼電器動(dòng)作時(shí)間小于4ms, 用于信號(hào)輸出的快速型繼電器動(dòng)作時(shí)間小于0.6ms。L90與電力監(jiān)控系統(tǒng)的接口采用數(shù)字通訊方式，實(shí)現(xiàn)控制、監(jiān)視、測(cè)量和保護(hù)動(dòng)作信號(hào)的數(shù)據(jù)交換。L90光纖縱差保護(hù)的3個(gè)通訊口，可以獨(dú)立或同時(shí)運(yùn)行。L90具備完善的在線(xiàn)自檢功能，在正常運(yùn)行時(shí)一直進(jìn)行自檢，但不影響任何保護(hù)功能，如檢出異常則發(fā)出告警信號(hào)并閉鎖保護(hù)。（四）環(huán)網(wǎng)電纜（110KV電纜，35KV電纜，1500V直流電纜）環(huán)網(wǎng)電力電纜選用低煙、低鹵、低毒、阻燃電纜；敷設(shè)于重要場(chǎng)所的電纜則選用無(wú)煙、無(wú)鹵、無(wú)毒、阻燃電纜。（1）敷設(shè)條件：布置于隧道（或地面）及變電所內(nèi)電纜支架上或敷設(shè)于地面電纜溝槽的電纜支架上，可敷設(shè)于可能短時(shí)積水的電纜溝內(nèi)。（2）材料要求：l 電纜應(yīng)具有低煙、低鹵、阻燃等特性，部分電纜還應(yīng)同時(shí)考慮防水、防紫外線(xiàn)要求。l 電纜的防水、防潮性能應(yīng)滿(mǎn)足：電纜樣品在水中浸泡72小時(shí)后，去除絕緣層外面的復(fù)合層后，用肉眼觀(guān)察，絕緣層外表面應(yīng)是干燥的。l 電纜燃燒時(shí)的阻燃性能、低煙或無(wú)煙、無(wú)毒性能應(yīng)滿(mǎn)足相關(guān)規(guī)定的技術(shù)要求。l 電纜具有防白蟻性能，按照GB/T2952.38電線(xiàn)電纜白蟻試驗(yàn)方法中擊倒法的規(guī)定進(jìn)行測(cè)試，測(cè)試結(jié)果要求為：KT50應(yīng)不大于250分鐘。l 電纜的絕緣電阻應(yīng)滿(mǎn)足GB12706-1991的規(guī)定。交聯(lián)聚乙烯絕緣在最高額定溫度下，絕緣電阻常數(shù)Ki應(yīng)不小于3.67Mkm。（3）電纜敷設(shè)要求地鐵電纜種類(lèi)多、數(shù)量大、敷設(shè)空間條件惡劣。電纜敷設(shè)是否達(dá)到要求，不僅影響供電系統(tǒng)的可靠性，而且還影響故障發(fā)生率和事故范圍。l 上下行環(huán)網(wǎng)電纜分別敷設(shè)在線(xiàn)路兩側(cè)，電纜支架上的電纜按電壓等級(jí)由高到低分層敷設(shè)以減少相互間的干擾，特別是電力電纜與弱電電纜應(yīng)保持0.5米的間距要求。l 變電所電氣設(shè)備多、相互間連線(xiàn)密集，因此應(yīng)在設(shè)備室下設(shè)置電纜夾層以便于電纜敷設(shè)。電纜夾層設(shè)置進(jìn)人孔，其位置和數(shù)量應(yīng)滿(mǎn)足電纜敷設(shè)和后期運(yùn)營(yíng)維護(hù)的要求。l 在車(chē)輛段、停車(chē)場(chǎng)內(nèi)，電纜采用在電纜溝內(nèi)敷設(shè)方式，由于車(chē)輛段、停車(chē)場(chǎng)的管線(xiàn)多，設(shè)置電纜溝要注意與其他管線(xiàn)的協(xié)調(diào)。l 在電纜敷設(shè)施工完成后，應(yīng)嚴(yán)格封堵預(yù)留管、孔、洞，減少小動(dòng)物進(jìn)入設(shè)備房造成事故的可能及控制火災(zāi)漫沿范圍。三、主變電所向牽引變電所供電的接線(xiàn)方式供電系統(tǒng)的安全性、可靠性是地鐵正常運(yùn)行的重要保證。為此，牽引變電所均由兩個(gè)獨(dú)立的電源供電，考慮到地鐵線(xiàn)路分布范圍廣，通常需要在沿線(xiàn)設(shè)置多個(gè)牽引變電所。向牽引變電所供電的接線(xiàn)方式有多種方式，現(xiàn)歸納成以下幾種典型形式：1、環(huán)形供電接線(xiàn)方式主變電所1主變電所2牽引變電所牽引變電所牽引變電所牽引變電所地鐵軌道圖1-3-3環(huán)形供電接線(xiàn)圖優(yōu)點(diǎn)：供電線(xiàn)路工作可靠。如果一個(gè)主變電所或一路輸電線(xiàn)發(fā)生故障，均不導(dǎo)致中斷牽引變電所的工作。缺點(diǎn)：投資較大。2、雙邊供電接線(xiàn)方式主變電所1牽引變電所1牽引變電所2牽引變電所3牽引變電所4主變電所2地鐵軌道圖1-3-4雙邊供電接線(xiàn)圖優(yōu)點(diǎn)：雙路供電線(xiàn)路，每路均按輸送功率計(jì)算，工作可靠。缺點(diǎn)：投資較大。3、單邊供電接線(xiàn)方式主變電所牽引變電所1牽引變電所2牽引變電所3牽引變電所4地鐵軌道圖1-3-5單邊供電接線(xiàn)圖優(yōu)點(diǎn)：設(shè)備相對(duì)較少，投資小。缺點(diǎn)：?jiǎn)芜吂╇姷目煽啃圆蝗绛h(huán)行供電和雙邊供電方式。為提高可靠性，仍應(yīng)采用雙路輸電線(xiàn)供電。4、幅射形供電接線(xiàn)方式牽引變電所1地鐵軌道主變電所牽引變電所2牽引變電所3圖1-3-6幅射形供電接線(xiàn)圖優(yōu)點(diǎn)：接線(xiàn)簡(jiǎn)單，投資小。缺點(diǎn)：若主變電所發(fā)生故障，則將全線(xiàn)路停電。實(shí)際應(yīng)用時(shí)通常都是上述某些典型接線(xiàn)方式的綜合，變配電接線(xiàn)圖的設(shè)計(jì)選擇原則是：當(dāng)供電系統(tǒng)中的某一個(gè)元件發(fā)生故障或損壞時(shí)，它應(yīng)能自動(dòng)解列而不致破壞牽引供電。四、牽引變電所1、概述牽引變電所將地鐵主變電所（或城市電網(wǎng)區(qū)域變電所）送來(lái)的35KV電能經(jīng)過(guò)降壓和整流變成車(chē)輛牽引所要求的直流電能。牽引變電所的容量和設(shè)置的距離是根據(jù)牽引供電計(jì)算的結(jié)果，并經(jīng)過(guò)經(jīng)濟(jì)技術(shù)分析比較后所決定的。變電所的間隔一般為23Km, 牽引變電所按其所需的總?cè)萘吭O(shè)置組整流機(jī)組并列運(yùn)行。沿線(xiàn)任一牽引變電所故障，則由兩側(cè)相鄰的牽引變電所承擔(dān)其供電任務(wù)。2、牽引變電所的主要設(shè)備（一）牽引整流機(jī)組整流變壓器與整流器單臺(tái)變壓器為六相12脈波整流變壓器，兩臺(tái)變壓器并聯(lián)運(yùn)行構(gòu)成等效24脈波整流變壓器。整流變壓器的設(shè)計(jì)應(yīng)與整流器相匹配，構(gòu)成牽引整流機(jī)組。 地鐵采用兩套12脈波整流機(jī)組匹配構(gòu)成一套AC 35KV/DC1500V等效24脈波整流機(jī)組。單機(jī)組12脈波整流電路由兩個(gè)三相全波整橋并聯(lián)組成。每臺(tái)整流變壓器的二次繞組有一個(gè)星形繞組和一個(gè)三角形繞組，分別向兩個(gè)三相整流橋供電。因?yàn)檎髯儔浩鞫蝹?cè)星形繞組和三角形繞組相對(duì)應(yīng)的線(xiàn)電壓相位錯(cuò)開(kāi)30，于是可以得到兩個(gè)三相整流橋并聯(lián)組成的12脈波整流電路。當(dāng)供給兩臺(tái)12脈波整流器的整流變壓器高壓網(wǎng)側(cè)并聯(lián)的繞組分別采用7.5外延三角形聯(lián)接時(shí)，兩套整流器并聯(lián)運(yùn)行即可構(gòu)成24脈波整流。圖1-3-8是12脈波電路及其矢量圖。圖1-3-812脈波整流電路及其矢量圖a（1）電路特點(diǎn)：l 各整流橋按順序相互不干擾，當(dāng)不考慮重疊角時(shí)各橋臂整流管的導(dǎo)電時(shí)間為 ，輸出直流電流為二個(gè)并聯(lián)橋整流電流之和。l 各繞組線(xiàn)電壓相位錯(cuò)開(kāi) ，直流輸出電壓波頂在時(shí)間上重合，也錯(cuò)開(kāi)，因此總的直流輸出電壓便有12相脈波。考慮到牽引負(fù)荷的特殊性，整流變壓器與整流器應(yīng)具有相應(yīng)的過(guò)載能力，其過(guò)載能力應(yīng)符合GB3859類(lèi)負(fù)荷標(biāo)準(zhǔn)。（2）整流器技術(shù)參數(shù)及性能特點(diǎn)：l 額定頻率：50HZl 額定交流電壓：1180Vl 直流標(biāo)稱(chēng)電壓：1500Vl 直流最高電壓：1800Vl 額定電流1467A（2200kW）2300A（3450kW）l 直流空載電壓1670Vl 整流器負(fù)荷性質(zhì)：反電動(dòng)勢(shì)、再生l 整流器負(fù)荷類(lèi)型：級(jí)（GB3859）100%額定負(fù)荷-連續(xù)；150%額定負(fù)荷-2小時(shí)；300%額定負(fù)荷-1分鐘。l 整流器耐壓工頻耐壓：整流器主回路對(duì)地、對(duì)輔助回路：5kV/1min輔助回路和主回路應(yīng)電氣隔離，并能承受2kV/1min沖擊電壓：12kV（標(biāo)準(zhǔn)沖擊波1.2/50S）。l 整流器承受短路電流能力如表1-3-3：?jiǎn)闻_(tái)整流器應(yīng)能承受由于直流側(cè)短路而產(chǎn)生的短路電流的沖擊。表1-3-3整流器承受短路電流能力整流器功率（kW）22003450短路電流（kA，2s）2540l 整流器額定功率損耗。表1-3-4整流器額定功率損耗整流器功率（kW）22003450短路損耗（kW）58（二）35KV交流開(kāi)關(guān)柜35KV交流開(kāi)關(guān)柜采用六氟化硫SF6氣體絕緣開(kāi)關(guān)柜，斷路器采用真空斷路器。（1）主要技術(shù)參數(shù)如下：l 額定電壓：35KVl 額定電流：1250Al 動(dòng)穩(wěn)定電流（峰值）：63KAl 熱穩(wěn)定電流（3S）：25KA（2）額定絕緣水平：l 對(duì)地、相間及普通斷口工頻耐壓值：85KVl 隔離斷口間的絕緣工頻耐壓值：95KVl 對(duì)地、相間及普通斷口沖擊耐壓值（峰值）：185KVl 隔離斷口間的絕緣沖擊耐壓值（峰值）：215KVl 額定短路開(kāi)斷電流：25KAl 額定關(guān)合電流（峰值）：63KAl 分、合閘機(jī)構(gòu)和輔助回路的額定電壓：DC220V（三）1500V直流開(kāi)關(guān)柜直流開(kāi)關(guān)柜采用戶(hù)內(nèi)式。直流進(jìn)線(xiàn)柜及直流饋電柜采用手車(chē)式直流快速開(kāi)關(guān)，負(fù)極柜開(kāi)關(guān)為手動(dòng)隔離開(kāi)關(guān)。主要技術(shù)參數(shù)如下：l 額定電壓：1500Vl 最高工作電壓：1800Vl 額定電流：3150A、4000A4、繼電保護(hù)與測(cè)控裝置微機(jī)繼電保護(hù)裝置采用多功能測(cè)控保護(hù)單元，并采用多CPU結(jié)構(gòu)方式，以實(shí)現(xiàn)監(jiān)控、保護(hù)、通信等功能。（1）微機(jī)繼電保護(hù)裝置應(yīng)滿(mǎn)足可靠性、選擇性、靈敏性、速動(dòng)性的要求。（2）35KV交流開(kāi)關(guān)柜（XZ2型）采用REF542+和REL551智能控制/保護(hù)單元。與電力監(jiān)控系統(tǒng)（變電所綜合自動(dòng)化系統(tǒng)監(jiān)控網(wǎng)絡(luò)）的接口采用數(shù)字通信方式，使用光纖接口或RS485接口，實(shí)現(xiàn)控制、監(jiān)視、測(cè)量、保護(hù)動(dòng)作信號(hào)的數(shù)據(jù)交換，并可實(shí)現(xiàn)保護(hù)定值的修改和切換。通信規(guī)約應(yīng)滿(mǎn)足電力通信系統(tǒng)的通信接口要求，對(duì)前置機(jī)的通信響應(yīng)時(shí)間不大于秒。（3）各種微機(jī)型繼電保護(hù)裝置都應(yīng)配置時(shí)鐘元件，并與變電所綜合自動(dòng)化系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)時(shí)鐘同步對(duì)時(shí)。所有輸出的信息都帶有時(shí)標(biāo)（ms級(jí)）并能上傳。（4）各種微機(jī)型繼電保護(hù)裝置的軟硬件都應(yīng)采取必要的抗干擾措施，實(shí)現(xiàn)高抗干擾性。（5）應(yīng)具有在線(xiàn)自檢功能，同時(shí)監(jiān)測(cè)硬件和軟件，當(dāng)檢測(cè)到內(nèi)部故障即發(fā)出報(bào)警信號(hào)。（6）各種微機(jī)型繼電保護(hù)裝置都應(yīng)具有可靠的硬件閉鎖功能，以保證在任何情況下不誤動(dòng)，只有在保護(hù)區(qū)內(nèi)發(fā)生故障，才允許開(kāi)放跳閘回路。（7）各種微機(jī)型繼電保護(hù)裝置都應(yīng)具有自復(fù)位電路，因干擾而造成的“死機(jī)”應(yīng)能通過(guò)復(fù)位電路恢復(fù)正常工作。（8）REF542+和REL551智能控制/保護(hù)單元所有的保護(hù)設(shè)定參數(shù)、狀態(tài)數(shù)據(jù)、實(shí)時(shí)時(shí)鐘信號(hào)及其他主要?jiǎng)幼餍盘?hào)均儲(chǔ)存在非易失性存儲(chǔ)器中。在外部電源故障或失電時(shí)，上述各種數(shù)據(jù)、信號(hào)不應(yīng)丟失。并在外部電源恢復(fù)時(shí)，應(yīng)能恢復(fù)其正常功能、重新正確顯示和輸出。（9）各種微機(jī)型繼電保護(hù)裝置的輸入輸出均可擴(kuò)展并具有PLC編程特性。（10）各種微機(jī)型繼電保護(hù)裝置均采用多CPU處理方式，控制、保護(hù)、通信等功能應(yīng)采用不同的CPU進(jìn)行處理。（11）各種微機(jī)型繼電保護(hù)裝置的控制輸出采用繼電器接點(diǎn)方式。（12）微機(jī)型繼電保護(hù)裝置應(yīng)能將故障信息存儲(chǔ)并送往電力監(jiān)控系統(tǒng)。（13）微機(jī)型繼電保護(hù)裝置的輸入輸出均具有過(guò)壓、過(guò)流保護(hù)措施。5、防雷與過(guò)電壓保護(hù)電氣設(shè)備在運(yùn)行中承受的過(guò)電壓包括雷電過(guò)電壓和內(nèi)部操作過(guò)電壓，因此應(yīng)采取下述保護(hù)措施：（1） 地面牽引變電所直流饋線(xiàn)出口處設(shè)置避雷器，限制雷電波的入侵，保護(hù)牽引變電所的設(shè)備。（2） 在接觸網(wǎng)由地面進(jìn)入隧道處設(shè)置避雷器，限制雷電波的入侵，保護(hù)地下?tīng)恳冸娝脑O(shè)備。（3） 牽引變電所的35KV母線(xiàn)設(shè)置避雷器。（4） 地面牽引變電所應(yīng)考慮防雷措施，要求防雷接地電阻10歐姆。6、接地系統(tǒng)（一）設(shè)計(jì)原則（1） 地鐵車(chē)站由于受到地形的限制，供電系統(tǒng)單獨(dú)作一個(gè)接地網(wǎng)相當(dāng)困難，且很難滿(mǎn)足接地電阻的要求。故接地應(yīng)采用綜合接地系統(tǒng)方案，使全線(xiàn)形成統(tǒng)一的高低壓兼容、強(qiáng)弱電合一的接地系統(tǒng)。以滿(mǎn)足車(chē)站內(nèi)各類(lèi)設(shè)備的工作接地、安全接地和防雷接地的功能要求。（2） 每個(gè)車(chē)站單獨(dú)設(shè)置一個(gè)高低壓兼容、強(qiáng)弱電合一的綜合接地網(wǎng)，接地網(wǎng)的接地電阻0.5歐姆（或1歐姆）。設(shè)置強(qiáng)電設(shè)備接地母排和弱電設(shè)備接地母排，兩種接地母排各自通過(guò)絕緣導(dǎo)線(xiàn)（2根以上）分別引接至綜合接地網(wǎng)。強(qiáng)、弱電電氣設(shè)備中需接