學士某地鐵線牽引變電所畢業(yè)設計

PAGE畢業(yè)設計(論文)PAGEPAGE5摘要隨著我國國民經濟的持續(xù)發(fā)展，城市化進程的逐步加快，城市人口與機動車數量急劇增長，人員出行和物資交流頻繁，在我國大城市及特大城市，普遍存在著交通道路阻塞、交通秩序混亂、交通事故頻發(fā)、交通污染嚴重等問題。由于城市軌道交通運量大、速度快、安全節(jié)能、污染輕、占地少等特點，發(fā)展城市軌道交通已成為大城市發(fā)展公共交通的根本方針和緩解城市交通擁堵的最佳選擇。目前，許多大城市形成了以地鐵為主體，多種軌道交通類型并存的現代城市軌道交通新格局。電能是城市軌道車輛電力牽引系統(tǒng)必需的能源，在城市軌道交通運營中，若供電一旦中斷，不僅會造成城市軌道交通運營癱瘓，而且還有可能危及旅客生命安全，造成財產損失。因此，高度安全、可靠而又經濟合理的電力供給系統(tǒng)是城市軌道交通正常運營的重要條件和保證。而牽引變電所是城市軌道交通電力牽引系統(tǒng)的重要組成部分，牽引變電所設計的優(yōu)劣直接影響到整個軌道交通的運行質量。本文首先對城市軌道交通系統(tǒng)的分類、特點及我國軌道交通發(fā)展狀況作了簡要介紹，然后談到城市軌道交通供電系統(tǒng)，具體地對**地鐵線行政中心站牽引變電所進行了設計，包括電氣主接線、保護、監(jiān)控等部分的設計及設備選型等，介紹了一些設計原則、設計步驟和系統(tǒng)設備功能。關鍵詞牽引變電所；電氣主接線；監(jiān)控系統(tǒng)AbstractWiththecontinueddevelopmentofournationaleconomy,thegradualspeedinguptheprocessofurbanization,rapidgrowthofurbanpopulationandthenumberofmotorvehicles,personnelandmaterialexchangesfrequenttravel,inthebigcitiesandbigcitiesinChina,widespreadtrafficcongestionandtrafficdisorder,frequentaccidents,andseriousproblemsoftrafficpollution.Astherailfreightvolume,highspeed,security,energyconservation,pollutionlight,smallfootprint,andsoon,thedevelopmentofurbanrailtransithasbecomethecity'sfundamentalprincipleofthedevelopmentofpublictransportandeaseurbantrafficcongestioninthebestchoice.Currently,manymajorcitiestometroasthemainform,thecoexistenceofavarietyofrailtypesanewpatternofmodernurbanrailtransit.Poweristhepowerofurbanrailvehicletractionsystemrequiredenergy,theurbanrailtransitoperations,ifthepowersupplyifinterrupted,wouldnotonlyresultinparalysisofurbanrailtransitoperations,butalsomayendangerthesafetyofpassengers,resultinginpropertydamage.Therefore,highlysecure,reliableandeconomicalelectricitysupplysystemisthenormaloperationofurbanrailtransitanimportantconditionandguarantee.Thetractionpowersubstationinurbanrailtransitsystem,animportantcomponentoftraction,tractionsubstationdesignwilldirectlyaffectthequalityoftheentirerailoperation.Thisarticlefirstintroducetheurbanrailtransportsystemclassification,characteristicsanddevelopmentofrailtransportationinChina,thentalkabouturbanrailtransitsupplysystem,specificallydesigntheChengduMetroLine1stationadministrativecenteroftractionsubstation,includingthemainelectricalconnection,protection,monitoringandotherpartsofthedesignandequipmentselection,etc.,introducessomedesignprinciples,designproceduresandsystemsequipmentfunctions.KeywordsUrbanMassTransit；Tractionsubstation；MainElectricalConnection；MonitoringSystem

目錄HYPERLINK\l"_Toc265168320"第1章緒論 1HYPERLINK\l"_Toc265168321"1.1 城市軌道交通概論及其分類 1HYPERLINK\l"_Toc265168322"1.1.1城市軌道交通概論 1HYPERLINK\l"_Toc265168323"1.1.2城市軌道交通的分類 1HYPERLINK\l"_Toc265168324"1.2 我國城市軌道交通發(fā)展及必要性 3HYPERLINK\l"_Toc265168325"1.2.1我國城市軌道交通發(fā)展 3HYPERLINK\l"_Toc265168326"1.2.2我國城市軌道交通發(fā)展的必要性 4HYPERLINK\l"_Toc265168327"1.3 城市軌道交通供電系統(tǒng) 5HYPERLINK\l"_Toc265168328"第2章 牽引變電所電氣主接線設計 9HYPERLINK\l"_Toc265168329"2.1 電氣主接線的功能、基本要求與設計原則 9HYPERLINK\l"_Toc265168330"2.1.1電氣主接線應滿足的要求 9HYPERLINK\l"_Toc265168331"2.1.2電氣主接線設計應遵循的主要原則與步驟 10HYPERLINK\l"_Toc265168332"2.2 **地鐵行政中心站電氣主接線設計 10HYPERLINK\l"_Toc265168333"2.2.1直流牽引變電所電氣主接線的基本特點 10HYPERLINK\l"_Toc265168334"2.2.2主接線的設計 11HYPERLINK\l"_Toc265168335"2.2.3**地鐵行政中心站牽引變電所電氣主接線 12HYPERLINK\l"_Toc265168336"2.3 設備選擇 14HYPERLINK\l"_Toc265168337"2.3.1供電設備的選擇要求 14HYPERLINK\l"_Toc265168338"2.3.2設備選取 15HYPERLINK\l"_Toc265168339"2.4 配電裝置 18HYPERLINK\l"_Toc265168340"2.4.1牽引變電所的配電裝置類型 18HYPERLINK\l"_Toc265168341"2.4.2配電裝置應滿足的基本要求 18HYPERLINK\l"_Toc265168342"2.4.3直流牽引變電所屋內配電裝置及其特點 19HYPERLINK\l"_Toc265168343"第3章 牽引變電所保護設置 20HYPERLINK\l"_Toc265168344"3.1 保護設置的基本要求 21HYPERLINK\l"_Toc265168345"3.2 **地鐵行政中心站牽引變電所保護的設置 21HYPERLINK\l"_Toc265168346"3.3 主要保護形式介紹 23HYPERLINK\l"_Toc265168347"3.4 地下雜散電流及其防護 25HYPERLINK\l"_Toc265168348"3.4.1地下雜散電流 25HYPERLINK\l"_Toc265168349"3.4.2雜散電流的防護 26HYPERLINK\l"_Toc265168350"第4章電力監(jiān)控系統(tǒng)設計 27HYPERLINK\l"_Toc265168351"4.1 概述及一般要求 28HYPERLINK\l"_Toc265168352"4.1.1概述 28HYPERLINK\l"_Toc265168353"4.1.2一般要求 28HYPERLINK\l"_Toc265168354"4.2 **地鐵行政中心站綜合監(jiān)控系統(tǒng)設置 29HYPERLINK\l"_Toc265168355"4.2.1地鐵電力監(jiān)控系統(tǒng) 29HYPERLINK\l"_Toc265168356"4.2.2**地鐵行政中心站電力監(jiān)控系統(tǒng) 30HYPERLINK\l"_Toc265168357"4.3 牽引、降壓變電所綜合自動化系統(tǒng)功能 32HYPERLINK\l"_Toc265168358"4.3.1變電所綜合自動化系統(tǒng)集成要求 32HYPERLINK\l"_Toc265168359"4.3.2通信主要功能 32HYPERLINK\l"_Toc265168360"4.4 變電所綜合自動化系統(tǒng)結構、軟/硬件設備組成 35HYPERLINK\l"_Toc265168361"4.4.1概述 35HYPERLINK\l"_Toc265168362"4.4.2變電所綜合自動化系統(tǒng)結構及控制方式 36HYPERLINK\l"_Toc265168363"4.4.3牽引、降壓變電所綜合自動化系統(tǒng)軟件 39HYPERLINK\l"_Toc265168364"4.4.4牽引、降壓變電所綜合自動化系統(tǒng)性能指標要求 39HYPERLINK\l"_Toc265168365"4.4.5牽引、降壓變電所綜合自動化系統(tǒng)絕緣、抗干擾性能要求 40HYPERLINK\l"_Toc265168366"4.4.6系統(tǒng)的可靠性、可維護性、可擴展性 41HYPERLINK\l"_Toc265168367"4.4.7控制中心主站及被控站控制、監(jiān)視、測量范圍 42HYPERLINK\l"_Toc265168368"結論 44HYPERLINK\l"_Toc265168369"致謝 45HYPERLINK\l"_Toc265168370"參考文獻 46HYPERLINK\l"_Toc265168371"附錄 47緒論城市軌道交通概論及其分類1.1.1城市軌道交通概論城市軌道交通是指以軌道交通運輸方式為主要技術特征，是城市公共客運交通系統(tǒng)中具有中等以上運量的輪軌交通系統(tǒng)（有別于道路交通），主要為城市（有別于市際鐵路，郊區(qū)及大都市圈范圍）公共客運服務，是一種在城市公共客運交通中起骨干作用的現代化立體交通系統(tǒng)。作為HYPERLINK"/view/198710.htm"城市公共交通系統(tǒng)的一個重要組成部分，在中國國家標準《城市公共交通常用名詞術語》中，將城市軌道交通定義為“通常以電能為動力，采取輪軌運轉方式的快速大運量公共交通之總稱。”目前國際軌道交通有HYPERLINK"/view/7137.htm"地鐵、HYPERLINK"/view/606.htm"輕軌、市郊鐵路、HYPERLINK"/view/128489.htm"有軌電車以及HYPERLINK"/view/22351.htm"懸浮列車等多種類型，號稱“城市交通的主動脈”。城市軌道交通和其他公共交通相比，具有以下特點：用地省，運能大，軌道線路的輸送能力是公路交通輸送能力的近10倍。每一單位運輸量的能源消耗量少，因而節(jié)約能源；采用HYPERLINK"/view/1807738.htm"電力牽引，對環(huán)境的污染小。噪聲屬集中型，人均噪聲小，易于治理；乘客乘座安全、舒適、方便、快捷。1.1.2城市軌道交通的分類城市軌道交通作為城市公共交通系統(tǒng)的一個重要組成部分，在我國國家標準《城市公共交通常用名詞術語》中，將城市軌道交通定義為“通常以電能為動力，采取輪軌運轉方式的快速大運量城市公共交通之總稱?！蹦壳皣H軌道交通有地鐵、輕軌、市郊鐵路、有軌電車以及懸浮列車等多種類型，號稱“城市交通的主動脈”。城市鐵路凡是為城市交通服務的所有形式的軌道交通都可看作城市鐵路。這里特指作為干線鐵路中的鐵路樞紐，利用現有的運輸資源，能在市區(qū)內開行的公交化（站距短、停站多、密度大）的旅客列車線路。市郊鐵路市郊鐵路又稱為通勤鐵路，是連接城市市區(qū)與郊區(qū)以及連接城市周圍幾十千米甚至大范圍的衛(wèi)星城鎮(zhèn)或城市圈的鐵路，服務于上下班乘客，一般站距較長，對疏散中心城市人口到周圍衛(wèi)星城的作用十分明顯。它往往又是連接中大城市干線鐵路的一部分，一般和干線鐵路設有聯絡線，設備與干線鐵路相同，線路大多建在地面，其運行特點接近于干線鐵路，只是服務對象不同。與城市軌道交通系統(tǒng)中的地下鐵道等其他類型不同，在市郊鐵路上通常是市郊旅客列車、干線旅客列車和貨物列車混合運行。地下鐵道地下鐵道泛指建在地下的干線鐵路。但是作為城市軌道交通、只有具有一定規(guī)模運量，按運行圖行車，運行于地下的旅客列車，才叫做地下鐵道。由于地下鐵道一般建在城市里，加上具體線路的建設條件不同，它的延長線或部分線路，甚至整條線路可能建在地面或高架，也統(tǒng)稱為地下鐵道，如北京的13號線和上海的3號線都是地面或高架線路形式，但由于它的技術制式如車輛、HYPERLINK"/wiki/%E4%BF%A1%E5%8F%B7"信號、通信、線路都和其他地鐵線路一致，故也把北京13號線、上海3號線稱之為地鐵系列的線路。也有人怕混淆地鐵概念，又把這類線路籠統(tǒng)叫做城市軌道交通。地鐵多用于超大城市或特大城市市區(qū)內部高密度地區(qū)間交通出行，車輛制式和線路特征依各國標準而不同，運行速度一般為30~45km/h，最大車速可達80km/h。就容量指標而言，地鐵系統(tǒng)均可達到單向高峰小時斷面流量30000~70000人次，屬于大容量快速軌道交通系統(tǒng)。輕軌交通它是一種中運量快速軌道交通運輸系統(tǒng)。英、美稱之為LRT,俄國稱為OPT，其意為“輕軌運輸”或“輕軌系統(tǒng)”。HYPERLINK"/wiki/%E5%BE%B7%E5%9B%BD"德國把它稱為“城市鐵道”，HYPERLINK"/wiki/%E6%97%A5%E6%9C%AC"日本稱為“輕軌電車”。它可以運行在地下，也可以建成高架軌道形式，也可在地面運行，它是由現代有軌電車發(fā)展起來的，既可在技術上自成體系，也可采用地鐵技術制式，幾乎與地鐵難以辨別。但從宏觀上說，輕軌交通最主要特征是其運量規(guī)模比地鐵小，其單向高峰小時斷面流量在10000人~30000人。因此，有人把凡是高峰小時斷面流量在這個范圍的其他形式軌道交通如單軌交通、新交通系統(tǒng)、直線電機驅動的城軌車輛交通等都稱之為輕軌交通。單軌交通它是由車輛在一根導軌上行駛的交通工具，具有中等運量，分為懸掛式和跨座式兩大類。懸掛式單軌交通始建于1901年的原聯邦德國的HYPERLINK"javascript:linkredwin('伍珀塔爾市');"伍珀塔爾市。日本第一條跨座式單軌交通線路始建于1961年，當年投入運營。中國正式作為城市交通用途的單軌交通已于2005年6月18日在重慶正式建成運營，型式為跨座式高架，全長14.35公里。單軌交通的運量一般在每小時單向5000~20000人次。由于它是一種讓列車在高架的專用軌道上行駛的交通系統(tǒng)，不受地面交通堵塞的影響，可以安全正點地運行；也有效地利用了城市的空間，既占地少又不影響地面的綠化；與地鐵相比，單軌施工周期短，成本低，經濟性能好，可以按照城市規(guī)劃和交通需求進行線路選擇，減少城市建筑的拆遷和市民的搬遷。磁懸浮交通它是一種運用“同性相斥、異性相吸”的電磁原理、依靠電磁力使車廂懸浮并行走的軌道運輸方式。磁浮交通有常導和超導兩種類型。常導式磁浮線路能使車輛浮起10毫米~15毫米的高度，運行速度較低，用感應線性電機來驅動。超導式磁浮線路能使車輛浮起100毫米以上，速度較高，用同步線性電機來驅動，技術難度較大。日本使用超導體產生的磁力使列車懸浮，列車時速可達500多公里。德國使用常導相吸原理達到磁浮，時速也提高到400多公里。中國的上海浦東建成的HYPERLINK"javascript:linkredwin('磁浮交通');"磁浮交通，最高時速可達430公里。我國城市軌道道交通發(fā)展展及必要性性1.2.1我國城市市軌道交通通發(fā)展改革開放以來來,我國城市市客運量急急劇增加。這這期間雖然然交通能力力有所加強強,但在一些些城市,特別是某某些主要干干道,高峰期客客運量遠遠遠超過大型型公共汽車車所能擔負負的運量,道路阻塞塞已司空見見慣。交通通擁擠堵塞塞給城市居居民出行帶帶來了不便便。以北京京為例,機動車平平均車速逐逐年下降,每小時客客車車速已已由25..4公里下降到到21.5公里。同時,交通阻塞塞造成車輛輛怠速行駛駛,也加大了了能耗和廢廢氣排放量量。我國有近700座大城市市。這些城城市每天都都有大量的的人口外出出活動,加上數以以百萬計的的流動人口口,單個城市市每1天的客運量量已經超過過10000萬人次。高高峰期一條條公交線承承擔1～3萬人次的的現象已經經屢見不鮮鮮。車上乘乘客密度最最高時達到到10～12人m2,,公交車輛輛行駛速度度已經降到到每小時10～13公里里,個別城市市甚至每小小時只有5公里交通系系統(tǒng)已處于于癱瘓的邊邊緣。從目前我國大大城市的客客運結構來來看,軌道交通通所占比例例很低,城市交通通工具基本本上是自行行車、公共共汽車、中中巴和小汽汽車。以自自行車為主主的非機動動車與機動動車交叉混混行,大大降低低了機動車車的行車效效率和對道道路的使用用率,最近幾年年中巴、出出租小汽車車、私人小小汽車的大大量涌現更更加重了這這種現象。要要真正緩解解大城市的的交通擁擠擠狀況,滿足大多數數人日常出出行的需要要,就必須大大力發(fā)展面面向公眾的的集約型運運輸方式。由由以上分析析可知:軌道運輸輸系統(tǒng)才是是可持續(xù)發(fā)發(fā)展的唯一一道路和最最佳選擇,它不但能能解決人們們大批量流流動的需求求問題,而且還改改善了地面面環(huán)境,為其他機機動車的運運行騰出了了更大的空空間,對發(fā)展我我國汽車工工業(yè)也必將將產生積極極的影響。據據統(tǒng)計,北京市1998年有地鐵鐵線路422公里,只占全市市公共電汽汽車運營線線的1.5%%,卻承擔了了全市客運運量的15%。隨著我國國民民經濟的持持續(xù)發(fā)展，城城市化進程程的逐步加加快，城市市人口與機機動車數量量急劇增長長，人員出出行和物資資交流頻繁繁，在我國國大城市及及特大城市市，普遍存存在著交通通道路阻塞塞、交通秩秩序混亂、交交通事故頻頻發(fā)、交通通污染嚴重重等問題。由由于城市軌軌道交通運運量大、速速度快、安安全節(jié)能、污污染輕、占占地少等特特點，發(fā)展展城市軌道道交通已成成為大城市市發(fā)展公共共交通的根根本方針和和緩解城市市交通擁堵堵的最佳選選擇。進入21世紀紀以來，隨隨著大城市市交通問題題的日益突突出，大力力發(fā)展城市市軌道交通通已成共識識。城市軌軌道交通的的建設已進進入了新的的高潮期，發(fā)發(fā)展態(tài)勢更更為迅猛，全全國48個百萬人人口以上的的大城市已已有30多個城市市開展了城城市軌道交交通的建設設或籌建工工作，據有有關課題組組初步統(tǒng)計計，近期規(guī)規(guī)劃建設55條線路，長長約17000km，總總投資達到到600000多億元；；我國遠期期線網總長長將超過33000kkm。1.2.2我國城市市軌道交通通發(fā)展的必必要性一、城市軌道道交通是解解決我國大大城市交通通問題的需需要。目前前我國大城城市交通堵堵塞和擁擠擠是最為突突出也是較較為普遍的的問題。在在北京、上上海、武漢漢、廣州、**等超大城市，交通堵塞現象已比較嚴重，成為影響城市經濟發(fā)展的重要制約因素。城市軌道交通具有運量大、速度快、時間準、能耗低、污染少和安全舒適的特點，不論是從運輸能力、運輸效率，還是從對資源的消耗和對城市環(huán)境的污染，城市軌道交通方式無疑是解決城市交通擁擠問題的一種有效手段。世界典型大城市如東京、巴黎、紐約等的發(fā)展已經充分證明了這一點。二、城市軌道道交通是引引導城市空空間結構合合理布局的的需要。城城市軌道交交通可以為為人們提供供快速出入入市中心的的交通手段段，縮短新新城與城市市中心區(qū)的的時空距離離，為使工工業(yè)與居住住等疏散出出市中心創(chuàng)創(chuàng)造了良好好的交通支支撐條件，從從而對拓展展城市空間間布局和城城市建設用用地范圍，緩緩解中心城城區(qū)域用地地供應緊張張對城市發(fā)發(fā)展的制約約，調整城城市布局和和功能都具具有不可替替代的關鍵鍵性作用。這這樣，不僅僅可以強化化大城市市市中心的金金融、貿易易、服務業(yè)業(yè)等功能，而而且將為城城市副中心心與新城的的形式提供供有力的支支持，從而而引導城市市總體布局局進一步向向合理化方方向發(fā)展。由由此可見，城城市軌道交交通是實現現引導城市市規(guī)模有序序擴大和城城市總體布布局向“多中心”方向發(fā)展展的需要。三、城市軌道道交通是我我國大城市市可持續(xù)發(fā)發(fā)展的需要要。首先，土土地是一種種不可再生生資源，特特別是在人人口密集的的大城市里里，土地是是一種非常常稀缺和寶寶貴的資源源，在城市市變得越來來越擁擠的的情況下，城城市土地必必須十分珍珍惜。根據據國內外相相關統(tǒng)計資資料，在同同等的運輸輸能力條件件下，城市市軌道交通通設施所需需土地遠遠遠小于道路路交通方式式；同時，城城市軌道交交通為沿線線土地高密密度開發(fā)提提供了強有有力的交通通運輸能力力支撐，所所以通過在在城市軌道道交通沿線線及各站點點周圍根據據不同的功功能進行高高密度開發(fā)發(fā)，以提高高城市土地地的單位使使用率，為為城市土地地資源帶來來土地的增增量，從而而可以促進進城市對土土地資源的的合理利用用。其次，我國交交通能源消消耗總量迅迅速增長，尤尤其是石油油能源消耗耗在我國石石油消耗總總量中的比比重快速上上揚，對國國家石油能能源供給造造成很大壓壓力。根據據國外相關關統(tǒng)計資料料，城市軌軌道交通單單位運輸量量所需的能能源消耗遠遠遠小于道道路交通方方式。再次，目前機機動車污染染已經上升升為中國城城市大氣和和噪聲的主主要污染源源，在我國國大城市空空氣污染中中，60%的一氧化化碳、50%的氮氧化化物、30%的碳氫化化合物污染染來源于機機動車的尾尾氣排放。根根據國內外外相關統(tǒng)計計資料，城城市軌道交交通單位運運輸量的大大氣勿擾物物質排放量量遠遠小于于道路交通通方式。最后，城市軌軌道交通單單位運輸量量的死傷率率遠遠小于于道路軌道道交通。城市軌道交通通供電系統(tǒng)統(tǒng)電能是城市軌軌道車輛電電力牽引系系統(tǒng)必須的的能源，電電動車輛以以及為軌道道交通運營營服務的機機電設備，包包括通風、空空調、照明明、通信、信信號、給排排風、防災災報警、電電梯和電動動扶梯等也也都依賴并并消耗電能能。在城市市軌道交通通運營中，若若供電一旦旦中斷，不不僅會造成成城市軌道道交通運營營癱瘓，而而且還有可可能危及旅旅客生命安安全，造成成財產損失失。因此，高高度安全、可可靠而又經經濟合理的的電力供給給系統(tǒng)是城城市軌道交交通正常運運營的重要要條件和保保證。城市軌道交通通供電電源源一般取自自城市電網網，通過城城市電網一一次電力系系統(tǒng)和軌道道交通供電電系統(tǒng)實現現運送或變變換，最后后以適當的的電壓等級級和一定的的電流形式式（直流或或交流電）供供給用電設設備。城市電網一次次電力系統(tǒng)統(tǒng)由國家電電力部門建建造與管理理，它包括括發(fā)電廠、傳傳輸線和區(qū)區(qū)域變電所所。發(fā)電廠廠是發(fā)出電電能的中心心，一般可可分為火力力發(fā)電廠、水水力發(fā)電廠廠和原子能能核電廠等等。發(fā)電廠廠的發(fā)電機機發(fā)出的電電能，要先先經過升壓壓變電器升升高電壓，然然后以110kkv或220kkv以為更高高的電壓，通通過三相傳傳輸線輸送送到區(qū)域變變電所。在區(qū)域變電所所中，電能能先經過降降壓變電所所把110kkv或220kkv的高壓降降低電壓等等級（如10kv或35kv），再經經過三相輸輸電線輸送送給本區(qū)域域內的牽引引變電所和和降壓變電電所，并再再降為軌道道交通所需需的電壓等等級（DC15500V、380V等）。在地鐵供電系系統(tǒng)中，根根據實際需需要，也可可以專設高高壓主變電電所。發(fā)電電廠或區(qū)域域變電所對對地鐵主變變電所供電電，經主變變電所降壓壓后，分別別以不同的的電壓等級級對牽引變變電所和降降壓變電所所供電。牽牽引變電所所的設置和和容量應按按運行的列列車編組及及行車密度度進行牽引引供電計算算后確定，降降壓變電所所的設置和和容量可根根據動力、照照明和其他他用電設備備的用電量量確定。對對主變電所所，其容量量應由全部部牽引、動動力和照明明用電電量量來確定。圖1-1為城城市電網一一次電力系系統(tǒng)和地鐵鐵供電系統(tǒng)統(tǒng)圖。圖中中虛線1以上為電電網高壓電電力系統(tǒng)，虛虛線1和虛線2之間是中中壓電力系系統(tǒng)，虛線線1以下為城城市軌道供供電系統(tǒng)。城市軌道交通通系統(tǒng)是一一個重要用用電部門，它它不同于一一般工業(yè)和和民用的用用電，為一一級負荷。一一級負荷規(guī)規(guī)定由兩路路獨立的電電源供電，當當任何一路路電源發(fā)生生故障中斷斷供電時，另另一路應能能保證一級級負荷的全全部用電。牽牽引變電所所的電源進進線應來自自兩個區(qū)域域變電所或或由區(qū)域變變電所提供供的兩路獨獨立電源，當當一路電源源失壓時，另另一路電源源自動投入入，牽引變變電所能從從區(qū)域變電電所不間斷斷地獲得三三相交流電電。在城市市軌道交通通供電系統(tǒng)統(tǒng)中，根據據用電性質質的不同可可分為兩部部分，即為為前因電力力機車供電電的牽引供供電系統(tǒng)和和為動力、照照明及其他他用電設備備供電的降降壓供電系系統(tǒng)。圖1-1電電力系統(tǒng)和和地鐵供電電系統(tǒng)示意意圖圖1-2地鐵牽引引供電系統(tǒng)統(tǒng)示意圖以地鐵為例，地地鐵牽引供供電系統(tǒng)示示意圖如圖圖1-2所示，其其各部分的的名稱及功功能簡述如如下：（1）牽引引變電所：：供給地鐵鐵一定區(qū)段段內電動車車組牽引電電能的變電電所。（2）接觸觸網（包括括架空接觸觸網或接觸觸軌）：經經過電動列列車的受電電器向電動動列車供給給電能的導導電網。（北北京、天津津和武漢等等地鐵采用用接觸軌；；上海和廣廣州地鐵采采用架空接接觸網）。（3）回流流線：用以以提供牽引引電流返回回牽引變電電所通路的的導線。（4）饋電電線：從牽牽引變電所所向接觸網網輸送牽引引電能的導導線。（5）電分分段：為便便于檢修和和縮小事故故范圍，將將接觸網分分為若干段段的裝置稱稱為電分段段。（6）鋼軌軌：承載列列車的同時時被用來作作為牽引電電流回流回回路的一部部分。一般將接觸網網、饋電線線、鋼軌、回回流線總稱稱為牽引網網。牽引供電系統(tǒng)統(tǒng)由牽引變變電所和牽牽引網組成成，其中牽牽引變電所所和接觸網網是牽引供供電系統(tǒng)的的主要組成成部分。地鐵動力照明明供電系統(tǒng)統(tǒng)示意圖如如圖1-3所示，各各部分功能能簡述如下下：圖1-3地地鐵動力照照明供電系系統(tǒng)（1）降壓壓變電所：：將三相電電源進線電電壓降為三三相380V交流電，降降壓變電所所主要為風風機、水泵泵、照明、通通信、信號號和防火報報警等用電電設備供電電。（2）配電電所（室）：：配電所（室室）僅起到到電能分配配作用。降降壓變電所所通過配電電所（室）將將三相380V和單相220V交流電分分別供給動動力、照明明設備，各各配電所（室室）對本車車站及其兩兩側區(qū)間動動力和照明明等設備配配電。（3）配電電線路：配配電所（室室）與用電電設備之間間的導線。在地鐵供電系系統(tǒng)中，降降壓變電所所一般每個個車站設置置一個，有有時也可幾幾個車站合合設一個；；也可將降降壓（動力力）變壓器器附設在某某個牽引變變電所之中中，構成牽牽引與降壓壓混合變電電所。地鐵車站及區(qū)區(qū)間照明電電源采用380/220V系統(tǒng)配電電。正常時時，工作照照明、事故故照明均由由系統(tǒng)交流流照明電源源供電，當當系統(tǒng)交流流照明電源源失去時，事事故照明自自動切換為為蓄電池供供電，確保保事故期間間必要的緊緊急照明。牽引變電所電電氣主接線線設計電氣主接線的的功能、基基本要求與與設計原則則牽引變電所的的電氣主接接線，是指指由主變壓壓器、高壓壓電器和設設備等各種種電器元件件和連接導導線所組成成的接受和和分配電能能的電路。電氣主接線反映了牽引變電所和鐵路變、配電所（發(fā)電所）的基本結構和功能。在運行中，它表明本變電所HYPERLINK"/producthtml/17814/20085288491660978.shtml"（發(fā)電所）與高壓電網、饋電線的連接方式以及相關一次設備的運行方式，成為調度控制和設備實際操作的依據；同時，電氣主接線對牽引供電和鐵路電力供電系統(tǒng)運行的可能性、電能質量、經濟性和操作靈活性起著決定性作用；在設計中，電氣主接線對變電所（發(fā)電所）電氣設備選擇、配電裝置布置、繼電保護方式及其配置與整定計算、自動裝置和控制方式選擇都有重大影響，因此，電氣主接線及其組成的電氣設備，是牽引變電所和鐵路變、配電所（發(fā)電所）的主體部分。2.1.1電氣主接接線應滿足足的要求1、運行的可可靠性：主主接線系統(tǒng)統(tǒng)應保證對對用戶供電電的可靠性性，特別是是保證對重重要負荷的的供電。2、運行的靈靈活性：主主接線系統(tǒng)統(tǒng)應能靈活活地適應各各種工作情情況，特別別是當一部部分設備檢檢修或工作作情況發(fā)生生變化時，能能夠通過倒倒換開關的的運行方式式，做到調調度靈活，不不中斷向用用戶的供電電。在擴建建時應能很很方便的從從初期建設設到最終接接線。3、主接接線系統(tǒng)還還應保證運運行操作的的方便以及及在保證滿滿足技術條條件的要求求下，做到到經濟合理理，盡量減減少占地面面積，節(jié)省省投資。

4、應力求結結線簡潔明明了，并有有發(fā)展和擴擴建余地。主主接線整體體結構和各各回路應力力求簡潔清清晰、便于于操作運行行。同時牽牽引變電所所的增容、增增加饋線和和其他內容容的擴建經經常存在，因因而電氣主主接線的設設計應留有有發(fā)展余地地。變電所的變壓壓器與債線線之間采用用什么方式式連接，以以保證工作作可靠、靈靈活是十分分重要的問問題、解決決的措施是是采用母線線制。應用用不同的母母線連接方方式、可使使在變壓器器數量少的的情況下也也能向多個個用戶供電電，或者保保證用戶的的饋線能從從不同的變變壓器獲得得電能。母母線又稱匯匯流排，在在原理上它它是電路中中的一個電電氣節(jié)點。它它起著集中中變壓器的的電能和給給各用戶的的饋電線分分配電能的的作用，所所以，若母母線發(fā)生故故障，將使使用戶供電電全部中斷斷。故在主主接線的設設計中．選選擇什么樣樣的母線制制就顯得特特別重要。2.1.2電氣主接接線設計應應遵循的主主要原則與與步驟在電氣主接線線的設計中中，應遵循循的主要原原則與步驟驟如下：1、應以批準準的設計任任務書為依依據，以國國家經濟建建設的方針針政策、技技術規(guī)范和和規(guī)程為準準則，結合合工程具體體特點和實實際調查掌掌握的各種種基礎資料料，進行綜綜合分析和和方案研究究。2、主接線的的設計與整整個牽引供供電系統(tǒng)供供電方案、電電力系統(tǒng)對對電力牽引引供電方案案密切相關關，包括牽牽引網供電電方式、變變電所布點點、主變壓壓器接線方方式和容量量、牽引網網電壓水平平及補償措措施、無功功、諧波的的綜合補償償措施以及及直流牽引引供電系統(tǒng)統(tǒng)電壓等級級選擇等重重大綜合技技術問題，應應通過供電電系統(tǒng)計算算進行全面面的綜合技技術經濟比比較，確定定牽引變電電所的主要要技術參數數和各種技技術要求。3、根據供電電系統(tǒng)計算算結果提供供的上述各各種技術參參數和有關關資料，結結合牽引變變電所高壓壓進線及其其與系統(tǒng)聯聯系、進線線繼電保護護方式、自自動裝置與與監(jiān)控二次次系統(tǒng)類型型、自用電電系統(tǒng)，以以及電氣化化鐵路當前前運量和發(fā)發(fā)展規(guī)劃遠遠景等因素素，并全面面考慮主接接線的基本本要求，做做出綜合分分析和方案案比較，以以期設計合合理的電氣氣主接線。4、新技術的的應用對牽牽引變電所所主接線結結構和可靠靠性等方面面，將產生生直接影響響，按具體體情況深入入分析研究究和考慮。**地鐵行政政中心站電電氣主接線線設計2.2.1直流牽引引變電所電電氣主接線線的基本特特點地鐵、輕軌交交通供電系系統(tǒng)，根據據實際需要要，可以專專設地鐵（輕輕軌）高壓壓主變電所所，由發(fā)電電廠或區(qū)域域變電所對對其供電，經經主變電所所降壓后，分分別以不同同的電壓等等級對牽引引和降壓變變電所供電電，這種供供電方式被被稱為集中中式供電方方式。***地鐵一號號線就是采采用這種供供電方式。在在地鐵（或或輕軌）供供電系統(tǒng)中中。也可以以不設地鐵鐵（或輕軌軌）主變電電所，由城城市電網中中的區(qū)域變變電所直接接對地鐵（或或輕軌）牽牽引變電所所或降壓變變電所供電電，這種供供電方式被被稱為分散散式供電方方式，北京京、天津地地鐵就采用用這種方式式。對于于地鐵、輕輕軌交通直直流牽引變變電所主接接線的設計計，除應滿滿足本節(jié)對對主接線的的基本要求求和原則外外，因該類類變電所一一般設在地地下（如***地鐵）或或地面的城城市鬧市區(qū)區(qū)街道兩側側（輕軌系系統(tǒng)），受受環(huán)境條件件制約及安安全保障的的需要，列列車牽引、通通信信號電電源、站廳廳事故照明明和必要的的安全環(huán)衛(wèi)衛(wèi)設施（通通風、排水水、防災、消消防和自動動扶梯等）都都屬一級負負荷，它們們對不間斷斷供電的要要求基本相相同，此外外還有其他他的二、三三級動力和和照明負荷荷。全部負負荷都有同同一專用的的環(huán)形供電電系統(tǒng)網絡絡所屬的直直流牽引變變電所、降降壓變電所所（動力用用電）和牽牽引、降壓壓混合變電電所供電，各各變電所門門設有互聯聯網絡，如如圖2-11所示。以以上特點使使直流牽引引變電所電電氣主接線線的結構和和運行，增增加了復雜雜性；同時時，為節(jié)約約占地面積積，節(jié)省昂昂貴的土建建造價和滿滿足防火、防防災需要，主主接線變配配電設備的的選擇也有有其特殊性性，應使用用于式、高高效率的成成套設備，這這對主接線線和配電裝裝置的結構構有直接影影響。此外外，還應考考慮整流機機組類型（整整流、可控控整流或整整流一逆變變型）及其其整流（逆逆變）接線線方式，對對主接線的的結構和運運行的重大大影響。圖2-1地鐵專用用供電系統(tǒng)統(tǒng)連接方式式2.2.2主接線的的設計牽引變電所主主接線應力力求簡單可可靠，全線線盡量一致致，便于運運營管理。如如果與降壓壓變電所合合建，則中中壓側需單單母線分段段，設分段段開關，雙雙路電源引引入，分列列運行；否否則，亦可可為單母線線，雙路電電源一用一一備。牽引引變電所一一般設兩套套牽引整流流機組。牽引變電所主主接線由兩兩部分組成成：中壓交交流側和牽牽引直流側側。1、中壓交流流側主接線線中壓交流側主主接線有兩兩種接線方方式：一種種方式為兩兩套整流機機組接至兩兩段母線上上；另一種種方式為兩兩套整流機機組接至同同一段母線線上。1）兩套整流流機組分別別接至中壓壓兩段母線線，有利于于兩路電源源負荷平衡衡。這樣做做是有條件件的，即牽牽引變電所所兩路中壓壓電源電壓壓需平衡或或差別甚微微，否則會會引起兩套套整流機組組負荷不均均勻，有時時差別比較較大，造成成一套整流流機組重載載而另一套套輕載。2）兩套整流流機組接至至同一段母母線上，有有利于兩套套整流機組組負荷的平平衡，也有有利于構成成等效24脈波整流流。城市電電網的實際際情況是很很難保證兩兩路中壓電電源電壓平平衡，故在在牽引變電電所的主接接線中，一一般將兩套套整流機組組接至同一一段母線上上。2、牽引直流流側主接線線牽引直流側主主接線有兩兩種方案：：一種是雙雙母線系統(tǒng)統(tǒng)方案，另另一種是單單母線系統(tǒng)統(tǒng)方案。雙母線系統(tǒng)是是早期地鐵鐵采用的一一種方案，可可以實現大大雙邊供電電。但電動動隔離開關關過多，實實現操作連連鎖復雜。這這種現已不不再使用。單母線系統(tǒng)，接接線簡單，節(jié)節(jié)省投資。在在同一饋電電區(qū)電分段段處設置一一臺縱向電電動隔離開開關，可以以通過它實實現大雙邊邊供電。根據以上要求求、原則及及特點等設設計**地鐵行行政中心站站電氣主接接線。2.2.3***地鐵行行政中心站站牽引變電電所電氣主主接線根據以上要求求、原則及及特點等，**地鐵行政中心站電氣主接線，中壓交流側主接線采用單母線分段，兩臺整流機組接在同一段母線上；牽引直流側主接線采用單母線系統(tǒng)，在同一饋電區(qū)電分段處設置一臺縱向電動隔離開關。**地鐵行政政中心牽引引變電所電電氣主接線線，主要包包括35kV電壓受、配配電系統(tǒng)，直直流1.5kV電壓受、饋饋電系統(tǒng)，整流變變壓器—整流器組組等部分，用用以實現將將交流電壓壓、變相（變變換為12相）和整整流功能，并并向直流牽牽引網供電電。**地鐵牽引引、降壓混混合變電所所主接線圖圖如圖2-2所示。圖2-2**地鐵行行政中心站站牽引、降降壓混合變變電所電氣氣主接線交流側電源進進線設有兩兩回路互為為備用的獨獨立電源電電纜線，其其中一路進進線由專用用供電系統(tǒng)統(tǒng)主變電所所A的低壓母母線1段饋出（如如圖2-1）。另一電電源進線則則由該車站站另一端設設置的降壓壓變電所高高壓母線引引人，此高高壓母線的的電源進線線，是由主主變電所A（或B）獨立并聯聯運行降壓壓變壓器的的低壓=2\**ROMMANII段母線線饋出（母線線分段斷路路器處于斷斷開運行），每每路電源進進線容量應應滿足車站站兩個變電電所（牽引引、降在混混合所和降降壓所）全全部一、二二級負荷的的要求。此此外，高壓壓母線的饋饋出線是相相鄰變電所所電源進線線所需要的的。正常運運行時兩路路進線同時時為兩段母母線連接的的負荷供電電，進線斷斷路器均合合閘，母線線分段斷路路器（或電電動刀閘）斷斷開。當任任一電源進進線發(fā)生故故障而斷路路時，則由由自動裝置置動作使母母線分段斷斷路器合閘閘，全變電電所負荷由由另一電源源進線供電電。高壓匯匯流進線采采用斷路器器或電動刀刀閘分段，有有利于母線線維修和任任一電源進進線故障時時電路轉換換的靈活性性。交流高壓配電電回路設有有兩臺并聯聯工作的整整流機組，兩兩臺動力變變壓器分別別連接于分分段匯流母母線的兩段段上，每臺臺動力變壓壓器容量應應滿足一、二二級動力與與照明負荷荷的需要。當當整個供電電系統(tǒng)環(huán)網網只有一路路電源時，允允許將二、三三級負荷部部分或全部部切除。高高壓斷路器器柜采用手手車式真空空斷路器、金金屬全封閉閉開關柜。單單純的直流流牽引變電電所高壓單單母線可不不必分段。直流側系統(tǒng)主主接線，包包括從整流流機組的直直流輸出至至直流正母母線的電路路、回流線線、負母線線和整流器器陽極連接接電路，以以及從直流流母線饋出出的饋線電電路等（見見圖2-22），每臺臺整流機組組的直流輸輸出通過直直流快速開開關與正母母線相連。其其作用是當當任一整流流機組和母母線之間發(fā)發(fā)生短路故故障時，由由快速開關關動作跳閘閘以保護機機組，并使使全部饋線線快速開關關聯鎖跳閘閘。切斷相相鄰牽引變變電所通過過接觸軌（網網）向故障障點饋出故故障電流的的電路。從從正母線饋饋出的饋電電線也設有有快速開關關作為接觸觸網短路的的保護。直直流快速開開關為手車車式結構，裝裝于直流開開關柜內。地鐵牽引變電電所直流母母線，為防防止雷電浪浪涌過電壓壓和操作過過電壓對設設備造成損損壞，一般般在正、負負母線上都都應安裝避避雷器。設備選擇2.3.1供電設備備的選擇要要求設備選擇即確確定設備類類型和技術術參數，其其原則是安安全可靠、經經濟合理。應應考慮三個個方面的問問題：其一一是設備使使用的條件件，如設備備正常使用用的溫度、濕濕度、海拔拔高度等；；這需根據據地鐵工程程建設地點點的氣象條條件、海拔拔高度、地地震烈度、設設備安裝設設置位置等等綜合考慮慮確定；其其二是設備備的有關參參數，如開開關設備要要滿足系統(tǒng)統(tǒng)所要求的的電壓等級級、動熱穩(wěn)穩(wěn)定性等要要求，這需需根據系統(tǒng)統(tǒng)設計確定定；其三是是設備類型型，這需按按照目前設設備的技術術現狀進行行合理選擇擇，以滿足足技術、經經濟的合理理性。在地鐵工程中中，設備選選擇還要考考慮工程整整體合理性性以及方便便運營管理理問題，因因此，選擇擇使用的設設備不僅要要滿足系統(tǒng)統(tǒng)對設備功功能和電氣氣參數的要要求，還要要在技術、經經濟合理的的前提下，盡盡可能設備備小型化。尤尤其對于地地下工程，土土建費用比比較高，通通過設備小小型化和合合理設備配配置，可減減少變電所所的面積，為為降低土建建投資創(chuàng)造造條件。建建設是為運運營服務的的，因此，供供電設備的的選擇也不不能脫離為為運營服務務的根本，設設備選擇不不僅應便于于維修、便便于管理、減減少維護量量、節(jié)約人人工成本，還還應采用低低損耗設備備，構建節(jié)節(jié)約型設備備系統(tǒng)。地鐵工程的供供電設備選選擇應立足足于國產化化設備，應應不采用或或慎重采用用非環(huán)保產產品，對于于不得已使使用的高壓壓SF6開關設備備，應嚴格格保證產品品的密封性性，將其泄泄漏量降低低到最低限限度。2.3.2設備選取取2.3.2..1電氣設備備選擇的一一般原則正常工作條件件下選擇額額定電流、額額定電壓及及型號等,按短路情情況校驗開開關的開斷斷能力、短短路熱穩(wěn)定定和動穩(wěn)定定。按正常工作條條件選擇電電氣設備1)電氣氣設備的額額定電壓不不得低于所所接電網的的最高運行行電壓;2)電氣氣設備的額額定電流不不小于該回回路的最大大持續(xù)工作作電流或計計算電流;3)選擇擇電氣設備備時還應考考慮設備的的安裝地點點、環(huán)境及及工作條件件,合理地選選擇設備的的類型,如戶內戶戶外、海拔拔高度、環(huán)環(huán)境溫度及及防塵、防防腐、防爆爆等。按短路情況進進行校驗短路熱穩(wěn)定校校驗當系統(tǒng)發(fā)生短短路,有短路電電流通過電電氣設備時時,導體和電電器各部件件溫度(或熱量)不應超過過允許值,即滿足熱熱穩(wěn)定的條條件，式中:—短路電流流的穩(wěn)態(tài)值值;—短路電流流的假想時時間;—設備在秒秒內允許通通過的短時時熱穩(wěn)定電電流;—設備的熱熱穩(wěn)定時間間。短路動穩(wěn)定校校驗當短路電流通通過電氣設設備時,短路電流流產生的電電動力應不不超過設備備的允許應應力,即滿足動動穩(wěn)定的條條件或,式中:,—短路電流流的沖擊值值和沖擊有有效值;,—設備允許許通過的極極限電流峰峰值和有效效值。開關設備斷流流能力校驗驗對要求能開斷斷短路電流流的開關設設備,如斷路器器、熔斷器器,其斷流容容量不小于于安裝處的的最大三相相短路容量量,即:或，式中:,—三相最大大短路電流流與最大短短路容量;,—斷路器的的開斷電流流與開斷容容量。常用電氣設備備的選擇及及校驗項目目供配電系統(tǒng)中中的各種電電氣設備由由于工作原原理和特性性不同,選擇及校校驗的項目目也有所不不同。地鐵供電系統(tǒng)統(tǒng)的設備種種類很多，這這里主要介介紹開關設設備類、變變壓器類、整整流器類、繼繼電保護類類的設備選選擇。2.3.2..2開關設備備高壓開關設備備高壓開關關設備應用用于地鐵工工程主變電電所，作為為高壓配電電設備，接接受城網電電源并分配配給所內主主變壓器。高高壓開關設設備為戶內內式安裝，一一般采用高高壓GIS全封閉組組合電氣設設備。中壓開關設備備中壓開關關設備應用用于地鐵工工程的主變變電所、電電源開閉所所、牽引變變電所和降降壓變電所所，用于接接受和分配配電能。1）開關柜型型式335KV開關柜多多采用C-GIIS開關柜，以以減少變電電所的土建建規(guī)模，20KV及以下開開關柜應采采用空氣絕絕緣的金屬屬鎧裝開關關柜，避免免溫室氣體體SF6對環(huán)境的的影響。2）斷路器類類型地鐵工程程一般采用用真空斷路路器。低壓開關設備備低壓開關關設備用于于降壓變電電所中，是是動力照明明供電系統(tǒng)統(tǒng)的核心內內容。它接接受配電變變壓器提供供的低壓電電能，為車車站、區(qū)間間、車輛段段、停車場場和控制中中心的低壓壓動力照明明設備提供供電源。低低壓開關設設備一般設設置安裝于于斷路器本本體的脫扣扣器作為保保護設備。1）低壓開關關柜型式地鐵工程程降壓變電電所低壓開開關柜多采采用金屬封封閉間隔式式開關柜。2）低壓斷路路器類型低壓斷路路器主要用用于配電線線路和電氣氣設備的過過載、失壓壓和短路保保護。直流開關設備備直流開關關設備在直直流牽引供供電系統(tǒng)中中承擔接受受和分配直直流電能的的作用。它它接受牽引引整流機組組提供的直直流電能，分分配給上、下下行牽引網網，為電動動列車提供供直流電能能。直流開開關設備包包括牽引變變電所內的的直流開關關柜和一般般設于牽引引變電所外外的上網開開關柜。目目前，地鐵鐵工程采用用的直流開開關柜均為為金屬鎧裝裝落地手車車式，直流流快速斷路路器安裝在在手車上，電電動或手動動隔離開關關在開關柜柜內固定安安裝。直流流開關柜無無論其標稱稱電壓為750V或15000V，其電源源介質和斷斷路器的滅滅弧介質都都是空氣。2.3.2..3變壓器主變壓器主變壓器器是地鐵工工程中設在在主變電所所的配電變變壓器，用用于將城網網引入的高高壓電源轉轉換成中壓壓電源并滿滿足容量要要求。主變變壓器的網網側和閥側側電壓等級級依據供電電系統(tǒng)設計計確定。目目前使用的的主變壓器器主要有110//35kvv、110//33kvv、110//10kvv三種。為為了減少城城網電壓波波動和負荷荷變化對地地鐵中壓系系統(tǒng)電壓質質量的影響響，主變壓壓器多采用用有載調壓壓型電力變變壓器。110kkv級變壓器器按絕緣介介質的不同同可分為復復合油絕緣緣式、油浸浸式、SF6氣體絕緣緣式和樹脂脂澆注干式式變壓器，目目前均采用用自冷油浸浸式變壓器器。配電變壓器配電變壓壓器就是將將中壓電源源降壓成適適合動力照照明負荷的的低壓電源源并滿足容容量要求。目目前多采用用環(huán)氧樹脂脂澆注干式式變壓器。2.3.2..4牽引整流流機組牽引整流機組組由牽引變變壓器和整整流器構成成。牽引變變壓器接受受中壓開關關設備提供供的中壓電電壓，經過過降壓，為為整流器提提供適合的的低壓交流流電源；整整流器則將將交流電源源整流為電電動列車所所需要的直直流電源。牽牽引整流機機組是牽引引變電所的的核心設備備，它需要要牽引變壓壓器和整流流器兩種完完全不同的的設備相互互匹配，才才能實現牽牽引整流機機組的整體體性能。牽引變壓器的的絕緣類型型分樹脂澆澆注、浸絕絕緣漆和杜杜邦紙絕緣緣，地鐵工工程多采用用樹脂澆注注絕緣方式式。整流器器中多采用用二極管作作為整流元元件。牽引整流機組組為VI類重牽引引負荷等級級，即在額額定負荷能能夠長期運運行；在1.5倍過載時時能夠運行行2h；在3.0倍過載時時能夠運行行1min。2.3.2..5微機保護護裝置供電系統(tǒng)在運運行過程中中不可避免免會出現一一些故障。繼繼電保護裝裝置對這些些故障和不不正常工作作狀態(tài)會自自動發(fā)出故故障報警或或跳閘信號號，實現對對電氣設備備的保護，滿滿足供電系系統(tǒng)可靠運運行要求。微機保護裝置置也是實現現繼電保護護的一種設設備，它的的基本功能能包括繼電電保護、測測量計量、裝裝置的診斷斷功能和通通信功能。目目前，微機機保護裝置置在地鐵中中得到廣泛泛應用，交交流高壓、中中壓系統(tǒng)和和直流牽引引供電系統(tǒng)統(tǒng)的繼電保保護多采用用微機保護護裝置。微微機保護裝裝置的主要要特點在于于靈活方便便的遠方調調整功能，故故障錄波功功能和可編編程功能等等，采用微微機保護裝裝置大大減減少了二次次控制電纜纜的數量，提提高了繼電電保護的可可靠性。配電裝置配電裝置是根根據電氣主主接線的要要求，用各各種開關與與電氣設備備、保護和和測量電器器、母線、導導體與母線線設備等按按不同結構構和配置形形式連接起起來，用以以實現接受受和分配電電能的任務務。配電裝裝置是電力力牽引供電電系統(tǒng)的重重要組成部部分。2.4.1牽引變電電所的配電電裝置類型型牽引變電所的的配電裝置置按其設置置場所不同同，基本上上可分為兩兩類：①屋內配電電裝置，即即全部電氣氣設備安裝裝在建筑物物內。由工工廠定型生生產裝配，將將開關電器器、互感器器等安裝在在柜內，成成套供應的的配電裝置置，均屬屋屋內配電裝裝置。②屋外配電電裝置，全全部設備布布置在露天天場地。此此外，有的的配電裝置置根據運行行維護條件件，可將部部分設備安安裝在建筑筑物內，部部分設在室室外，形成成混合式布布置。根據運行實踐踐經驗，以以及技術經經濟的綜合合分析，我我國一般電電壓在20KV以下采用用屋內配電電裝置，電電壓在35KV以上采用用屋外配電電裝置。但但在特殊情情況下，如如靠近嚴重重污穢地區(qū)區(qū)或周圍空空氣含有化化學有害成成分，以及及受地形限限制或國防防上的考慮慮，則后者者技術經濟濟比較可采采用屋內配配電裝置。對對于25KV牽引負荷荷配電裝置置，由于斷斷路器跳閘閘次數頻繁繁，檢修、維維護工作量量大，采用用屋內配電電裝置對運運行、維護護都較方便便有利。對于城市地鐵鐵、輕軌交交通牽引供供電系統(tǒng)直直流牽引變變電所、降降壓變電所所等的配電電裝置，一一般都建在在地下或地地面上城市市鬧區(qū)輕軌軌線路附近近，普遍采采用屋內成成套配電裝裝置和全封封閉式組合合電器，以以節(jié)省占地地面積和土土建造價。2.4.2配電裝置置應滿足的的基本要求求1、配電裝置置的設計、規(guī)規(guī)劃，必須須貫徹執(zhí)行行國家基本本建設方針針和有關技技術經濟政政策。2、技術上具具有足夠的的可靠性，保保證人身、設設備安全，布布置應便于于檢修、巡巡視和操作作。3、在保證安安全、可靠靠的條件下下，盡量降降低造價，減減少工程量量和建筑面面積。4、正確選擇擇和布置電電氣設備，采采用體積小小、重量輕輕、維護簡簡單、技術術先進的設設備。5、考慮留有有擴充發(fā)展展的余地。本節(jié)主要以***地鐵行行政中心站站為例介紹紹直流牽引引變電所屋屋內配電裝裝置及其特特點。2.4.3直直流牽引變變電所屋內內配電裝置置及其特點點地鐵、城市輕輕軌交通直直流牽引變變電所、牽牽引降壓混混合變電所所和降壓變變電所，由由于其環(huán)境境和場地的的限制，大大多數采用用屋內配電電裝置，而而且因為安安全性的要要求極高，對對地下或地地上的，電電器、材料料和電氣設設備，應采采用防潮、無無自爆、耐耐火、阻燃燃、節(jié)能和和低噪聲的的產品，配配電裝置和和電氣設備備應盡量做做到體積小小、維修和和安裝工作作量小、安安全可靠、易易于檢修和和更換設備備?？紤]電電氣聯系的的方便并節(jié)節(jié)省電纜，往往往將整流流器-變壓器機機組、直流流快速開關關、交流電電源進線與與饋線開關關柜近布置置在一起，如如下圖2-3為**地鐵行行政中心站站設備平面面布置圖。各各裝置的結結構與特性性簡況如下下。圖2-3**地鐵行行政中心站站設備平面面布置圖整流器-變壓壓器機組整流變壓器為為自然空氣氣冷卻的干干式變壓器器，放置在在隔開的有有通風設施施的分間內內。整流器器組安裝在在帶通風孔孔的金屬封封閉整流柜柜中，整流流柜設在配配電裝置室室內，靠近近直流快速速開關柜。通通過電纜溝溝中的電力力電纜分別別與整流變變壓器和直直流開關柜柜連接，各各種儀表、二二次線則通通過控制電電纜與主控控室的控制制、繼電保保護屏和遠遠動終端（RTU）裝置相相聯系。手車移開式直直流快速開開關柜整流柜輸出直直流正極和和直流饋線線保護的快快速開關，采采用封閉式式結構、手手車移開式式直流開關關柜。手車車上裝有直直流快速開開關、電磁磁與電子操操作機構及及電路、測測量儀表、直直流互感器器、過電流流保護裝置置和開關柜柜盤面。手手車推入在在正常工作作時，通過過可動插頭頭與在柜壁壁內固定安安裝的靜插插座連接，在在開關斷后后檢修時，可可將手車拉拉出。交流手車移開開式高壓開開關柜交流電源進線線與饋線高高壓配電裝裝置（10～35KV），采用用金屬全封封閉手車移移開式高壓壓開關柜。它它們在高壓壓配電裝置置室內與直直流開關柜柜對側并列列，構成雙雙列布置，其其間的操作作通道距離離應滿足交交、直流兩兩個手車長長度加上0.6m的最小凈凈距要求。為減少檢修工作量，開關柜多采用10～35KV真空斷路器。進線、饋線大都采用10～35KV電力電纜，敷設在開關柜前面帶蓋板的電纜溝中，并與室外電纜通道或電纜架（電源進、出線）連通。交、直流開關柜的各種儀表、二次線則通過電纜溝中的與主控室的控制、信號屏和遠動RTU裝置連接。牽引變電所保保護設置在供電系統(tǒng)運運行過程中中，由于各各種因素的的存在，如如自然環(huán)境境（雷擊、鳥鳥獸害等）、設設備質量、運運行維護及及認為誤操操作等，可可能出現各各種形式的的故障和異異常狀態(tài)。而而一旦設備備出現故障障或異常狀狀態(tài)，則將將對設備及及設備所在在系統(tǒng)產生生不良后果果甚至是嚴嚴重的后果果。因此，為為了保護設設備及系統(tǒng)統(tǒng)的安全，供供電系統(tǒng)中中所有投入入運行的設設備，都必必須配置相相應的保護護裝置。保護設置的基基本要求供電系統(tǒng)保護護裝置應滿滿足可靠性性、選擇性性、靈敏性性、速動性性要求；自自動裝置滿滿足供電安安全、可靠靠、靈活的的運行要求求。在保護的設計計中，對保保護裝置的的基本要求求是選擇性性、速動性性、靈敏性性和可靠性性。為保證證電力系統(tǒng)統(tǒng)安全和穩(wěn)穩(wěn)定運行的的目的，必必須要正確確認識和處處理好保護護這四項基基本要求之之間既矛盾盾又相統(tǒng)一一的辨證關關系，不能能片面強調調某一方面面的要求，更更不能使某某一方面達達不到要求求。為此，可可以根據以以下原則來來進行更好好地把握：：嚴格的選選擇性、需需要的速動動性、足夠夠的靈敏性性和必要的的可靠性。電氣設備和線線路的短路路故障保護護，應設有有主保護、后后備保護和和設備異常常運行保護護。后備保保護又分為為近后備保保護和遠后后備保護。主主保護是指指滿足系統(tǒng)統(tǒng)穩(wěn)定和設設備安全要要求、能以以最快速度度有選擇地地切除被保保護設備和和線路故障障的保護。近近后備保護護是指當主主保護拒動動時，由本本電氣設備備或線路的的另一套保保護發(fā)揮作作用，實現現后備保護護。遠后備備保護是指指當主保護護或斷路器器拒動時，由由相鄰電氣氣設備或線線路的保護護來實現的的后備保護護。電氣設備和線線路應裝設設短路故障障、設備運運行異常的的繼電保護護和自動裝裝置。保護設置應避避免因短路路電流衰減減、系統(tǒng)振振蕩等引起起的拒動和和誤動現象象。當電源開閉所所進線處或或主變電所所進線處設設速斷保護護、過電流流保護和零零序電流保保護時，由由于電源開開閉所進線線處和主變變電所進線線處為城軌軌供電系統(tǒng)統(tǒng)與城市電電網的分界界點，進線線處的保護護設置、保保護定值以以及保護用用的電流互互感器的型型號規(guī)格等等，均需要要和城市電電力部門協(xié)協(xié)商確定。**地鐵行政政中心站牽牽引變電所所保護的設設置根據以上要求求和相關資資料可設計計出**地鐵行行政中心站站牽引變電電所保護配配置，如下下：1、35KVV進、出線線=1\**GB22⑴線路差動動保護。=2\**GB22⑵零序過電電流保護。2、35KVV母聯=1\**GB22⑴電流速斷斷保護。=2\**GB22⑵過電流保保護。=3\**GB22⑶過電壓保保護。⑷零序過電壓壓保護3、35KVV整流機組組饋線⑴電流速斷保保護。⑵過電流保護護。=3\**GB22⑶零序過電電流保護。⑷過負荷保護護。⑸溫度保護（變變壓器內部部保護）。⑹二極管快熔熔保護。⑺整流器內部部保護。4、35KVV動力變壓壓器饋線⑴電流速斷保保護。⑵過電流保護護。=3\**GB22⑶零序過電電流保護。⑷過負荷保護護。5、直流15500V進線：逆逆流保護6、直流15500V饋線⑴保護。（電電流上升率率保護和電電流變量保保護）⑵熱過負荷保保護。⑶雙邊聯跳保保護。⑷低電壓保護護。⑸直流過流保保護。⑹自動重合閘閘。保護配置圖見見附錄3主要保護形式式介紹地鐵供電系統(tǒng)統(tǒng)可分為兩兩部分：交交流中壓系系統(tǒng)和直流流牽引系統(tǒng)統(tǒng)。關于交交流中壓系系統(tǒng)的保護護，有一套套完整的國國家規(guī)程和和行業(yè)規(guī)范范，各種規(guī)規(guī)定論述比比較全面，這這里不作介介紹。而地地鐵直流牽牽引供電系系統(tǒng)的保護護，參考資資料少，下下面對整流流機組的內內部保護和和直流饋線線柜中的一一些保護作作簡要介紹紹。1、線路的縱縱聯差動保保護輸電線路的縱縱聯差動保保護是指用用某種通信信通道(簡稱通道道)將輸電線線兩端的保保護裝置縱縱向聯結起起來，將各各端的電氣氣量(電流、功功率的方向向等)傳送到對對端，將兩兩端的電氣氣量比較，以以判斷故障障在本線路路范圍內還還是在范圍圍之外，從從而決定是是否切斷被被保護線路路?？v聯差差動保護是是最簡單的的一種用輔輔助導線或或稱導引線線作為通道道的縱聯保保護。原理：它以線線路兩側判判別量的特特定關系作作為判據。即即兩側均將將判別量借借助通道傳傳送到對側側，然后，兩兩側分別按按照對側與與本側判別別量之間的的關系來判判別區(qū)內故故障或區(qū)外外故障。因因此，判別別量和通道道是縱聯保保護裝置的的主要組成成部分。作用：由于縱縱聯保護在在電網中可可實現全線線速動，因因此它可保保證電力系系統(tǒng)并列運運行的穩(wěn)定定性和提高高輸送功率率、縮小故故障造成的的損壞程度度、改善后后備保護之之間的配合合性能。2、電流速斷斷保護電流速斷保護護按被保護護設備的短短路電流整整定，當短短路電流超超過整定值值時，側保保護裝置動動作，斷路路器跳閘，電電流速斷保保護一般沒沒有時限，不不能保護線線路全長（為為避免失去去選擇性），即即存在保護護的死區(qū)。為克服此此缺陷，常常采用略帶帶時限的電電流速斷保保護以保護護線路全長長。時限速斷斷的保護范范圍不僅包包括線路全全長，而深深入到相鄰鄰線路的無無時限保護護的一部分分，其動作作時限比相相鄰線路的的無時限保保護大一個個級差。3、過電流保保護當HYPERLINK"/view/10897.htm"電流超過預預定最大值值時，使HYPERLINK"/view/1960612.htm"保保護裝置動動作的一種種保護方式式。過電流流保護主要要包括短路路保護和HYPERLINK"/view/434011.htm"過過載保護兩兩種類型。短短路保護的的特點是HYPERLINK"/view/2652168.htm"整整定電流大大、瞬時動動作。電磁磁式電流脫脫扣器(或HYPERLINK"/view/39560.htm"繼電器)、HYPERLINK"/view/323792.htm"熔斷器常用用作短路保保護元件。過過載保護的的特點是整整定電流較較小、HYPERLINK"/view/1832512.htm"反時時限動作。HYPERLINK"/view/81467.htm"熱繼繼電器、延延時型電磁磁式電流繼繼電器常用用作過載保保護元件。在在沒有太大大沖擊電流流的情況下下，熔斷器器也常用作作過載保護護元件。在在TN系統(tǒng)中，采采用熔斷器器作短路保保護時，熔熔體HYPERLINK"/view/1146626.htm"額定電電流應小于于單相短路路電流的1/4；用HYPERLINK"/view/326674.htm"斷路器器保護時，斷斷路器瞬時時動作或短短延時動作作過電流脫脫扣器的整整定電流應應小于單相相短路電流流的2/3。4、整流機組組內部保護護在每個支路整整流二極管管串聯一個個快速熔斷斷器，當二二極管失去去單向性能能時產生變變壓器二相相短路，回回路中將產產生較大短短路電流。此此時由二極極管串聯快快速熔絲熔熔斷來保護護。快速熔熔斷器熔斷斷后給出信信號用于報報警或跳閘閘。當同一一整流橋內內只有一個個熔絲熔斷斷時，發(fā)報報警信號，超超出一個時時發(fā)跳閘信信號。5、電流上升升率和電流流增量保護護電流上升率保保護和電流流增量保護護()中誰較早早激活就由由誰決定跳跳開高速直直流斷路器器。延時跳跳閘元件主主要起識別別遠端短路路電流并跳跳該保護作作為饋線保保護的主保保護，他既既能切除近近端短路電電流，也能能切除大電電流脫扣保保護，不能能切除的故故障電流較較小的遠端端短路故障障。該保護護克服了單單獨()保護受干干擾而誤動動，以及()保護存在在拒動現象象的缺點。保保護動作特特性分為兩兩部分，瞬瞬時跳閘和和延時跳閘閘。保護原理：在運行當當中，保護護裝置不斷斷檢測電流流上升率。當當電流上升升率在給定定的時間內內高于保護護設定