城市軌道交通供電系統(tǒng)-變電所

變電所變電所1了解城市軌道交通系統(tǒng)變電所的概念及種類；2了解各類變電所的功能；3掌握各類變電所的設(shè)置原則。0

1教學(xué)目標(biāo)1各類變電所的功能；2各類變電所的設(shè)置原則；3牽引變電所的供電方式。0

2重點與難點變電所：供電系統(tǒng)中對電能的電壓和電流進(jìn)行變換、集中和分配的場所。城市軌道交通供電系統(tǒng)中的變電所根據(jù)功能不同，可分為3類：（1）主變電所（2）牽引變電所（3）降壓變電所1.1主變電所城市軌道交通主變電所的功能是連接城網(wǎng)高壓電壓，經(jīng)降壓后為牽引變電所、降壓變電所提供中壓電源。根據(jù)城市軌道交通用電負(fù)荷特點，主變電所一般沿線路布置。城市軌道交通供電系統(tǒng)的主要用電對象是電動車組，即牽引供電。為確保牽引供電的質(zhì)量，牽引變電所的設(shè)置和容量應(yīng)該按遠(yuǎn)期列車編組，運行密度按牽引供電計算后確定。1.2牽引變電所根據(jù)制式的不同，牽引變電所又分為直流牽引變電所和交流牽引變電所。根據(jù)不同的牽引制式，在牽引變電所內(nèi)完成相應(yīng)的變壓、變相工作。1.2牽引變電所

1.3降壓變電所

降壓變電所將中壓電能轉(zhuǎn)換為低壓電能，向車站、區(qū)間、車輛段（停車場)、控制中心所有低壓用電負(fù)荷提供電源。

城市軌道交通供電系統(tǒng)中，主變電所指的是由上一級供電區(qū)域獲得高壓電能，經(jīng)降壓后以中高壓電壓等級向牽引變電所和降壓變電所供電的一類變電所。為保證軌道交通牽引負(fù)荷一級用電需要，需設(shè)置2座或2座以上主變電所；兩路電源進(jìn)路配置兩臺相應(yīng)的變壓器。主變電所的主接線圖（內(nèi)橋結(jié)構(gòu)線）圖

主變電所如需以不同電壓等級向附近牽引變電所、降壓變電所供電，主變壓器可以采用三相三線圈有載調(diào)壓變壓器。（下圖由公司提供）由于城市軌道交通列車是以一定的速度沿區(qū)間運行的，供給一定區(qū)段內(nèi)牽引電能的變電所稱為牽引變電所。牽引變電所從主變電所獲得電能，經(jīng)過降壓和整流變成電動列車牽引所需要的1500V或750V直流電。每座牽引變電所按其所需容量設(shè)置兩組整流器并列運行，向接觸網(wǎng)供電。牽引變電所主接線圖

3.1牽引變電所的工作原理3.1牽引變電所的工作原理位于相鄰兩個牽引變電所之間的接觸網(wǎng)，為了能安全、可靠地供電，通常在中央處斷開，將牽引變電所之間兩供電臂的接觸網(wǎng)分成相互絕緣的兩部分，每一部分稱為一個供電分區(qū)。3.1牽引變電所的工作原理在供電分區(qū)的末端設(shè)置有斷路器和隔離開關(guān)的分區(qū)亭，以便對接觸網(wǎng)起到分?jǐn)嗯c保護(hù)作用，同時還可以通過分區(qū)亭內(nèi)的開關(guān)設(shè)備，將供電分區(qū)連接起來。

3.1牽引變電所的工作原理牽引變電所的關(guān)鍵設(shè)備是整流器，其中的整流元件由于較長時間流過超過允許值的電流而導(dǎo)致元件溫度過高時，容易引起元件損壞和整流器停止工作，所以必須采取有效的過電流保護(hù)和降溫冷卻保護(hù)。

3.2牽引變電所的供電方式牽引變電所向牽引網(wǎng)的供電方式，主要按牽引變電所的分布情況、供電臂的長短、線路狀態(tài)之供電可靠性而定。通常有單邊供電和雙邊供電兩種。3.2牽引變電所的供電方式

單邊供電時，接觸網(wǎng)發(fā)生故障只影響本供電分區(qū)，故障范圍較小。雙邊供電時，雖然可提高供電電壓水平，但發(fā)生故障時影響范圍較大，因此目前較少應(yīng)用。3.3牽引變電所的設(shè)置

牽引變電所的容量和相互之間的距離是由牽引供電技術(shù)決定的，一般設(shè)置在沿線若干車站及車輛段附近，變電所的間隔一般為2~4km。3.3牽引變電所的設(shè)置

牽引變電所可以設(shè)在地面，也可以設(shè)在地下。牽引變電所可沿軌道交通線路均勻布置，也可與降壓變電所合建于車站站端。均勻布置可減少變電所數(shù)量，饋電質(zhì)量較好，但管理不方便；設(shè)在車站，可與降壓變電所合建，管理比較方便。3.3牽引變電所的設(shè)置牽引變電所的設(shè)置距離應(yīng)保證高峰時段最大運營負(fù)荷的需要，同時應(yīng)保證系統(tǒng)中任何相隔的兩座變電所發(fā)生故障解車時，靠其相鄰的變電所的過負(fù)荷能力，仍能保證列車的正常運行。降壓變電所是將區(qū)域變電所或主變電所輸入的中高壓等級電壓降壓變成低壓交流電，并通過配電所（室）分配各種設(shè)備用電。