地铁供配电系统设计与分析

摘要

杭州地铁4号线首通段位于杭州市主城区，是杭州市政府发展钱塘江两岸重要的基础设计建设，是贯穿地铁1号线与2号线的联络线。地铁供电系统是城市轨道交通系统中最重要的能源设施，其功能是对电客车以及各车站设备进行供电，确保地铁安全可靠运行。通过对4号线实际地理位置的勘擦，对供电方案的设计分析，杭州地铁4号线首通段供电系统采用集中供电方式，系统包含杭州市国家电网公司地区变电所（侯潮变、景芳变）和轨道交通主变电所（铁工农主所、铁近江主所）之间的输电线路、轨道交通供电系统内部牵引降压输配电网络、直流牵引供电网和车站低压配电网；牵引供电系统由主变电所、高压中压供电网络、牵引供电系统、电力监控系统、接触网系统、杂散电流防护和接地系统、供电车间等组成。

轨道交通供电系统的主要功能是接受和分配电能，主变电所的主变压器将110KV高压电变换成35KV中压电，35KV供电网络将电能分配到每一个车站和车辆段内的牵引变电所和降压变电所。

关键词  地铁；供配电系统；集中供电；牵引系统

目录

摘   要 3

 引   言 7

第1章  外部电源 8

1.1  概述 8

1.2  外部电源方案的形式· 8

1.2 1  集中式供电· 8

1.2.2  分散式供电· 9

1.2 3  混合式供电· 9

1.3  地铁供电方式选择与分析 10

第2章 中压网络 12

    2.1  概述 12

2.2  中压网络电压等级 12

2.2 1  电源等级的概念· 12

2.2 2  不同电压等级的中压网络特点· 12

2.2 3 地铁4号线中压供电网络电压等级选择· 13

2.3  中压网络的构成· 13

2.3 1  概述· 13

2.3 2  中压网络的构成原则· 14

2.3 3  地铁中压网络构成形式· 14

2.4  主变电所的运行方式· 15

2.4 1  正常运行方式· 15

2.4 2  单故障运行方式· 15

2.4 3  主变电所退出时运行方式· 16

第3章  牵引供电系统 17

3.1  概述 17

3.2  牵引变电所主接线 17

3.2 1  中压主接线· 17

3.2 2  直流侧主接线· 18

3.3  牵引供电系统保护 20

3.3 1  概述· 20

3.3 2  交流中压系统保护· 20

3.3 3  直流牵引系统保护· 22

第4章  地铁供电系统容量计算 25

4.1  概述 25

4.2  地铁供电容量计算的前提 25

4.3  牵引变电所容量计算 25

4.3 1  牵引负荷特点· 25

4.3 2  杭州地铁4号线牵引变电所供电计算· 26

4.4  主变压器用电计算 26

4.4 1  概述· 26

4.4 2  杭州地铁4号线铁工农主变电所用电计算· 27

4.5  结论 27

第5章  杂散电流与接地 28

5.1  概述 28

5.2  杂散电流 28

5.2 1  杂散电流的产生· 28

5.2 2  杂散电流的危害· 28

5.2 3  杂散电流的保护· 29

5.3  地铁接地系统 29

第6章 短路计算 31

    6.1  概述 31

6.2  直流系统短路计算 31

6.2 1  计算意义· 31

6.2 2  市民中心牵引降压混合所直流短路计算示例· 32

结 束 语 35

参考文献 36