苏州轨道交通一号线牵引供电系统及其运行方式分析

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1、苏州轨道交通一号线牵引供电系统及其运行方式分析：牵引供电系统是轨道交通供电系统的重要组成部分，主要作用是向电动列车提供电能。通过对苏州轨道交通一号线牵引供电系统：直流牵引供电系统的组成及其运行方式的介绍，对每种运行方式的优缺点进行了分析。　　关键词：城市轨道交通牵引供电系统　　1、概述　　城市轨道交通供电系统主要由牵引变电所、馈电线、接触X（轨）、走行钢轨、回流线等组成，牵引变电所将中压环X系统的三相交流电经降压、整流为直流电（一般为DC1500V或DC750V），供电动列车使用。苏州轨道交通一号线中压环X系统采用AC35kV电压制式，正线采用刚性接触X供电，车辆段采用柔性接

2、触X供电，采用DC1500V电压制式。　　2、牵引供电系统组成　　牵引供电系统由牵引变电所、正馈电线、接触X、走行轨、负回流线等组成。　　2.1牵引变电所　　　　图1牵引变电所主接线图　　直流牵引变电所的主要功能是将三相交流电压经整流变压器降压，然后经整流器将交流电整流为直流电供给接触X。为了提高直流电的供电质量、降低直流电源的脉动量，通常采用多相整流的方法，所以整流变压器不仅要起到降压的作用，还要将三相交流电转变成六相交流电供整流器整流。整流变压器和整流器合称为整流机组，一个整流机组可提供12脉波整流，一个牵引变电所有两个整流机组，分别为1#整流机组、2#整流机组，两个整流

3、机组接于同一段35kV母线上，构成等效24脉波整流。脉波数越多，说明直流电的供电质量越高。考虑到经济型等指标，一般城市轨道交通供电系统都采用24脉波整流。　　苏州轨道交通一号线牵引变电所主接线图如图1所示。1#、2#整流机组分别通过直流进线开关201、202给DC1500V正母排供电，正母排的电经直流馈线开关211、212、213、214馈出，通过正馈电线将电能输送至接触X。　　2.2正馈电线　　正馈电线是连接牵引变电所和接触X的电缆，作用是将电能输由变电所输送至接触X。为可靠的将牵引变电所设备与接触X隔开，并实现灵活的供电方式，在牵引变电所至接触X的馈电回路上还设置了上X隔

4、离开关。上X隔离开关设置于隧道内，可以实现远程监视并操作。　　2.3接触X　　一号线采用架空接触X供电，走行轨回流方式。正线接触X为架空刚性接触X，车辆段接触X为架空柔性接触X，出入段线处设置了刚柔过渡接触X，以便列车能在柔性接触X和刚性接触X之间顺利的过渡。列车通过设置于车顶的受电弓从接触X取电，逆变后供列车上的交流驱动电机使用，电流经列车轮对流向回流轨。　　2.4回流轨　　正线走行钢轨全部兼作回流轨，上下行钢轨之间通过均流线连接起来以减小钢轨等效电阻，从而降低在输电回路的电能损耗，同时降低钢轨对地电位。车辆段由于信号系统采用了轨道电路，故有回流轨、信号轨之分，回流轨、信号

5、轨之间用绝缘节隔开，互不干扰。　　2.5负回流线　　负回流线焊接在钢轨上，作用是使电流流回牵引变电所内负极柜的负母排上。　　3、牵引供电系统的运行方式　　3.1正常情况下的运行方式　　正常运行时，各牵引变电所的两套牵引整流机组均应投入使用，构成24脉波整流。　　一号线车辆段设置了1个牵引变电所，接触X由电分段进行隔离，分成了5个供电分区，列车在车辆段运行时，只能从车辆段牵引变电所取电，这种供电方式即单边供电。　　正线按一定要求在线路沿线设置了8个牵引变电所，接触X共设置了16个供电分区，各分区均由两个相邻的牵引变电所共同供电（出入段线为单边供电），即为双边供电。　　正常运行方

6、式下，供电最可靠，保护最灵敏，供电回路损失的能耗最低。　　3.2故障、检修情况下的运行方式　　当牵引变电所故障或检修时，可通过对相关开关进行操作改变正常的运行方式，达到短时供电的目的。故障、检修情况下主要有以下几种运行方式：　　（1）单整流机组运行方式　　初期、近期运行时，负荷较小，当某一个牵引变电所的一套整流机组故障时，另一套整流机组可以单机组运行。单机组运行时，直流电为等效12脉波，供电质量较低，因为只有一套整流机组供电，供电能力也较小，因此远期运行时，不允许单机组运行。　　（2）单边供电的运行方式　　当某一个牵引变电所的一个直流馈线开关、上X隔离开关或直流馈线开关至上X

7、隔离开关之间的正馈电线故障时，可以由相邻的牵引变电所对相应的接触X供电分区进行单边供电。单边供电的优点是操作简单，缺点是当列车运行到单边供电的接触X分区末端时，由于供电距离较长，且接触X、钢轨本身都有一定的电阻，接触X电压会有明显的下降，消耗在线路上的电能也较大。此外，单边供电时，在供电末端可能会形成保护的死区，即当末端发生短路时，由于接触X、钢轨电阻的存在，短路电流较小，达不到保护动作值，馈线开关不能跳闸来切断故障点。因此，设计上就单边供电的接触X区域一般都离牵引变电所较近，设计上是双边供电的接触X区