城市轨道交通供电系统设计报告

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1、城市轨道交通供电系统设计报告城市轨道交通供电系统课程设计报告评语：考勤（10）守纪（10）设计过程（40）设计报告（30）小组答辩（10）总成绩（100）专业：电气工程及其自动化班级：电气xxxxx姓名：xxxxxx学号：xxxxxxxxx指导教师：xxxxxx兰州交通大学自动化与电气工程学院2013年7月12日-6-城市轨道交通供电系统设计报告1设计原始资料1.1具体题目设计一个降压变电所主接线，要求画出主接线图，主要设备的选择并进行分析。1.2要完成的内容画出降压变电所的主接线。其主接线形式与降压变电所的位置、中压网络构成形式及运行方

2、式、服务对象有关。降压变电所主接线由交流中压开关设备、配电变压器、交流低压开关设备等几部分组成。在有牵引变电所的车站，降压变电所和牵引变电所尽量合建。本课设的相关设计就是降压变电所的主接线设计。2设计内容的分析2.1设计规程城市轨道交通作为城市电网的特殊用户，一般用电范围多在10km~30km之间。究竟采用何种方式，应通过计算确定需要负荷之后，根据城市轨道交通路网规划、城市电网构成特点、工程实际情况综合分析确定。城市轨道交通系统的外部电源方案，根据城市电网构成的不同特点，可采用集中式、分散式、混合式等不同形式。对于城市轨道交通供电系统而言

3、，供电系统一般采用集中供电，应引入两个独立的电源以保证供电可靠性和供电质量。2.2降压变电所的主接线形式2.2.1主接线的设计原则变电所的电气主接线是指由变压器、断路器、电流互感器、电压互感器、母线、负荷开关、隔离开关等电气连接导线所组成的接受分配以及改变电能形式的电路。它反映了变电所的基本结构和功能，能表明电能的输送和分配关系及电能的形式变化情况，是变电所的主体部分。在设计中变电所的电气主接线的选择，对变电所的设备配置、设备选择、继电保护、自动装置和控制装置方式都有重大的影响。从而主接线应满足安全、可靠、经济、接线简单、运行灵活的要求。

4、2.2.2主接线形式-6-城市轨道交通供电系统设计报告中压主接线一般为分段单母线，根据系统运行需要，可设或不设母线分段开关；跟随式降压变电所一般用线路-变压器组接线。单台配电变压器正常负载率宜在70%左右，并应满足本降压变电所一、二级低压负荷的用电要求。如图1和图2分别为分段单母线设母线分段开关和分段单母线不设母线分段开关的示意图。图1分段单母线设母线分段开关示意图图2分段单母线不设母线分段开关示意图-6-城市轨道交通供电系统设计报告分段单母线设母线分段开关的优点：正常运行时，两段母线并联运行，电源回路和统一负荷的馈电回路交错接在不同的母

5、线上，当母线检修时，停电范围缩小一半。中压网络运行方式较为灵活。而分段单母线不设母线分段开关中，虽取消了母线分段开关，可以节省供电系统投资，但中压网络的运行方式缺乏灵活性。故较少使用。据两者的对比，故本设计采用分段单母线接线（设母线分段开关）的形式。0.4kv配电系统直接面向车站、区间的低压用户，从用电设备负荷分类来讲，一、二级负荷占绝大多数，对低压电源的可靠性要求高。主变电所、电源开闭所、中压网络等输变电环节采取了一系列的措施以提高供电系统的可靠性，在0.4kv配电系统这一环节采用分段单母线接线，设母线分段开关。两段低压母线上的负荷应尽

6、量均衡分配，与配电变压器安装容量相匹配。且采用低压集中补偿，0.4kV低压母线设电力电容器组，电容器通过无功功率补偿控制器进行分组循环投切。如图3为低压主接线示意图。图3低压主接线示意图3主要设备的选择3.1中压开关设备中压开关：进线、联络、馈出线以及分段开关可采用真空断路器，利于继电保护设置和运行方式的灵活性。中压隔离手车：起到了母线转换的作用。电压互感器：主要为测量提供电压信号，为连锁提供电压信号。电流互感器：主要为测量提供电流信号，为连锁提供电流信号。微机综合测控保护装置：集保护、控制、连锁、测量为一体的综合装置，配有与变电所综合自

7、动化连接的通信接口，是变电所自动化系统的基础设备。-6-城市轨道交通供电系统设计报告3.2配电变压器降压变电所在两段母线上各设一台配电变压器，其接线组别采用D,Yn11的中性点直接接地方式，可实现三相四线制供电。可以提高单相短路电流值，确保低压单相接地保护装置动作灵敏度，并可以限制三次谐波含量。配电母线为单母线自动开关分段，动力变压器低压侧通过自动开关与每段母线连接，动力与照明的一、二级负荷应由两路低压电源供电，且前者应为专用电缆。3.3低压开关设备进线开关：对于低容量的配电变压器，为节省投资，可以选用塑壳断路器。而大多数情况下进线开关选

8、用框架断路器，切除故障电流后更换断路器要慎重，因为配电变压器停电对车站、区间或车辆段、控制中心大楼等用电有一定影响，要求进线开关能在切除故障后能完好地再合闸。不论何种形式的断路器，都应具备保护