《外部供电系统》PPT课件

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1、第二章城市轨道交通的外部供电系统城市轨道交通供电系统的外部电源供电系统就是为城轨供电系统的主变电所或电源开闭所提供电能的外部城市电网电源供电系统。图2-1为城市轨道交通外部电源和牵引供电系统的连接图。第一节外部电源图2-1城市轨道交通外部电源与牵引供电系统的连接1-发电厂（站）2-升压变压器3-电力网4-主降压变电站5-直流牵引变电所6-馈电线7-接触网8-走行轨9-回流线一、城市轨道交通对外部电源的要求1）两路独立的进线电源。这两路电源可以来自城市电网的不同变电所，也可来自城市电网的同一变电所的

2、不同母线。主变电所进线电源应至少有一路为专线电源。2）每路进线电源的容量应满足所内全部一、二级负荷的要求。3）两路电源应分列运行，互为备用，当一路电源发生故障时，另一路电源不应同时受到损坏，由另一路电源保证对城轨供电系统供电。4）为了便于运营管理和减少损耗，外部电源点应尽可能地靠近城市轨道交通线路。第一节外部电源第一节外部电源二、外部电源系统的组成由发电厂、电力网组成，而电力网由各种电压等级的输、配电线路和变（配）电站（所）组成。图2-2采用集中供电方式的城市电网外部供电系统和牵引供电系统第一节外

3、部电源三、外部电源对城市轨道交通的供电方式国内各城市对地铁及城市轨道交通的供电一般有三种方式，即集中式供电方式、分散式电方式、分散与集中相结合的混合式供电方式。1.集中式供电方式一条轨道交通线路配置少量的受电点（主变电所），通过受电点（主变电所）集中从城市电网受进电力，经主变电所降压后再向轨道交通内部电网供电。图2-3集中式供电方式示意图第一节外部电源2.分散式供电方式分散供电方式是指沿地铁线路的城市电网（通常是10KV电压等级）分别向各沿线的地铁牵引变电所和降压变电所供电。10kV牵引或降压变电

4、所10kV10kV10kV10kV10kV10kV区域变电所图2-4分散式供电方式示意图第一节外部电源3.混合式供电方式混合式供电方式是将分散式与集中式相结合的供电方式。采用集中式供电方式时，在主变电所设置一定的情况下，若线路末端中压网络压降不能满足要求，则可从城市电网引入中压电源作为补充，这就构成了以集中式供电方式为主的混合式供电方式。图2-5混合式供电方式示意图第一节外部电源四、外部电源对城市轨道交通供电的电压等级采用集中式供电方式的城市轨道交通供电系统，目前外部电源的电压等级一般为AC110

5、Kv或AC63Kv，其中AC63Kv电压为东北电网所特有。采用分散式供电方式的城市轨道交通供电系统，外部电源电压等级应与城市电网电压等级一致。目前根据城市电网的情况，外部电源的电压等级有AC35Kv和AC10Kv两种。由于AC35Kv这一电压等级在各大城市电网中将逐渐被AC110Kv取代，所以一般都采用AC10Kv的电压等级。第一节外部电源五、谐波及其治理1.谐波及其产生在理想的干净供电系统中，电流和电压都是正弦波的。在只含线性元件(电阻、电感及电容)的简单电路里，流过的电流与施加的电压成正比，流

6、过的电流是正弦波。在电力系统中，谐波产生的根本原因是由于电流流经非线性负荷（如变压器、电子开关等）时，电流与所加的电压不呈线性关系而造成波形畸变，形成非正弦电流，即电路中有谐波产生。第一节外部电源当电力系统向非线性负荷供电时，这些负荷在传递、变换、吸收系统发电机所供给的能量的同时，又把部分能量转换为谐波能量，向电力系统倒送大量的高次谐波，使电力系统的正弦波形发生畸变，使电能质量降低。城市轨道交通供电系统中的谐波源主要为电子开关型，即城市轨道交通中广泛使用的各种交直流换流装置（整流器、逆变器）以及双

7、向晶闸管可控开关设备。牵引供电系统是城市轨道交通供电系统的主要谐波源。其中采用的牵引整流机组的容量、整流相数、接线方式等对正弦波形的畸变程度有较大的影响。除牵引供电系统产生谐波外，动力照明系统也会产生谐波。动力照明系统的主要谐波源有变频器、荧光灯、高压气体放电灯、计算机、软启动装置、电容器。第一节外部电源2.谐波的危害谐波对公用电网和其他系统的危害大致有以下几个方面：1）谐波对供电线路产生了附加损耗，加大了电力运行成本；2）谐波降低了供电可靠性，影响各种电气设备的正常工作；3）谐波使电网中的电容器

8、产生谐振，容易引发供电事故；4）谐波对附近的通信系统产生干扰，影响通信系统的正常工作。第一节外部电源3.谐波的治理谐波治理属于综合性工程。首先限制谐波源头，采取必要的技术措施将谐波含量降到最小，其次采取辅助措施，降低谐波的影响。1）限制电网谐波源头限制电网谐波源头的主要措施有增加牵引整流机组的脉波数和安装滤波装置或谐波补偿装置等。2）其他辅助措施除了对谐波源的限制以外还可以采取选用D，Y11接线组别的三相配电变压器、将产生谐波的供电线路和对谐波敏感的供电线路分开的方法来降低谐波的影