城市轨道交通供电系统设计

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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指导教师评语报告（30）总成绩修改（40）平时（30）专业：电气工程及其自动化班级：电气093姓名：冯强强学号：200909217指导教师：王秀华-9-城市轨道交通供电系统设计报告兰州交通大学自动化与电气工程学院2012年7月20日1设计原始资料1.1具体题目设计一个牵引降压混合变电所主接线，画出主接线图，并进行分析。1.2要完成的内容画出牵引降压混合变电所的主接线。牵引变电所的主接线由交流中压开关设备、牵引整流机组、直流开关设备等几部分组成；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

2、备等几部分组成。主接线应满足可靠性、灵活性和经济性的基本要求，所以在牵引变电所和降压变电所能合建时尽量合建。本课设的相关设计就是两者合建时最合理的主接线的设计。2设计分析2.1外部电源选择-9-城市轨道交通供电系统设计报告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。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。但通常采用混合式供电方式，即以集中式供电为主，个别地段引进城市电网电源作为集中式供电的补充，使供电系统更加完善和可靠。2.2.1

3、设置方案1一次侧采用内桥式接线、二次侧采用单母线分段的总降压变电所主接线图如图1所示图1内桥型接线图2.2.1设置方案2一次侧采用外桥式接线、二次侧采用单母线分段的总降压变电所主接线图如图2所示-9-城市轨道交通供电系统设计报告图2外桥形接线图2.2牵引变电所接线形式目前，国内城市轨道交通供电系统牵引变电所主接线大多采用如下形式：每座牵引变电所设2台整流机组，均接于同一段母线上；每套整流机组分别通过断路器与35kV母线连接；直流1500V母线为单母线接线；每座牵引变电所内馈出4回直流电源分别接至牵引网上下行，与相邻牵引变电所构成双边供电；直流进线开关选用直流断

4、路器或者电动隔离开关；直流负极开关选用手动隔离开关或者电动隔离开关；直流馈线开关选用直流断路器。2.3整流机组接线形式牵引整流机组接入35kV母线一般有两种方案：一是两套牵引整流机组进线合并，二是两套牵引整流机组进线独立。其中方案二：正常运行时，两套牵引整流机组同时投入；故障状态下，当其中一套牵引整流机组退出运行时，另一套牵引整流机组在其允许过负荷情况下可继续运行，否则由相邻牵引所实现对牵引网的越区支援供电，管理和操作较复杂；并且套牵引整流机组设备及保护配置相互独立，故障易判断。两套牵引整流机组分别通过一台35kV断路器，并接在同一段35kV母线上。-9-城市

5、轨道交通供电系统设计报告图3整流机组接线图3主接线图绘制3.1电源侧主接线当牵引变电所只有两回电源进线和两台主变压器时，常在电源线路间用横向母线将它们连接起来，即构成桥形接线。根据中间横向母线的位置不同而分为内桥接线和外桥接线两种，前者的桥接母线连接在靠变压器侧，而后者则连接在靠线路侧。内桥接线适用于线路故障较多的场所，外桥接线适用于变压器故障较多的场所，而变压器又不需要频繁的操作，故在此选内桥接线如图4所示。-9-城市轨道交通供电系统设计报告图4内桥接线图3.2直流侧主接线直流侧主接线按照母线形式有单母线系统，双母线两种主要形式，因设备配置及运行方式的差异，

6、可以演变出多种形式。常用的有以下四种：(1)A型单母线系统，进线为直流断路器，设置纵向电动隔离开关；(2)B型单母线系统，进线为电动隔离开关，设置纵向电动隔离开关；(3)C型双母线系统，进线为直流断路器，不设置纵向电动隔离开关；(4)D型双母线系统，进线为直流断路器，设置纵向电动隔离开关。A型单母线系统由于隔离开关的电气特性，使纵向电动隔离开关的操作限制条件较多，操作判断时间较长，正常双边供电转为大双边供电时间也较长。但其无论是在牵引整流机组、直流进线、直流母线、直流馈线开关故障或检修推出时，均能实现不影响直流牵引供电系统运行的要求，系统运行的可靠性高，造价较

7、低。故本课设采用的直流侧主接线是A型单母线系统。3.3牵引变压器主接线在变电所中采用三相YN,d11-9-城市轨道交通供电系统设计报告牵引变压器，当采用直接供电方式时，原边绕组接成Y接线，低压侧两边绕组，各取一端联至27.5kV的a相和b相母线上，他们的公共端接至接地网和钢轨。三相双绕组YN,d11接线牵引变电所如下图5所示。图5牵引变电所接线图3.4中压侧主接线中压主接线一般为分段单母线，根据系统运行要求，可设或不设母线分段开关。跟随式降压变电所一般采用线路-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

8、。分段单母线接线（设母线分段开关）：降