城轨供变电技术-第九章.doc

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1、第九章自用电系统【问题导入】对于地铁变电所中各设备的用电，一般来源于自配所用变，也就是说先将中压母线上的电经降压变压器及其它设备变成低压的交、直流电，然后经各配电盘交由设备使用。在变电所中，为了保证供电装置的正常操作和安全运行，需要对以下两类所内低压交、直流用电的供应予以切实保证。所用电的作用：1.开关电器的距离控制、信号、继电保护、自动装置以及事故照明等二次设备的直流用电。2.变压器冷却风扇、设备加热、蓄电池室内通风、室内外照明、移动油业务、设备检修、蓄电池组的充电等设备的交流用电。为确保上述用电，通常装设专用供电系统，称为自用电系统。该系统中的交流和直流两部分各自独立，

2、自成体系，故可分为交流自用电、直流自用电两大系统。自用电系统在供电系统中处于极其重要的地位，它的工作正常与否直接影响主要电路的正常运行。因此，要求无论主电路处于何种工作状态，自用电源均应安全可靠持续供电。本章讲述牵引变电所交流自用电系统的结构、功能、技术要求与工作原理。【学习目标】了解操作电源的作用和所用电的接线方式了解直流系统的组成及各部件的作用掌握蓄电池直流系统及其维护了解直流系统的绝缘监察与电压监察装置第一节交流自用电系统为了可靠的向交流自用电设备供电，牵引变电所通常设有两台容量为50~100kV大功率的自用电变压器（有些所配的为大于110KV的超大功率的），一台工作

3、，一台备用。每台都应能单独承担变电所的自用电负荷，并且还应装有备用电源自投装置，运行的自用电源一旦发生故障时，备用电源能够自动投入运行。自用电变压器一般从（中压环网）牵引侧母线（中压环网）取电，若有独立于变电所系统的地方10kV或35KV三相交流电源时，则自用电变压器中的一台应由该电源供电。由于各城市的轨道交通的中压等级一般与市内的中压等级相同，所以不会出两台变压器进线电压不一致的情况。一.所用变与降压所的区别：降压变电站则是将10KV——35kV电网电压（中压环网）降为400V，提供车站的动力和照明电源，全线的降压变电所被分成若干个供电分区，每个供电分区一般不超过3个地下

4、站；每一个供电分区均从主变电所(或中心降压变电所)的主变压器，就近引入两路电源；中压网络采用双线双环网接线方式；相邻供电分区间通过环网电缆联络；降压变电所主接线采用分段单母线形式；降压变电所进线开关采用断路器。该接线方式运行灵活。所用变提供的是所内各设备的交直流电源，虽设备与降压所类同，但工作对象，监控方式有很大不同。二.所用电的接线方式：1.所用变的接线方式：下面以中压环网等级为35K为例来说明，主变负责将110KV变为35KV。图9-1所用电的接线方式变电所一般都配有二台所用变（＃1所用变和＃2所用变），＃1、＃2所用变分别接于35kVⅠ.Ⅱ段母线，有的变电所＃2所用变

5、可以上35kVⅡ段母线，也可以上外网中压35kV线路运行。二台所用变互为备用，以确保所用电供电的可靠性。如外网市电改为10KV，系统中110kV以上变电所已出现安装＃3所用变（或者叫临时所用变，接于本变电所以外的10kV线路，作为变电所的应急电源，具体所用变的接线方式见图9-1。2.所用电的接线方式：所用电系统为单母线分段接线方式，35kV＃1所用变低压电源经＃1所用变低压空气开关接入所用电Ⅰ段母线，35kV＃2所用变低压电源经＃2所用变低压空气开关接入所用电Ⅱ段母线，所用电Ⅰ、Ⅱ段母线装有联络开关（也叫所用电分段开关），因受所用电分段开关短路容量的限制，以及有时二台所用变

6、分别接于不同的电源（＃1所用变接于35kV母线，＃2所用变一般接于35kV线路），相互之间相位不同，正常情况下，所用电Ⅰ、Ⅱ段母线分列运行（即所用电分段开关断开），接线见图8-1。3.所用电负载的接线方式：（1）重要负载采用双电源供电，如主变冷却器电源；加热器电源；开关储能电源；直流充电器电源；自动化监控设备逆变电源、通讯电源等。采用双回路供电的回路，Ⅰ、Ⅱ段电源之间除有备自投装置外，都装有分段开关或分段闸刀，为防止低压电源Ⅰ、Ⅱ段电源因相位差非同期并列，而引起二台所用变之间造成环流，环流将造成所用变容量不能充分的利用，所用电负载大时，造成所用变过载，发热、严重时，甚至烧坏

7、所用变。因此所用电造成运行情况下，千万不能并列运行。一般运行方式为了保证所用电翻电源操作方便，双电源回路只允许投入Ⅰ段或Ⅱ段电源开关，双回路中的分段开关或分段闸刀合上，这样负载翻电源只需在所用电室进行就可以了，不必到现场。见图9-2图9-2双电源供电方式（2）不重要负载采用单电源供电，也称辐射型供电，每个电源只来源于一段，不构成环网。图9-3单电源供电方式三.备用电源自动投入装置（APD） 作为备用电源的线路上装设备用电源自动投入装置（Auto-put-intodeviceofreserve-source,缩写为A