地鐵供配電系統設計與分析

摘要

杭州地鐵4號線首通段位于杭州市主城區，是杭州市政府發展錢塘江兩岸重要的基礎設計建設，是貫穿地鐵1號線與2號線的聯絡線。地鐵供電系統是城市軌道交通系統中最重要的能源設施，其功能是對電客車以及各車站設備進行供電，確保地鐵安全可靠運行。通過對4號線實際地理位置的勘擦，對供電方案的設計分析，杭州地鐵4號線首通段供電系統采用集中供電方式，系統包含杭州市國家電網公司地區變電所（侯潮變、景芳變）和軌道交通主變電所（鐵工農主所、鐵近江主所）之間的輸電線路、軌道交通供電系統內部牽引降壓輸配電網絡、直流牽引供電網和車站低壓配電網；牽引供電系統由主變電所、高壓中壓供電網絡、牽引供電系統、電力監控系統、接觸網系統、雜散電流防護和接地系統、供電車間等組成。

軌道交通供電系統的主要功能是接受和分配電能，主變電所的主變壓器將110KV高壓電變換成35KV中壓電，35KV供電網絡將電能分配到每一個車站和車輛段內的牽引變電所和降壓變電所。

關鍵詞  地鐵；供配電系統；集中供電；牽引系統

目錄

摘   要3

 引   言7

第1章  外部電源8

1.1  概述8

1.2  外部電源方案的形式·8

1.2 1  集中式供電·8

1.2.2  分散式供電·9

1.2 3  混合式供電·9

1.3  地鐵供電方式選擇與分析10

第2章 中壓網絡12

    2.1  概述12

2.2  中壓網絡電壓等級12

2.2 1  電源等級的概念·12

2.2 2  不同電壓等級的中壓網絡特點·12

2.2 3 地鐵4號線中壓供電網絡電壓等級選擇·13

2.3  中壓網絡的構成·13

2.3 1  概述·13

2.3 2  中壓網絡的構成原則·14

2.3 3  地鐵中壓網絡構成形式·14

2.4  主變電所的運行方式·15

2.4 1  正常運行方式·15

2.4 2  單故障運行方式·15

2.4 3  主變電所退出時運行方式·16

第3章  牽引供電系統17

3.1  概述17

3.2  牽引變電所主接線17

3.2 1  中壓主接線·17

3.2 2  直流側主接線·18

3.3  牽引供電系統保護20

3.3 1  概述·20

3.3 2  交流中壓系統保護·20

3.3 3  直流牽引系統保護·22

第4章  地鐵供電系統容量計算25

4.1  概述25

4.2  地鐵供電容量計算的前提25

4.3  牽引變電所容量計算25

4.3 1  牽引負荷特點·25

4.3 2  杭州地鐵4號線牽引變電所供電計算·26

4.4  主變壓器用電計算26

4.4 1  概述·26

4.4 2  杭州地鐵4號線鐵工農主變電所用電計算·27

4.5  結論27

第5章  雜散電流與接地28

5.1  概述28

5.2  雜散電流28

5.2 1  雜散電流的產生·28

5.2 2  雜散電流的危害·28

5.2 3  雜散電流的保護·29

5.3  地鐵接地系統29

第6章 短路計算31

    6.1  概述31

6.2  直流系統短路計算31

6.2 1  計算意義·31

6.2 2  市民中心牽引降壓混合所直流短路計算示例·32

結 束 語35

參考文獻36