【正文】 軌供電方案介紹 城市軌道交通作為城網(wǎng)的特殊用戶，一條線其用電范圍多在 10— 40km之間，呈線狀分布。 城市軌道交通供電 12 ③ 城軌供電系統(tǒng)相對(duì)獨(dú)立，自成系統(tǒng)，便于經(jīng)營(yíng) 管理。外部電源電壓等級(jí)多為 10kV 電壓級(jí)，也有少量的 35kV 電壓級(jí)。 主變電所 城軌主變電所的功能是接受城網(wǎng)高壓電源 ，經(jīng)降壓后為牽引變電所、降壓變電所提供中亞電源。 ⑦ 便于設(shè)備運(yùn)輸。金山主變電所和興業(yè)主變電所大致位于七號(hào)線的 1/4及 3/4 處（考慮二期工程的情況），所以位置設(shè)置比較合理。但主變壓器故城市軌道交通供電 15 障時(shí)，則與該變壓器連接的兩臺(tái)斷路器均要斷開，從而影響另一回未故障線路的正常運(yùn)行。所以在用電負(fù)荷的中心設(shè)置一跟隨式變電所，這樣可以減少長(zhǎng)距離低壓輸電帶來的電壓損失。 廣州市軌道交通七號(hào)線一號(hào)線設(shè)置有 十座車站，其中換乘站三座，還有一個(gè)車輛段。每個(gè)供電分區(qū)均從主變電所的不同母線就近引入兩個(gè)中壓電源，中壓網(wǎng)絡(luò)采用雙環(huán)網(wǎng)接線形式。在鶴莊站和謝村站設(shè)環(huán)網(wǎng)聯(lián)絡(luò)開關(guān)。 將以上條件帶入前面牽引供電計(jì)算的各公式中，計(jì)算得牽引變電所容量為： 2 1 7 3 .5 ( )c c xP k k U I kV A?????， 1 .1 2 3 9 1( )S P kV A???? 。 5. 配電變壓器容量計(jì)算： 配電變壓器容量的確定需滿足一下條件： ① 正常情況下兩臺(tái)變壓器分列運(yùn)行，負(fù)載率為η≈ 70％。 本設(shè)計(jì)采用 A型單母線系統(tǒng)，兩路進(jìn)線采用直流斷路器，設(shè)置四路直流饋線出線。直流 1500V開關(guān)柜主要包括直流進(jìn)線柜、直流饋線柜 、負(fù)極柜等。確定好主變電所后，再根據(jù)線路車 站設(shè)置情況，確定牽引降壓所的數(shù)量及位置等，然后進(jìn)行中壓網(wǎng)絡(luò)的設(shè)計(jì)。以后我會(huì)從事地鐵、輕軌的供電相關(guān)工作，這也為我打下了良好的基礎(chǔ)。最后進(jìn)行變電所開關(guān)柜布置，電纜敷設(shè)等的設(shè)計(jì)。電容補(bǔ)償柜緊鄰進(jìn)線柜，不會(huì)造成饋出柜端部“封堵”問題，有利于以后增加開關(guān)柜，否則會(huì)出現(xiàn)拆裝補(bǔ)償柜現(xiàn)象；其次，補(bǔ)償裝置電量取樣的信號(hào)線最短。 城市軌道交通供電 22 A 型單母線系統(tǒng)示意圖 開關(guān)柜布置 城軌供電系統(tǒng)的開關(guān)柜可分為中壓 35（ 33） KV 開關(guān)柜，低壓 開關(guān)柜，直流 1500V 開關(guān)柜等。各種動(dòng)力和照明負(fù)荷的需要系數(shù)可查閱相關(guān)資料得到。 若興業(yè)變電所解列退出運(yùn)行，則金山變電所給全線供電，6 9 2 0 0 ( )S kVA? ?全 ，實(shí)際負(fù)荷： 6 9 2 0 0 7 0 4 8 4 4 0 ( )kV A??％ ，在過負(fù)荷條件下要滿足負(fù)載率≤ 100％，則主變電所容量至少為 48440kVA。 牽引變電所容量： 按平均運(yùn)量法計(jì)算。車輛段選址在廣州新客站西側(cè)大洲村以北，并在大洲車輛段設(shè)聯(lián)絡(luò)線與二號(hào)線相連；控制中心城市軌道交通供電 19 設(shè)置在大石控制中心，與三號(hào)線共用。目前，國(guó)內(nèi)既有城市軌道交通中壓網(wǎng)絡(luò)電壓等級(jí)采用了 35KV（若采用國(guó)外設(shè)備 則為33KV）或 10KV 城市軌道交通供電 17 （ 2）不同電壓等級(jí)供電能力分析 電壓等級(jí)與功率輸送能力、電壓損失及功率損耗的關(guān)系 中壓系統(tǒng)的供電能力（主要指功率輸送能力和電壓損失）與電壓等級(jí)密切相關(guān)，在其他條件不變的情況下，供電線路的功率輸送能力與電壓成正比，電壓損失與電壓平方成反比。 主變壓器容量的確定應(yīng)滿足以下條件： ① 正常情況下兩臺(tái)主變壓器分列運(yùn)行，負(fù)載率η≈ 70％。 這種接線的優(yōu)點(diǎn)是：正常情況下 ，兩段母線分列運(yùn)行；牽引變電所和降壓變電所可以從不同母線段取得中壓電源；當(dāng)主變電所一段中壓母線失電時(shí)，另一段中壓母線可以迅速恢復(fù)對(duì)牽引變電所和降壓變電所供電。 內(nèi)橋接線： 內(nèi)橋接線優(yōu)點(diǎn)為只需 3臺(tái)斷路器，數(shù)量較少，線路故障操作簡(jiǎn)單方便，系統(tǒng)接線清晰。 《地鐵設(shè)計(jì)規(guī)范》要求：供電系統(tǒng)的中壓網(wǎng)絡(luò)應(yīng)按列車的遠(yuǎn)期通過能力設(shè)計(jì)，對(duì)互為備用線路，一路退出運(yùn)行另一路應(yīng)承擔(dān)其一、二級(jí)負(fù)荷的供電，線路末端電壓損失不宜超過 5%。 ③ 滿足城軌供電網(wǎng)絡(luò)規(guī)劃中主變電所資源共享要求。 （ 2）廣州市軌道交通七號(hào)線外部電源方案 采取集中供電的方式，通過設(shè)置主變電所，對(duì)七號(hào)線進(jìn)行供電。從沿線就近引來的城網(wǎng)中壓電源，經(jīng)電源開閉所母線向牽引變電所和降壓變電所提供中壓電源。主變電所進(jìn)線電壓一般為 110kV，經(jīng)降壓后變成 35kV 或 10kV（也可以是 20kV）。 15. 根據(jù)供電網(wǎng)絡(luò)計(jì)算結(jié)果綜合考慮無功調(diào)節(jié)裝置的設(shè)置，保證最大負(fù)荷時(shí)系統(tǒng)功率因數(shù)不低于 ，最小負(fù)荷時(shí)系統(tǒng)功率因數(shù)不宜高于 。地鐵主變電站注入電力系統(tǒng)的諧波電流應(yīng)符合GB/T1454993 的要求。困難時(shí)一路電源可采用“ T”接方式。 城市軌道交通供電 9 4. 災(zāi)害情況下的運(yùn)行方式 1) 供電系統(tǒng)外部發(fā)生嚴(yán)重災(zāi)害，如地鐵車站發(fā)生火災(zāi)，應(yīng)根據(jù)火災(zāi)地點(diǎn)的情況，盡快將災(zāi)害現(xiàn)場(chǎng)與消防無關(guān)的供電回路停電，同時(shí)保證消防設(shè)施工作以及現(xiàn)場(chǎng)人員疏散所需的電源。 供電系統(tǒng)運(yùn)行方式 軌道交通供電系統(tǒng)不但要保證電力用戶（軌道交通車輛和動(dòng)力照明荷）用電的需求，提供安全、可靠、經(jīng)濟(jì)的電能，而且要確保軌道交通系統(tǒng)的安全運(yùn)營(yíng)，防止各類電氣失火事故及災(zāi)害的發(fā)生。 3）牽引變電所：將 35kV 電壓降壓整流為軌道交通列車使用的 DC1500V 電壓。城市軌道交通作為城市電網(wǎng)的一個(gè)用戶，一般都直接從城市電網(wǎng)取得電能，無需單獨(dú)建設(shè)電廠，城市電網(wǎng)對(duì)城市軌道交通進(jìn)行供電，供電方 式有集中供電、分散供電和混合供電。廣州電網(wǎng) 將 在滿足安全可靠供電 的基礎(chǔ)上， 逐步實(shí)現(xiàn)“分區(qū)供電，相互聯(lián)絡(luò)”的供電格局， 逐步建成 4個(gè)以 500kV 變電站為核心的 供需基本平衡的供電 分 區(qū) ： 花都 500kV 變電站供電 分 區(qū) (向 花都區(qū)和從化區(qū) 供電 )、 北郊和木棉 500kV 變電 站供電 分區(qū)（向白云區(qū)、越秀區(qū)和天河區(qū) 供電 )、 增城 和 穗東 500kV 變電 站供電 分 區(qū) (向 增城市、蘿崗區(qū)和黃埔區(qū) )，廣南和獅洋 500kV 變電 站供電 分 區(qū) (向 荔灣區(qū)、海珠區(qū)、番禺區(qū)和南沙區(qū) 供電 )。線路全長(zhǎng)約 ，均為地下線路，共設(shè) 14 座車站，其中換乘站 5 座， 七號(hào)線分兩期進(jìn)行建設(shè)，一期工程為廣州新客站至新造段，線路全長(zhǎng)約 ，共設(shè) 10 座車站，其中換乘站 3 座，分別為廣州新客站（與二號(hào)線、廣珠線、武廣客運(yùn)專線、佛山二號(hào)線），漢溪長(zhǎng)隆站（與三號(hào)線），新造站（與四號(hào)線）；平均站間距 ，最大站間距 ，為南村至新造區(qū)間，最小站間距 ，為官堂至金坑區(qū)間。 要求：（ 1）完成供電系統(tǒng)圖、牽引降壓混合所主接線圖、開關(guān)柜排列布置圖三張圖紙，要求手工圖和 CAD 圖各一份；（ 2）結(jié)合本課程理論，詳細(xì)闡述設(shè)計(jì)思路。 外部電源情況 （ 1） 廣州市電網(wǎng)現(xiàn)狀及規(guī)劃 目前，廣州電網(wǎng)以 500kV 和 220kV 電壓等級(jí)構(gòu)成主網(wǎng)架。 站名 站間距（ km） 城市軌道交通供電 5 大洲車輛段 ― 廣州新客站 石壁東站 謝村站 鐘村站 漢溪長(zhǎng)隆站 鶴莊站 官堂站 金坑站 市頭站 新造站 － 七號(hào)線線路及其它線路分布圖 七號(hào)線及其它線路分布圖如下圖所示。 城市軌道交通供電系統(tǒng)