1.城市轨道交通供电系统概述.ppt

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1、牵引供电设备课程简介牵引供电设备课程简介1 1、教学内容、教学内容2 2、考核方式、考核方式平时分平时分30%30%：作业、点名、云班课得分：作业、点名、云班课得分实训实训30%30%：画城轨供电系统电路图：画城轨供电系统电路图考试考试40%40%：期末考试：期末考试额外额外加分加分：回答问题、树立好榜样、积极参与课堂等：回答问题、树立好榜样、积极参与课堂等额外额外减分减分：玩手机、拒不参与课堂活动、扰乱课堂等：玩手机、拒不参与课堂活动、扰乱课堂等单元单元1 1 城市轨道交通供电系统概述城市轨道交通供电系统概述1.1 1.1 城市轨道交通概述城市轨道交通概述1.2 1.2 城轨供电系统的功能城

2、轨供电系统的功能1.3 1.3 城轨供电系统的组成城轨供电系统的组成1.4 1.4 城轨供电系统的发展城轨供电系统的发展1.5 1.5 城轨供电系统的迷流腐蚀与防护城轨供电系统的迷流腐蚀与防护【主要内容主要内容】1.1 1.1 城市轨道交通概述城市轨道交通概述 一、城市轨道交通的定义和一、城市轨道交通的定义和特点特点二、城市轨道交通的二、城市轨道交通的类型类型三、城市轨道交通系统的组成三、城市轨道交通系统的组成1 1、城市轨道交通定义、城市轨道交通定义:通通常常以以电电能能为为动动力力,采采取取轮轮轨轨运运转转方方式式的的快快速速大大运量运量公共交通之总称。公共交通之总称。一、城市轨道交通的定

3、义和特点一、城市轨道交通的定义和特点 2 2、城市轨道交通的特点：、城市轨道交通的特点：（1 1）安全）安全 （2 2）快捷）快捷 （3 3）准时）准时 （4 4）舒适）舒适 （5 5）运量大）运量大 （6 6）无污染（或少污染）无污染（或少污染）（7 7）占地少，）占地少，不破坏地面景观不破坏地面景观一、城市轨道交通的定义和特点一、城市轨道交通的定义和特点 2 2、城市轨道交通的特点：、城市轨道交通的特点：（1 1）安全）安全 （2 2）快捷）快捷 （3 3）准时）准时 （4 4）舒适）舒适 （5 5）运量大）运量大 （6 6）无污染（或少污染）无污染（或少污染）（7 7）占地少，）占地少，

4、不破坏地面景观不破坏地面景观一、城市轨道交通的定义和特点一、城市轨道交通的定义和特点Axis Title平均时速 km/h平均时速010203040行人自行车公交车地铁 2 2、城市轨道交通的特点：、城市轨道交通的特点：（1 1）安全）安全 （2 2）快捷）快捷 （3 3）准时：杭州地铁）准时：杭州地铁准点率准点率99.97%99.97%，上海地铁，上海地铁98.60%98.60%（4 4）舒适）舒适 （5 5）运量大：座位）运量大：座位256256个个,定员定员14601460人人,超员载客超员载客20622062人人 （6 6）无污染（或少污染）无污染（或少污染）（7 7）占地少，不破坏地

5、面景观）占地少，不破坏地面景观一、城市轨道交通的定义和特点一、城市轨道交通的定义和特点项目项目小汽车小汽车公交汽车公交汽车地铁地铁单位动态占地面积160倍5倍1单位人公里能耗8.7倍2.2倍1环境污染污染物排放占城市大气污染40%电力驱动，无污染城市轨道交通的缺点有哪些？城市轨道交通的缺点有哪些？课堂练习课堂练习请同学们在请同学们在“云班课云班课”上回答上回答 二、城市轨道交通的类型二、城市轨道交通的类型 二、城市轨道交通的类型二、城市轨道交通的类型1 1、地铁（、地铁（77.2%77.2%）地下铁道交通（简称地铁），是一种在城市中修建的快速、地下铁道交通（简称地铁），是一种在城市中修建的快速

6、、大运量大运量的轨道交通。的轨道交通。二、城市轨道交通的类型二、城市轨道交通的类型2 2、轻轨（、轻轨（4.8%4.8%）城市轻轨铁路（简称轻轨），泛指高峰时单向客运量在城市轻轨铁路（简称轻轨），泛指高峰时单向客运量在1 13 3万人次万人次/h/h 的的中等运量中等运量的轨道交通系统。的轨道交通系统。根据我国根据我国城市快速轨道交通工程项目建设标准（试行本）城市快速轨道交通工程项目建设标准（试行本），用，用轻轨轻轨来命名来命名中运量中运量的的地铁地铁（包括地面和高架铁路），（包括地面和高架铁路），而欧洲所说的而欧洲所说的“轻轨轻轨”，一般是特制现代有轨电车交通。，一般是特制现代有轨电车交通。

7、为了与欧洲的定义兼容，为了与欧洲的定义兼容，所以我们提出轻轨分为两类所以我们提出轻轨分为两类准地铁准地铁与与新型有轨电车新型有轨电车。二、城市轨道交通的类型二、城市轨道交通的类型3 3、现代有轨电车（、现代有轨电车（4.9%4.9%）类型地铁轻轨有轨电车单向客运能力（万人次/h）37130.81.5运行速度（km/h）30-4530-4520-30投资（亿元/km）58350.81.8最小转弯半径（m）350-400250-35025路权专有路权专有路权部分或专有路权建设周期（年）4.0-5.03.0-4.01.5-2.0应用情况普遍应用普遍应用国外普遍，国内正在兴起二、城市轨道交通的类型二、

8、城市轨道交通的类型4 4、市郊铁路（市域快轨，、市郊铁路（市域快轨，10%10%）市郊铁路是指把城市市郊铁路是指把城市市区市区与与郊区郊区、尤其是远郊区联系起来的、尤其是远郊区联系起来的长距离城市轨道交通系统。长距离城市轨道交通系统。二、城市轨道交通的类型二、城市轨道交通的类型5 5、独轨（单轨，、独轨（单轨，2%2%）独轨铁道是指车辆在一根轨道上运行的一种轨道交通系统。独轨铁道是指车辆在一根轨道上运行的一种轨道交通系统。通常分为跨坐式和悬挂式两种类型。通常分为跨坐式和悬挂式两种类型。二、城市轨道交通的类型二、城市轨道交通的类型6 6、AGTAGT（APMAPM，自动导向系统，自动导向系统，2

9、%2%）AGT(Automated Guideway Transit):AGT(Automated Guideway Transit):泛指以泛指以无人驾驶无人驾驶的车厢在的车厢在专用路权及自动化控制条件下运行的新型运输系统。专用路权及自动化控制条件下运行的新型运输系统。三、城市轨道交通系统的组成三、城市轨道交通系统的组成城市轨道交通系统城市轨道交通系统1 1、车辆、车辆l城市轨道交通的车辆是用来运输旅客的工具城市轨道交通的车辆是用来运输旅客的工具。l按有无动力可分为两大类：按有无动力可分为两大类：(1)(1)拖车拖车(T)(T)：本身无动力牵引装置：本身无动力牵引装置 (2)(2)动车动车(

10、M)(M)：本身带有动力牵引装置：本身带有动力牵引装置=TC-MP-M+M-MP-TC=三、城市轨道交通系统的组成三、城市轨道交通系统的组成TC受电弓MPM2 2、供电系统、供电系统城轨供电电源一般取自城轨供电电源一般取自城市电网城市电网，通过城市电网一次电力系统和轨通过城市电网一次电力系统和轨道交通供电系统实现道交通供电系统实现输送或变换输送或变换，最后以适当的电压等级一定的电最后以适当的电压等级一定的电流形式（直流或交流电）供给给流形式（直流或交流电）供给给各用电设备。各用电设备。三、城市轨道交通系统的组成三、城市轨道交通系统的组成3 3、通信系统、通信系统城市轨道交通的通信系统是城市轨道

11、交通的通信系统是传递传递语言、文字、数据、图像语言、文字、数据、图像等等多种多种信息信息的综合业务数字系统。的综合业务数字系统。三、城市轨道交通系统的组成三、城市轨道交通系统的组成4 4、信号系统、信号系统城市轨道交通的信号系统是城市轨道交通的信号系统是保证保证列车运行列车运行安全安全和和提高提高线路线路通通过能力过能力的重要设施。实现这一方式的关键设备是列车自动控的重要设施。实现这一方式的关键设备是列车自动控制系统制系统ATCATC。三、城市轨道交通系统的组成三、城市轨道交通系统的组成三、城市轨道交通系统的组成三、城市轨道交通系统的组成5 5、其他、其他自自动动售售检检票票、暖暖通通空空调调

12、、屏屏蔽蔽门门、自自动动扶扶梯梯和和电电梯梯等等车车站设施和防火、灭火、给排水系统、综合监控系统。站设施和防火、灭火、给排水系统、综合监控系统。1.1 1.1 小结小结1 1、请请从从运运能能、运运速速、建建设设成成本本3 3方方面面对对比比地地铁铁、轻轻轨、市域快轨、单轨、有轨电车。轨、市域快轨、单轨、有轨电车。课后作业课后作业请同学们请同学们课后课后在在“云班课云班课”上回答上回答1.1 1.1 城市轨道交通概述城市轨道交通概述1.2 1.2 城轨供电系统的功能城轨供电系统的功能1.3 1.3 城轨供电系统的组成城轨供电系统的组成1.4 1.4 城轨供电系统的发展城轨供电系统的发展1.5

13、1.5 城轨供电系统的迷流腐蚀与防护城轨供电系统的迷流腐蚀与防护【主要内容主要内容】1 1、全方位的服务功能：、全方位的服务功能：DC1500VDC1500V，380V380V，220V220V 2 2、故障自救功能：备用措施、故障自救功能：备用措施双电源双电源 1.21.2 城轨供电系统的功能城轨供电系统的功能3 3、系统的自我保护功能：继电保护（切除故障部分）、系统的自我保护功能：继电保护（切除故障部分）4 4、防止误操作的功能：操作警示、制约、防止误操作的功能：操作警示、制约5 5、方便灵活的调度功能：控制中心、控制、监视、测量、方便灵活的调度功能：控制中心、控制、监视、测量6 6、完善

14、的控制、显示和计量功能：现代化控制中心、完善的控制、显示和计量功能：现代化控制中心1.21.2 城轨供电系统的功能城轨供电系统的功能https:/ 7、电磁兼容功能：抑制骚扰源，提高抗干扰能力、电磁兼容功能：抑制骚扰源，提高抗干扰能力 1.21.2 城轨供电系统的功能城轨供电系统的功能为为何何说说城城轨轨供供电电系系统统具具有有故故障障自自救救功功能能？课堂练习课堂练习请同学们在请同学们在“云班课云班课”上回答上回答1.1 1.1 城市轨道交通概述城市轨道交通概述1.2 1.2 城轨供电系统的功能城轨供电系统的功能1.3 1.3 城轨供电系统的组成城轨供电系统的组成1.4 1.4 城轨供电系统

15、的发展城轨供电系统的发展1.5 1.5 城轨供电系统的迷流腐蚀与防护城轨供电系统的迷流腐蚀与防护【主要内容主要内容】一、外部供电系统一、外部供电系统二、牵引供电系统二、牵引供电系统三、动力照明系统三、动力照明系统1.3 1.3 城轨供电系统的组成城轨供电系统的组成1.3 1.3 城轨供电系统的组成城轨供电系统的组成城市轨道交通作为城市电网的一个重要用户，主要有城市轨道交通作为城市电网的一个重要用户，主要有外部供电外部供电系统系统、牵引供电系统牵引供电系统和和动力照明系统动力照明系统三大组成部分。三大组成部分。11发电厂（站）；发电厂（站）；22升压变压器；升压变压器；33电力网；电力网；44主

16、降压变电站；主降压变电站；55直流牵引变电所；直流牵引变电所；66馈电线；馈电线；77接触网；接触网；88走形轨；走形轨；99回流线。回流线。一、外部供电系统一、外部供电系统1.1.外部供电系统：外部供电系统：从发电厂（站）经升压、高压输电网、区域变电站至主降压从发电厂（站）经升压、高压输电网、区域变电站至主降压变电站部分。变电站部分。二、牵引供电系统二、牵引供电系统2.2.牵引供电系统：牵引供电系统：从主降压变电站及其以后部分，包括：直流牵引变电所、从主降压变电站及其以后部分，包括：直流牵引变电所、馈馈电线、接触网、走行轨及回流线电线、接触网、走行轨及回流线等。等。牵引网三、动力照明供电系统

17、三、动力照明供电系统动力照明供电系统动力照明供电系统：1 1、降压变电站、降压变电站2 2、配电所（室）、配电所（室）3 3、配电线路、配电线路课堂训练课堂训练请画出城轨供电系统构成图（请画出城轨供电系统构成图（1010分）。分）。要求：要求：1 1、标出各部分名称、电压、标出各部分名称、电压 2 2、均匀布局、覆盖整张、均匀布局、覆盖整张A4A4纸纸 3 3、右上角标出座号、姓名、右上角标出座号、姓名评分标准：正确画图结构评分标准：正确画图结构+3+3，标识清晰，标识清晰+3+3，美观，美观+2+2，所以要求均达到，所以要求均达到+2+2。1.1 1.1 城市轨道交通概述城市轨道交通概述1.

18、2 1.2 城轨供电系统的功能城轨供电系统的功能1.3 1.3 城轨供电系统的组成城轨供电系统的组成1.4 1.4 城轨供电系统的发展城轨供电系统的发展1.5 1.5 城轨供电系统的迷流腐蚀与防护城轨供电系统的迷流腐蚀与防护【主要内容主要内容】1.4 1.4 城轨供电系统的发展城轨供电系统的发展伴伴随随着着轨轨道道交交通通的的发发展展，电电力力牵牵引引方方式式有有许许多多不不同同的的制式制式出现。出现。何谓制式何谓制式?供供电电系系统统向向电电动动车车辆辆或或电电力力机机车车供供电电所所采采用用的的电流制电流制和和电压等级电压等级。低压直流低压直流直流串励电机端电压限制低频单相交流制低频单相交

19、流制功率增大能耗损失大直流串激电动机端电压不能太高工频单相交流制工频单相交流制单相交流整流子电机整流换向问题采用低频电源，系统更复杂，需专门供电我国干线电气化铁路采用供电电压25KV存在分相区问题三相交流制式三相交流制式易调速，性能好技术成熟一、供电制式的发展一、供电制式的发展供电网复杂投资大，被淘汰IECIEC标准：标准：600V600V、750V750V、1500V1500V和和3000V3000V。二、城轨供电系统的供电制式二、城轨供电系统的供电制式我国国标：我国国标：750V750V、1500V1500V。供电方式接触轨（第三轨）DC750V接触网DC1500V上部接触式下部接触式侧面

20、接触式刚性悬挂柔性悬挂DC750V集电靴DC1500VDC1500V运营成本课后作业课后作业1 1、我我国国城城市市轨轨道道交交通通牵牵引引供供电电主主要要采采用用哪哪种种制制式式？其其供电方式又有哪些？供电方式又有哪些？2 2、为何城轨牵引供电采用直流制式？、为何城轨牵引供电采用直流制式？请同学们在请同学们在“云班课云班课”上回答上回答1.1 1.1 城市轨道交通概述城市轨道交通概述1.2 1.2 城轨供电系统的功能城轨供电系统的功能1.3 1.3 城轨供电系统的组成城轨供电系统的组成1.4 1.4 城轨供电系统的发展城轨供电系统的发展1.5 1.5 城轨供电系统的迷流腐蚀与防护城轨供电系统

21、的迷流腐蚀与防护【主要内容主要内容】1.5 1.5 城轨供电系统的迷流腐蚀与防护城轨供电系统的迷流腐蚀与防护一、迷流的形成一、迷流的形成二、迷流的危害二、迷流的危害三、迷流的防护三、迷流的防护1 1、直流牵引杂散电流的形成、直流牵引杂散电流的形成:一、迷流的形成一、迷流的形成2 2、杂散电流的腐蚀原理、杂散电流的腐蚀原理:一、迷流的形成一、迷流的形成1 1、若地下杂散电流流入电气接地装置，将引起、若地下杂散电流流入电气接地装置，将引起过高的接过高的接 地电位地电位，使设备无法正常工作。，使设备无法正常工作。2 2、若钢轨（走行轨）局部或整体对地的绝缘变差，则此、若钢轨（走行轨）局部或整体对地的

22、绝缘变差，则此 钢轨（走行轨）对大地的钢轨（走行轨）对大地的泄漏电流增大泄漏电流增大，引起牵引变，引起牵引变 电所的电所的框架保护动作框架保护动作，导致整个牵引变电所的断路器，导致整个牵引变电所的断路器 会会跳闸跳闸，全所失电，影响地铁的正常运营。，全所失电，影响地铁的正常运营。3 3、对城市轨道隧道、道床或其他建筑物的结构钢以及地、对城市轨道隧道、道床或其他建筑物的结构钢以及地 下的金属管线（如电缆、金属管件等）造成下的金属管线（如电缆、金属管件等）造成电腐蚀电腐蚀，缩短了其使用寿命。缩短了其使用寿命。二、迷流的危害二、迷流的危害1 1、杂散电流的防护原则：、杂散电流的防护原则：（1 1）堵

23、：隔离和控制所有可能的杂散电流泄漏途径）堵：隔离和控制所有可能的杂散电流泄漏途径，减少杂散电流进入城市轨道的主体结构、设备及可减少杂散电流进入城市轨道的主体结构、设备及可 能与其相关的设施。能与其相关的设施。（2 2）排：通过杂散电流的收集及排流系统，提供杂散电）排：通过杂散电流的收集及排流系统，提供杂散电 流返回至牵引变电所负母线的通路，防止杂散电流流返回至牵引变电所负母线的通路，防止杂散电流 继续向本系统外泄漏，以减少腐蚀。继续向本系统外泄漏，以减少腐蚀。（3 3）监测：设计完备的杂散电流监测系统，监视、测量）监测：设计完备的杂散电流监测系统，监视、测量 杂散电流的大小，为运营维护提供依据

24、。杂散电流的大小，为运营维护提供依据。三、迷流的防护三、迷流的防护2 2、杂散电流防护的措施：、杂散电流防护的措施：（1 1）降低降低走行轨对地的走行轨对地的电位电位（2 2）增加增加走行轨对地的过渡走行轨对地的过渡电阻电阻 （3 3）敷设敷设杂散电流杂散电流收集网收集网三、迷流的防护三、迷流的防护提问提问1.1.城轨供电系统的功能及要求是什么？城轨供电系统的功能及要求是什么？2.2.城轨供电系统由哪些部分组成？各组成部城轨供电系统由哪些部分组成？各组成部分的作用是什么？分的作用是什么？3.3.城轨供电系统采用何种供电制式？城轨供电系统采用何种供电制式？4.4.迷流腐蚀形成的原因是什么？如何防

25、护？迷流腐蚀形成的原因是什么？如何防护？单元练习单元练习1.1.哪种城轨路权比较特殊：哪种城轨路权比较特殊：。2.2.单轨分为单轨分为 式和式和 式。式。3.3.哪种城轨爬坡能力最强：哪种城轨爬坡能力最强：。4.4.地铁单向高峰小时运量为：地铁单向高峰小时运量为：。5.5.轻轨单向高峰小时运量为：轻轨单向高峰小时运量为：。6.6.城轨供电系统由城轨供电系统由 组成。组成。7.7.如何理解城轨供电系统的故障自救功能？如何理解城轨供电系统的故障自救功能？8.8.如何理解城轨供电系统的电磁兼容功能？如何理解城轨供电系统的电磁兼容功能？9.9.电力机车的取电方式有：电力机车的取电方式有：、两种。两种。10.10.牵引网包含：牵引网包含：、。单元练习单元练习11.11.福州地铁福州地铁1 1号线电力机车采用供电制式为号线电力机车采用供电制式为 。12.12.城轨牵引供电系统由城轨牵引供电系统由 和 组成。组成。13.13.混合变电所指：混合变电所指：。14.14.福州地铁正线有福州地铁正线有 个电分段。个电分段。15.15.第三轨供电可分为第三轨供电可分为 式、式、式、式、式。式。16.16.接触网的架设方式有：接触网的架设方式有：、两种。两种。