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1、北京地铁直流牵引供电系统主接线及运行方式分析摘要:牵引供电系统是城轨供电系统的重要组成部分,主要用于向电动列车提供牵引电能。本文以北京地铁为例,介绍了直流牵引供电系统的组成和主接线的接线形式,并对系统的正常、非正常和应急三种运行方式进行了分析。 关键词:直流牵引供电系统主接线正常运行方式非正常运行方式应急运行方式 :TN914.3:A:1007-9416(2010)08-0180-02 AnalysisonthemainconnectionandoperationofDCtractionpoofBe
2、ijingsubisoneofthemostimportantponentofurbanrailtrasitpo.Itisusedtosupplyenergytoelectrictrain.ThisarticleintroductthepositonofDCtractionpo,andanalyshoalcondition,un-normalconditionandemergantcondition. Key,normalcondition,un-normalcondition,emergantcondit
3、ion,mainconnection 1概述 城市轨道交通供电系统,担负着为电动列车和各种运营设备提供电能的重要任务。城轨供电系统一般划分为以下几个部分:城X中压系统、牵引供电系统和动力照明系统。其中,牵引供电系统的功能主要是将交流中压电压经降压、整流变成直流1500V或直流750V电压,为电动列车提供牵引供电。北京地铁采用的是直流750V供电系统。 2直流牵引供电系统主接线 2.1系统组成 750V直流供电系统是由牵引变压器、整流柜、直流快速开关与牵引X构成的。牵引X由馈出线、750V直流
4、配电柜(隧道柜)、接触轨(三轨)、缓冲箱、走行轨、均流箱、回流箱和回流线等组成。牵引变压器和整流装置整体称为整流机组,整流机组通过总闸给750V正母线供电,然后经分闸和馈出电缆接到直流配电柜。直流配电柜大多安装在隧道内,故也称隧道柜或上X柜。直流配电柜内装设了一台750V单极隔离开关,它通过电缆,一端连接牵引变电站分闸开关,另一端通过电缆接至接触轨。机车从接触轨受电,电流由牵引电机流出后通过轮对接到走行轨上,经回流电缆引至回流箱,然后通过电缆接到负母线,再经负极柜流回整流柜的负极,完成回流。 750V接触轨
5、不是一个整体,而是由断电区分开了,是分段供电的,每段称为一个供电区间。 2.2系统主接线形式 直流牵引系统的主接线由牵引整流机组、直流开关设备等几部分组成,主接线应满足可靠性、灵活性和经济性的要求。 北京地铁750V系统主接线如图1所示,主要采用双母线系统,设有直流工作母线和直流旁路母线(备用母线),母线由两路进线供电。 75V系统与整流器之间,正极连接为直流快速断路器,负极连接为负极柜(电动隔离开关)。电动隔离开关为实现自动化、远方调度提供了条件。 750V直流母线上设置四路馈出线,分别向上、下行
6、接触轨供电。馈线开关采用直流快速断路器,经上X柜后于接触轨相连,上X柜内装设了直流750V单极隔离开关,可以起到隔离电源的作用。另外,四路馈线还分别经过旁路电动隔离开关与备用母线相连。 工作母线和旁路备用母线之间,设置直流快速断路器作为旁路开关(备用开关),可以代替四路馈线开关的任何一个。 工作母线和备用母线之间设有备用断路器,根据用户及设计的需要,有时,还会在上行两上X柜之间设置纵向电动隔离开关(纵联柜),在下行两上X柜之间设置纵联柜,(如图1QS11、QS12),当牵引变电所整体推出运行时,可以通过它
7、构成大双边供电。如果没有纵联柜,则可以通过直流母线构成大双边供电。 1T、2T---牵引变压;QF1、QF2---直流进线开关;QF3、QF4、QF5、QF6---直流馈出开关;QF7---备用开关;QS1、QS2、QS3、QS4---上X柜;QS5、QS6---负极柜;QS7、QS8、QS9、QS10---旁路电隔;QS11、QS12---纵联柜 采用此种方式主接线,无论是在牵引整流机组、进线、母线、馈出线开关故障退出时,均能实现不影响直流牵引供电系统运行的要求,系统运行的可靠性较高,缺点是造价比较高。
8、 3运行方式分析 直流牵引系统按照备用母线、上下行纵联柜设置及各相邻牵引变电站之间的关系,可以分为正常、非正常和应急三种运行方式。 3.1正常运行方式 正常运行时,各牵引变电站的两套牵引整流机组都投入运行,实现24脉波整流,同一供电分区由本变电站和相邻变电站各经一路馈线同时供电,即双机组双边供电。此时牵引X电压质量较好,且能耗较低。 正常运行方式时,各牵引变电站的直流进线开关、馈线
