城市轨道交通车辆电气运行与维修项目2车辆电气高电压技术

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1、任务1轨道交通电力网络任务目标了解供车辆用电的轨道交通电力网络的构成，电压等级的区分与作用。项目2车辆电气高电压技术1任务重点在这个任务中，主要掌握从城市电网中得到后，如何形成自己的交流供电环网和站场供电网络。知识准备三相交流电、变压器技术、整流电路技术、电力识图。知识描述(1)轨道交通电力网络概述在国家电网中，电能输出到用户时，一般以10kV为输出电压等级，但对于国家一级重要负荷，如交通中的铁路供电和城市轨道交通供电，多以110kV双回路供电方式进行供电，以确保供电的可靠性。2从图2.1中表明，在

2、虚线1上为国家电网，以下才是轨道交通系统中的电网。由图2.1可知，35kV用于轨道交通牵引用电。10kV用于站场设备和生活用电。在城市轨道交通系统中，由于一条线路最远距离一般不超过100km，如在线路中点选择引入国家电网供电，则轨道交通电网的输送距离最长不超过50km。因此，国家电网对一条线路的供电采取双回路一个接入点的方式进行供电，这与铁路长线距离、多点供电方式有所不同。为确保供电安全，轨道交通电力网络多采用中压双回路环网供电方式。中压是以35kV电压等级形成的环网。环网的基本构成如图2.2所示。

3、3图2.1电力系统和地铁供电系统示意图4图2.2环路的基本构成52)独立网络构架独立网络构架所提供的中压电能通过两个相互独立的中压网络路径分别分配给牵引供电系统和动力照明系统。1)混合网络构架主所提供的中压电能通过中压网络直接分配给牵引供电系统和动力照明系统。如今国内城市交通供电网络中，大多数以混合网络结构为主，图1.2就是一个中压混合网络。(2)中压网络的构成及组网结构6(3)中压网络电压等级的选择一般而言，35(33)kV、20kV和10kV这3种电压等级为中压范畴。33kV和20kV为国际标准

4、电压，国内多采用35kV和10kV。(4)直流牵引变电所直流牵引变电所的主要功能为，将其交流进线电压通过变压器降压，然后经整流器将交流电变成直流电供电动车辆的牵引电动机用。其输出电压为DC1500V。正电压接入接触网中，负电压接入钢轨中，如图2.3所示。7图2.3地铁牵引供电系统示意图8图2.4第三轨作为供电接触网有些系统采用“第三轨”作为供电接触网，如图2.4所示。9思考与练习1.轨道交通电力系统中，中压环网指的什么?2.用于机车供电的接触网电压等级为多少?经牵引变电所整流后，正极和负极各接在什么

5、地方?10任务2车辆直流高压网络系统任务目标1.掌握车辆高压系统结构。2.掌握列车车辆编组。3.掌握牵引的基本理论。114.掌握高压设备操作的基本程序。任务重点1.在车辆DC1500V和750V电压中，主要掌握与高压网络有关的设备主要有：受电弓、高压开关(PH箱)、牵引逆变器、辅助逆变器、滤波器等。本任务是掌握车辆中DC1500V构成的电网。2.高压设备操作原则。知识准备CAD电气识图。知识描述(1)列车的组成在城市轨道交通中，列车多以4动2拖组成一列。12图2.5列车的组成13装置(M1，2)。这

6、种编组方式为四动二拖组合形式。(2)牵引电气系统图1)DC750V电气系统DC750V车辆电气系统图，是车辆动力电气设备的主要技术图，它详述了750V电气设备之间的连接关系。2)DC1500V电气系统(3)高压操作工作过程在图2.7中，主隔离开关、高速断路、受电弓是车辆加电操作的主要部件。其操作先后顺序为：编组代号(左起)TC1，M0，M1，M2，M3，Tc2，从编组中，可以看到这是一组对称编组形式。A车有司机室、充电机、蓄电池组(Tc1，2)。主要用于列车控制，在车体中，不设动力拖动装置。B车有受

7、电弓、PH箱(主开关箱、车间电源箱)、线路电感器、制动电阻箱(再生制动用)、索引电机、接地装置、防震保护等(M0，3)。C车：PA箱(含牵引逆变器和辅助逆变器)、线路电感器、制动电阻箱(再生制动用)、索引电机、接地141516加电：先进行隔离开关3操作，把开关手柄搬到第1挡，而后进行升弓操作。当升弓完成后，再进行高速断路器合闸操作。断电：先进行高速断路器断电操作，而后进行降弓操作，再将隔离开关手柄搬到第3挡(断电接地操作)。隔离开关有3种开关状态：在1挡时(同步联动开关1.1和1.2)为正常加电状态

8、。在2挡时为空挡。在3挡时为接地保护状态。接地操作时，禁止受电弓受电。正常工作时，主隔离开关处于1挡位置，主动力电源回路和辅助电源回路加上DC1500V。列车入库停车时，主隔离开关处于3挡位置。高速断路器处于断开状态。为了保证接触网输入的直流质量，在新的系统中加入了电抗器，以过滤掉各种交流杂波。17(4)车辆牵引理论简述地铁车辆在运动过程中会受各种外力的作用，影响它的运行结果。通常把所有作用在车辆上外力的合力用G表示，根据动力学原理：当G>0时，车辆加速运行；当G=0