广州地铁7号线供电方案设计

广州地铁7号线供电方案设计内容摘要：

离 ,以避免事故扩大，减小事故影响范围。 供电系统的主要设计原则 1. 供电系统应满足可靠性、灵活性与经济性的基本要求，接线应简单，满足运营管理及维护方便的要求。 2. 供电系统遵循广州地铁供电网络规划，采用集中供电方式，设计时应根据线路走向、站位分布和 沿线电力系统电源分布情况，合理确定供电系统接线。 3. 供电系统接线方案设计时，应考虑利用既有线路的供电预留容量，同时还应综合考虑向其它相邻的发展线路预留供电条件，为轨道交通线网供电网络的形成创造条件。 4. 供电系统容量按远期高峰小时负荷设计。 5. 在条件许可的情况下，地铁主变电站应由地区变电站馈出双回专用线路供电，以保证供电可靠性和电能质量。 困难时一路电源可采用“ T”接方式。 6. 每个主变电站应设置两台主变压器，共同承担本站供电区的负荷。 其容量选择按一台主变压器退出运行时，由另一台主变压器承担本供电区的一、二级负荷考虑，若 条件许可还应考虑当一个主变电站一台主变压器退出运行时，通过负荷的再分配，与相邻主变电站共同承担全部负荷的供电。 7. 当一座主变电站退出运行时，由其它主变电站承担全线一、二级负荷的供电。 城市轨道交通供电 10 8. 根据车站规模及环控系统的设置，每个车站设一个降压变电所。 同车站同侧的牵引变电所和降压变电所应尽可能合建为牵引降压混合变电所，以减少投资和便于运营管理，变电所位置选择应与车站建筑设计密切配合，尽量减少土建工程量，当条件许可时可于地面设置。 车辆段考虑设置 2个变电所， 1 个为牵引降压混合变电所，另 1个为跟随式降压变电所。 9. 牵引变电所设两 套整流设备，构成等效二十四脉波整流机组，以减少谐波对电力系统的污染。 地铁主变电站注入电力系统的谐波电流应符合GB/T1454993 的要求。 10. 牵引供电采用 1500V 直流供电制式。 牵引网的电压水平应满足《地铁直流牵引供电系统》 GB1041189 的规定，即在任何运行方式下，牵引网的最高电压不得高于 1800V，最低电压不得低于 1000V。 11. 牵引变电所可通过接触网隔离开关进行越区供电。 12. 接触网在正线区段采用直流 1500V 架空刚性悬挂，接触网系统应满足车辆运行及限界等外部条件要求，能保证在广州气候环境条件下正常运行 ，并采用安全可靠的防护措施，确保人身安全。 在车辆段范围采用架空柔性悬挂。 13. 正线区段牵引网按最高 80km/h 列车运行速度设计。 14. 变电所设置综合自动化系统应满足可靠性、可维护性和可扩展性的要求，并具有故障诊断、在线修改等功能。 15. 根据供电网络计算结果综合考虑无功调节装置的设置，保证最大负荷时系统功率因数不低于 ，最小负荷时系统功率因数不宜高于。 16. 杂散电流防护应满足《地铁杂散电流腐蚀防护技术规程》（ CJJ49－92）的要求。 按以堵为主、以排为辅、堵排结合、加强监测的原则进行杂散电流防护 17. 在主变电站、控 制中心及车辆段等地面建筑设置防雷设施。 防雷系城市轨道交通供电 11 统的设计应与杂散电流防护和接地系统相配合，保证地铁建筑以及机电设备的安全。 第三章 外部电源及主变电站方案 外部电源方案 （ 1）城轨供电方案介绍 城市轨道交通作为城网的特殊用户，一条线其用电范围多在 10— 40km之间，呈线状分布。 外部电源方案有集中式供电、分散式供电、混合式供电三种。 集中式供电 所谓集中式供电是指由专门设置的主变电所集中为牵引变电所及降压变电所供电的外部供电方式。 如下图所示，每个主变电所有两路独立的进线电源。 主变电所进线电压一般为 110kV，经降压后变成 35kV 或 10kV（也可以是 20kV）。 牵引变电所、降压变电所均有两个独立的引入电源。 集中式供电方案示意图 集中供电方案的主要特点如下： ① 在城市轨道交通沿线，建设专用主变电所，集中为牵引变电所及降压变电所供电。 ② 城轨供电系统从城网引入高压电源，与城网接口比较少，每座主变电所只从城网引入两路独立的进线电源，外部电源电压等级一般为 110kV。 城市轨道交通供电 12 ③ 城轨供电系统相对独立，自成系统，便于经营 管理。 分散式供电 分散式供电方案，是指沿线分散引入城市中压电源直接（或通过电源开闭所间接）为牵引变电所及降压变电所供电的外部供电方式。 如下图所示。 分散式供电一般从城市电网引入 10kV 中压电源，这要求城市轨道交通沿线有足够的电源引入点及备用容量。 从沿线就近引来的城网中压电源，经电源开闭所母线向牵引变电所和降压变电所提供中压电源。 一般情况下，两个电源开闭所之间的供电分区间通过双环网电缆进行联络。 分散式供电方案示意图 分散式供电方案的主要特点如下： ① 在城市轨道交通沿线，直 接从城网分散地引入多路中压电源作为城市轨道交通电源。 ② 城轨供电系统从城网引入中压电源，与城网接口比较多，平均每 4— 5 个车站就要引入两路电源。 外部电源电压等级多为 10kV 电压级，也有少量的 35kV 电压级。 ③ 城轨供电系统与城网关系紧密，独立性差，运营管理相对复杂。 混合式供电 混合式供电，多指以集中式供电为主以分散式供电为辅的供电方式。 混合式供电方案介于集中式供电与分散式供电之间的一种结合方案，根据城网现状、规划以及城市轨道交通自身的需要， 吸收了集中式外部电源方案城市轨道交通供电 13 与分散式外部电源方案的各自优点，系统方案灵活，使供电系统完善和可靠。 （ 2）广州市轨道交通七号线外部电源方案 采取集中供电的方式，通过设置主变电所，对七号线进行供电。 设置主所供电具有系统抗干扰能力强，电网电压波动小，对城网影响小，管理方便。 广州市轨道交通七号线沿线有两座主变电站，金山主变电所和兴业主变电所。 金山主变电所离三号线和七号线较近，可同时给三号线和七号线供电，兴业主变电所离在新造附近，可同时给四号线和七号线供电。 主变电所 城轨主变电所的功能是接受城网高压电源 ，经降压后为牵引变电所、降压变电所提供中亚电源。 本设计中广州市轨道交通七号线一期工程采用集中供电的方式进行供电，用两座主变电所金山变电所和兴业主变电所同时给七号线供电。 （ 1）主变电所选址： 城轨主变电站的选址应符合下列原则： ① 靠近负荷中心，邻近城市轨道交通线路布置。 ② 满足中压网络电缆压降要求。 ③ 满足城轨供电网络规划中主变电所资源共享要求。 ④ 与城市规划、城市电网规划相协调。 ⑤ 可独立设置，也可合建。 ⑥ 便于电缆线路引入、引出。 ⑦ 便于设备运输。 ⑧ 靠近地铁车站，减少电缆通道的距离，并考虑与周围设施的相互影响。 城市轨道交通供电 14 金山主变电所和兴业主变电所是专为城轨系统供电而建设的，所以其所址的选择满足上述要求。 （ 2）主变电所的布置 主变电所数量的设置取决于负荷分布及大小。 《地铁设计规范》要求：供电系统的中压网络应按列车的远期通过能力设计，对互为备用线路，一路退出运行另一路应承担其一、二级负荷的供电，线路末端电压损失不宜超过 5%。 在沿线负荷均匀情况下，若设一座主所，则考虑布置在线路长度中心附近；若设两座主所，则首选位置考虑在线路长度的 1/4 及 3/4 处。 广州市轨道交通七号线一期工程共设有九座牵引降压混合变电所、两座降压变电所，负荷分布较为均。