2023城市轨道交通直流牵引供电系统.docx

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1、城市轨道交通直流牵引供电系统前言错误!未定义书签。1 .范围12 .规范性引用文件13 .术语、定义14 .总体原则35 .供电方式及外部电源35.1供电方式35.2外部电源36.牵引变电所36.1牵引变电所设备的容量36. 2牵引变电所分布距离的确定37. 3牵引变电所接线方式38. 4牵引供电技术指标49. 6牵引变电所继电保护装置410. 电缆58.接触网58. 1接触网通则511. 2接触轨512. 架空接触网69 .牵引供电系统接地、回流及过电压保护69.1 牵引供电系统接地69.2 轨道回流79.3 过电压保护710 .电力监控系统710.1调度原则710.2调度通讯710.3监控

2、设备7附录A（规范性附录）牵引整流变压器主要技术要求11附录B（规范性附录）整流器主要技术要求13附录C（规范性附录）再生制动能量回馈型装置主要技术要求14附录D（规范性附录）双向变流器主要技术要求15附录E（规范性附录）直流断路器主要技术要求16城市轨道交通直流牵引供电系统1 .范围本文件规定了城市轨道交通直流牵引供电系统中供电方式、外部电源、牵引变电所、电缆、接触网、接地、回流、过电压保护、电力监控系统的主要性能指标和设备运行指标等。本文件适用于城市轨道交通直流牵引供电系统。2 .规范性引用文件下列文件中的内容通过文中的规范性引用而构成本文件必不可少的条款。其中,注日期的引用文件,仅该日期

3、对应的版本适用于本文件；不注日期的引用文件，其最新版本（包括所有的修改单）适用于木文件。GB/T2900.36电工术语电力牵引GB3096声环境质量标准GB/T14549电能质量公用电网谐波GB/T28026.2轨道交通地面装置电气安全、接地和回流第2部分直流牵引供电系统杂散电流的防护措施GB/TGB/TGB/TGB/TGB/T2842950062500645006550157GB50217CJJ/T49JB/T10693轨道交通150OV及以下直流牵引电力电缆及附件电力装置的继电保护和自动装置设计规范交流电气装置的过电压保护和绝缘配合设计规范交流电气装置的接地设计规范地铁设计标准电力工程电缆

4、设计标准地铁杂散电流腐蚀防护技术标准城市轨道交通用干式牵引整流变压器3 .术语、定义GB/T2900.36界定的以及下列术语和定义适用于本文件。3. 1系统最高电压highestvo1tageofasystem系统正常运行过程中，在任何一点上出现的最高电压。不包括系统的暂时状态和异常电压。3.2系统最低电压1owestvo1tageofasystem系统正常运行过程中，在任何一点上出现的最低电压。不包括系统的暂时状态和异常电压。3.3设备最高电压highestvo1tageforequipment系统正常运行时，设备所承受的最高运行电压。3.4整流机组负荷等级1oad1eve1ofrectif

5、ierunit根据负荷曲线的性质特征所划分的整流机组额定容量等级。接触网contact1inesystem经过受电器向电动客车供给电能的导电网。3.6接触网最小短路电流minimumshortcircuitcurrentofcontact1inesystem在供电系统的最小运行方式下，接触网中离馈入点最远端发生正负极间短路时的电流。3.7接触网最大短路电流maximumshortcircuitcurrentofcontact1inesystem在供电系统的最大运行方式下，接触网的馈入点处发生正负极间短路时的电流。3.8馈线feeder从牵引变电所向接触网输送直流电的供电线。3.9双边供电two

6、-wayfeeding一个供电区间由相邻两牵引变电所各经一路馈线同时供电。3.10单边供电One-wayfeeding一个供电区间只由一路馈线供电。3.11末端电压termina1vo1tage单边供电时，接触网馈电区中离馈入点最远端的电压。3.12均流线rai1-to-rai1andtrack-to-trackcrossbond连接回流轨间使其均匀回流的导线。3.13联跳保护装置two-wayintertripprotectiondevice在一个双边供电区段内发生短路时，使本区段两端馈电断路器联动跳闸的装置。3.14电流变化率及增量保护装置currentvarianceratioa1ndi

7、ncrementa1protectiondevice根据短时间内电流变化率及增量的不同自动区分工作电流与故障电流，实行选择动作的保护装置。3.15框架泄漏保护装置frame1eakageprotectiondevice由直流配电装置框架对地泄漏的电流和负极对地电位作为激励量的保护装置。3.16集中式供电CentraIiZedpowersupp1ymode由本线或其他线路的主变电所为本线牵引变电所供电的外部供电方式。3.17分散式供电distributedpowersupp1ymode由引入沿线城市中压电源为牵引变电所供电的外部供电方式。3.18混合式供电combinedpowersupp1ym

8、ode由主变电所和城市中压电源共同为牵引变电所供电的外部供电方式。4.总体要求4. 1城市轨道交通直流牵引供电系统应采用DC750V或DC1500V直流供电。4.2 城市轨道交通直流牵引供电系统应安全适用、技术先进、经济合理，并应立足节能、环保、绿色,宜推进数字化和智能化。4.3 城市轨道交通直流牵引供电系统的设计、安装、施工及验收应符合有关国家标准或行业标准的规定。5.供电方式及外部电源5. 1供电方式5.1.1 城市轨道交通的外部电源供电方式有集中式、分散式和混合式三种。5.1.2 牵引供电网络可与动力照明供电网络共用同一个供电网络，也可采用与动力照明供电网络相对独立的供电网络。5. 1.

9、3牵引用电负荷应为一级负荷，牵引变电所的受电电压有35kV、20kV和IOkV三种。5.1.4牵引供电系统直流标称电压及其波动范围应符合表1的规定。表1系统标称电压及其波动范围表单位为伏电压分类系统标称电压系统最低电压系统最高电压DC750V牵引供电系统750500900DC1500V牵引供电系统1500100018005.1.5直流供电系统的正、负极均不应接地。5.2外部电源5.2.1采用集中式供电方式时，外部电源电压等级应结合城市电网电压等级确定，宜采用I1OkV或22OkV电压等级。每座主变电所应设置两回独立可靠的进线电源，其中应至少有一回为专线电源，两回电源宜来自不同的上级城市变电站，

10、也可来自上级同一城市变电站的不同段母线。5.2.2采用分散式供电方式时，外部电源电压等级应结合城市电网电压等级确定，可采用35kV、20kV或IOkV电压等级。引入的外部电源数量和可靠性要求应根据线路用电负荷等级确定。向一级负荷供电的开闭所应设置两回独立可靠的进线电源，其中应至少有一回为专线电源，两回电源宜来自不同的上级城市变电站，也可来自上级同一城市变电站的不同段母线。5 .2.3采用混合式供电方式时，外部电源设置原则按集中供电和分散供电的相关要求执行。6 .牵引变电所6.1 牵引变电所设备的容量牵引变电所设备的容量应按设计最大通过能力、供电质量、变电所运行方式变化等因素决定。6.2牵引变电

11、所分布距离牵引变电所分布距离除满足接触网的电压水平外，还应考虑线路功率损失、钢轨对地电位和杂散电流的影响。6.3.1牵引变电所的主接线在安全、可靠及灵活的基础上应力求简单6.3.2牵引变电所应由两个及两个以上相互独立的电源供电，交流母线宜采用单母线分段或单母线接线。对于低运量系统可经技术经济比较后确定牵引变电所的电源回路数。6.3.3牵引变电所的直流母线宜采用单母线，并可根据运行灵活性要求增设备用母线或分段母线。6.4牵引供电技术指标6.4.1供电设备的技术参数应满足过负荷和最大运行方式下系统短路时动稳定和热稳定的要求。6.4.2供电单体设备及成套装置应满足电磁兼容的要求。6.4.3采用增加整

12、流脉波数或脉宽调制的方法抑制谐波应符合GB/T14549的有关规定。6.4.4牵引变电所(包括所内用电)供电效率不低于98%。6.4.5功率因数应符合国家的有关规定。6.4.6地下牵引变电所应防止隧道粉尘污染;控制室最高温度不应高于26,噪声不应大于60dB(A)；开关柜室最高温度不应高于40C,噪声不宜大于60dB(A)o6.5设备选择原则6.5.1供电系统在选用先进技术和设备时，应采用质量可靠、技术先进、节约能源的产品，并应向无维修或少维修、小型化、无油化、智能化方向发展。6.5.2牵引整流变压器应采用干式变压器。6.5.3 牵引整流机组的冷却方式宜采用空气自然冷却式，牵引整流变压器主要技

13、术要求应符合附录A的规定，牵引整流器主要技术要求应符合附录B的规定，再生制动能量回馈装置主要技术要求应符合附录C的规定。6.5.4 技术经济合理时可选用双向变流器，双向变流器主要技术要求应符合附录D的规定。6.5.5设备最高电压应不小于系统最高电压。6. 5.6牵引整流机组及双向变流器的负荷等级应满足牵引负荷特性的要求：a) 100%额定输出连续；b) 150%额定输出2h：c) 300%额定输出Imino注：特殊情况下，经技术经济比较后可采用200%额定输出Imin的牵引负荷特性。6.5.7直流快速断路器应能分断可能出现的最大短路电流和感性小电流，直流断路器主要技术要求应符合附录E的规定。6

14、.5.8牵引变电所直流自用电系统，其蓄电池组容量应满足事故停电2h的需要。6.6牵引变电所继电保护装置6.6.1设置保护装置原则6.6.11牵引变电所的进线继电保护装置的设置和整定应符合电力系统的要求。各级保护整定应相互协调配合。6.6.1.2在满足系统保护及自动化技术指标前提下，装置接线应简单、可靠、灵活，维护方便。6.6.1.3应优先采用规范化的保护接线、保护方式和自动装置。6.6.2交流高压设备保护装置6.6.2.1交流高压设备保护装置的设置，应按GB/T50062的要求执行。6.6.2.2进线交流高压断路器过电流保护整定值应大于各种运行方式下可能出现的最大工作电流。6.6.3牵引整流机

15、组保护6.6.3.1牵引整流机组的过负荷及短路故隙，包括直流母线短路，应由牵引整流变压器一次侧交流高压断路器实现保护。6.6.3.2牵引整流机组的保护包括：电流速断保护、过电流保护、过负荷保护、牵引整流变压器温升保护、整流器温升保护和整流元件故障保护等。6.6.4馈电设备、接触网保护装置6.6.4.1接触网保护应由馈线直流快速断路器实现。6.6.4.2馈线继电保护设置包括：电流速断保护（含大电流脱扣）、电流变化率及增量保护、双边联跳保护、过电流保护等。6.6.4.3馈线应设接触网故隙判别自动重合闸装置。6.6.4.4馈线继电保护应与车辆的主保护相互协调配合。6.6.4.5牵引直流设备应设框架泄漏保护装置。6.6.4.6接触网保护宜装设可供列车司机和行车调度员使用的紧急停电保护装置。6.6.5再生制动能量回馈装置或双向变流器保护装置6.6.5.1再生制动能量回馈装置