城市轨道交通供电系统研究与设计教案资料

由图可见,在牵引变电所回流线与钢轨相接的回流点A处,地电流流回牵引变电所。 当轨道沿线地下有金属管道或建筑物钢筋等导电物时,地中迷流必多沿金属导体流动,到了回流点附近再流向钢轨回变电所,因此在回流点附近的金属管道形成了阳极区〔对大地为正),如图1-16所示:

由图可见对“正”接触导线情况,阳极区总是在回流点处不动,这就使阳极区内的金属物正离子流向大地,发生电解腐蚀现象,损坏了金属。这是直流牵引网存在的一个特殊问题,人们总是在不断地努力寻求改善的各种方法。

当接触网为“负”极性时,与图l-16中电流方向反向,阳极与阴极区将转变,则阳极区将随着列车的移动而移动,这样阳极区是不固定的,则金属物的腐蚀现象较均匀,情

况就不会太严重。当然接触网的极性选择不仅决定于此,目前还是以“正”极性为多。

为了改善地中电流造成的迷流腐蚀问题,可以采取增加轨道与大地间的绝缘、降低走行轨道的电阻、缩短变电所之间的距离、金属管道远离轨道线路和其他专门的“电保护”等措施使轨道电流少泄漏人大地,即使有地电流也少流向地下金属物,已经流人地下金属物的电流,也使其在回流点处往专设“电旁泄”直接流回变电所,不形成腐蚀阳极区。所谓“电旁泄”是一种专设的电流通道,它

保证杂散电流从被保护建筑物回流人钢轨网、牵引变电所回流线或者直接流入与钢轨网相联的牵引变电所母线,使地下建筑物处于阴极状态。

“电保护”的方法很多,除了电旁泄方法之外,还可以有“阴极”保护方法,即人为地把特设的直流电源的阴极接在被保护的地下金属物上,而阳极接在专设的接地器上,这样被保护的地下金属物对地为负电位,没有电流流向大地,而进人的(牵引)地下电流经特设电源由专设接地器(对地为阳极区)流人大地后回变电所,如图虚线部分。当然还可以用与钢轨并联的专用线做为回流线,其投资更高。加拿大的直线电机轨道交通,在走行轨侧设二根接触轨作为正负供电线,这对迷流腐蚀来说也是一个很好的措施,只是结构复杂一些,投资增加。

7、城市轨道交通供电系统不仅为电力机车提供机械能,还保证旅客在旅行

中有良好的卫生环境,为空调设施、自动售检票、自动扶梯、屏蔽门、通信信号、消防设施和各种照明设备提供能量,保证城市轨道交通系统正常运行。可以说,供电系统是城市轨道交通系统的心脏,是最基础的能源设施。整个供电系统应具备安全可靠、调度方便、技术先进、功能齐全、经济合理的特点,并应具备以下所述一些功能:显示和计量功能,全方位的服务功能,远程控制功能,故障自救功能,防止误操作的功能,方便灵活的调度功能,完善的控制功能,电磁兼容功能,系统的自我保护功能。

三.案例选取与相关简介

在本次课程设计中我们选取了上海地铁2号线一期工程供电系统为模板,作了相关改动,并进行潮流计算:

这是二号线现在的状况,我们仿真的是一期工程:

一期工程西起中山公园站,东到龙东路站,本案例中共设车站9个,分别为中山公园站,人民公园站,河南中路站,陆家嘴路站,东昌路站,东方路站,龙

东路站,期间共有八段线路,全长12.504km。

下面对此工程作一下描述: 1. 供电系统构成

外部电源方案为集中式供电,设2座110kv主变电所。中压网络采用独立的 33kv牵引供电网络以及独立的10kv动力照明供电系统。全线设7座牵引变电所,30座降压变电所。如图所示:

2. 主变电所

两座主变,分别位于中央公园和静安寺。每座主变从城市引入可靠110kv电 源,每座主变均为线路变压器组接线方式。两路电源与主变分列运行,不设桥路开关。主变电所内设33/10kv总配电变压器,专供照明用电,容量为212.5MVA。中压侧33kv和10kv为分段单母线,设置分段开关,分段开关正常处于断开状态,失压自投,过流闭锁。每座主变电所的33kv两段母线和10kv两段母线各有3路馈出回路,供给牵引供电系统和照明供电系统。主变采用油浸自冷,有载自动调压主变压器。主变电所采用了SF6绝缘全封闭组合电器GIS,占地面积较小。 3. 牵引变电所

牵引变电所的交流侧电压为33kv,采用单母线,双电源,一用一备;直流侧 标称电压值为1500V。每座牵引变电所设两套牵引整流机组,单套牵引整流机组为12脉波整流方式,两套整流机组一期构成24脉波整流方式。牵引变电所分就地和远动二级控制,各控制对象能单独进行控制方式转换。按远期无人值班设计。

四.24脉波整流机组介绍与仿真

由于在本次科研训练中,考虑到在前一学期中学过有关整流的知识,而且对Matlab的使用不是很了解,所以就一起进行了一个简易的24脉波整流电路的仿真。

1.24脉波整流原理

24 脉波整流机组的主电路原理图如图1 所示。整流机组主要由两台12 脉波轴向双分裂式牵引整流变压器和四组全波整流桥组成。每台变压器侧阀二套绕组分别接成d 接法和y 接法,其线电压形成30°相差。两台变压器的网侧采用延边三角形接法,分别移相±7.5°。这样形成的两台变压器的四套阀侧绕组的线电压相量互差15°相位(阀侧电压向量图如2图所示),分别经全波整流后,在直流侧并联运行,构成24脉波整流机组。值得注意的是,当变压器采用了轴向双分裂式结构,阀侧绕组间具有较大的短路阻抗(分裂阻抗),因此一般 都不设桥间平衡电抗器。

2. MATLAB-Simulink仿真 总图:

从左到右元件分别为: 三相电压源:

联系客服:779662525#qq.com(#替换为@) 苏ICP备20003344号-4