『城轨小知识』系列9 城市轨道交通供电系统组成

供电系统是城市轨道交通的重要组成部分

它不但是列车牵引动力的来源

也是城轨机电设备正常运行的重要保障

本期，和小编一起来了解一下

城市轨道交通供电系统的组成吧

  图1 供电系统示意图

城市轨道交通外部供电系统一般指城市电网电源（发电厂）。由于电能具有大容量传输的特点，这些发电厂一般与其负荷中心（用户）相距甚远，为了增大传输容量和减少线路的电压损失与能量损耗，通常在发电厂的输出端接升压变压器，把发电机发出的电能提高到较高的电压等级，然后以110kV或220kV的高压通过高压电网输送到各地的区域变电站。

在区域变电站中，电能先经过降压变压器将110kV或220kV的高压降低电压等级（10kV或35kV），再经过三相输电线输送给本区域内的各用电中心。城市轨道交通对电能的需求相对较大，要求供电可靠性高，强大的城市电网为城市轨道交通提供了必要的电能保证。城市轨道交通供电系统既可从区域变电站高压母线取电，也可从下一级电压的城市地方电网取电。

主变电所的功能是接受城网高压电源（通常为110kV），经降压为牵引变电所、降压变电所提供中压电源（通常为35kV或10kV），主变电所适用于集中式供电。对于集中式供电，牵引网络和动力照明网络可以采用相对独立的形式（图2），也可以共用混合网络（图3）。

  图 2  牵引动力照明网络相对独立示意图

  图3 牵引动力照明混合网络示意图

我国现行中压配电标准电压等级有35 kV 、20 kV 、10 kV 、6kV和3kV，国际中压配电标准电压等级有33kV和20kV。城市轨道交通中压网络电压等级是采用35kV还是采用33 kV 、20kV或10kV，要结合外部电源、线路走向、运能、站点设置、设备供应情况等诸多因素，进行技术经济比较，选择适合工程实际的电压等级。

牵引供电系统的功能是将交流中压经降压整流变成直流1500V或直流750V电压，为城市轨道交通列车提供牵引供电，系统包括牵引变电所与牵引网，牵引网包括接触网与回流网。接触网有架空接触网（直流1500V）和接触轨（直流1500V或750V）两种悬挂方式，大多数工程利用走行轨兼作回流网；少数工程单独设置回流轨。在城市轨道交通牵引供电系统中，电能从牵引变电所经馈电线、接触网输送给电动列车，再从电动列车经走行轨、回流线流回牵引变电站。

图4 城市轨道交通牵引供电系统

动力照明供电系统的功能是将交流中压（35kV或10kV）降压变成交流220V/380V电压，为运营需要的各种机电设备提供电源。主要包括：降压变电站、配电站（室）、配电线路。

（1）降压变电站。降压变电站将三相电源进线电压降压成为三相380V交流电，其主要用电设备是风机、水泵、照明、通信、信号、防火报警设备等。

（2）配电站（室）。配电站（室）仅起到电能分配的作用。降压变电站通过配电站（室）将三相380V和单相220V交流电分别供给动力、照明设备，各配电站（室）为本车站及其两侧区间动力和照明等设备配电。

（3）配电线路。配电站（室）与用电设备之间的导线为配电线路。

  图5 城市轨道交通动力照明供电