城市轨道交通供电系统设计原理与应用

目   录

1  城市轨道交通供电系统概论 
    1.1  城市轨道交通工程概论 
           1.1.1  世界城市轨道交通发展 
           1.1.2  国内城市轨道交通发展 
           1.1.3  城市轨道交通分类 
           1.1.4  城市轨道交通工程建设 
    1.2  供电系统的功能 
           1.2.1  系统的总体功能 
           1.2.2  系统的基本要求 
    1.3  供电系统的构成 
           1.3.1  按系统功能划分 
           1.3.2  按设计任务划分 
           1.3.3  按采购单元划分 
    1.4  城轨供电技术的发展 
          1.4.1  牵引网供电制式 
          1.4.2  中压网络 
          1.4.3  控制、保护、自动化装置 
          1.4.4  基础设备 
          1.4.5  供电设备国产化 
2  外部电源 
    2.1  概述 
    2.2  外部电源方案的形式 
           2.2.1  集中式供电 
           2.2.2  分散式供电 
           2.2.3  混合式供电 
    2.3  外部电源方案的比选 
           2.3.1  工程条件 
           2.3.2  工程方案 
           2.3.3  工程投资 
           2.3.4  运营管理 
    2.4  电源外线的设计原则 
           2.4.1  外部电源的电压等级 
           2.4.2  电源外线的一般设计原则 
    2.5  谐波分析及治理 
           2.5.1  谐波的概念 
           2.5.2  谐波的危害 
           2.5.3  谐波的计算 
           2.5.4  谐波的治理 
    2.6  无功功率补偿 
           2.6.1  无功功率的来源与危害 
           2.6.2  无功功率补偿方式 
           2.6.3  无功功率补偿装置 
           2.6.4  常用无功功率补偿方案 
           2.6.5  避免产生过补偿 
    2.7  关于供电系统资源共享研究 
           2.7.1  供电系统资源共享的研究必要性 
           2.7.2  供电系统资源共享的研究内容 
           2.7.3  外部电源共享的研究原则 
3  主变电所 
    3.1  概述 
    3.2  所址选择 
           3.2.1  所址选择的基本原则 
           3.2.2  根据负荷特点确定主变电所沿线路布置 
           3.2.3  根据电压损失要求确定主变电所数量 
           3.2.4  根据城市规划要求确定主变电所位置 
           3.2.5  根据所处城市位置确定主变电所结构形式 
    3.3  电气主接线 
           3.3.1  线路-变压器组接线 
           3.3.2  内桥接线 
           3.3.3  外桥接线 
           3.3.4  中压侧主接线形式 
    3.4  主变压器选择 
           3.4.1  主变压器台数的确定 
           3.4.2  主变压器容量的确定 
           3.4.3  主变压器形式的选择 
           3.4.4  主变压器阻抗的选择 
           3.4.5  主变压器电压调整方式的选择 
           3.4.6  主变压器的冷却方式 
    3.5  主变压器中性点接地方式 
           3.5.1  确定中性点接地方式的原则 
           3.5.2  主变压器中性点接地方式 
    3.6  共享主变电所的问题与建议 
           3.6.1  主变电所资源共享存在的问题 
           3.6.2  主变电所资源共享的实施建议 
4  中压网络 
    4.1  概述 
    4.2  中压网络的电压等级 
           4.2.1  国内城市轨道交通中压网络现状 
           4.2.2  不同电压等级供电能力分析 
           4.2.3  不同电压等级的中压网络的特点 
    4.3  中压网络的构成形式 
           4.3.1  中压网络的构成原则 
           4.3.2  中压网络的构成形式 
           4.3.3  新型的中压网络 
           4.3.4  中压网络的几个关系 
    4.4  供电系统运行方式 
          4.4.1  电源变电所运行方式 
          4.4.2  放射式中压网络运行方式 
          4.4.3  单环网中压网络运行方式 
          4.4.4  双环网中压网络运行方式 
    4.5  潮流分析 
          4.5.1  潮流分析的内容 
          4.5.2  潮流分析的方法 
5  牵引变电所 
    5.1  概述 
    5.2  牵引变电所设置 
           5.2.1  布点 
           5.2.2  选址 
    5.3  牵引变电所主接线 
           5.3.1  中压主接线 
           5.3.2  直流主接线 
6  降压变电所 
    6.1  概述 
    6.2  降压变电所设置 
           6.2.1  布点 
           6.2.2  选址 
    6.3  降压变电所主接线 
          6.3.1  中压主接线 
         6.3.2  低压主接线 
7  控制、保护、信号、测量 
    7.1  概述 
    7.2  控制与联锁 
           7.2.1  控制方式 
           7.2.2  电气设备的控制与联锁 
           7.2.3  电气设备间的控制与联锁 
           7.2.4  系统运行控制与联锁 
    7.3  保护设置 
           7.3.1  主要保护形式介绍 
           7.3.2  高压系统保护设置 
           7.3.3  中压系统保护设置 
           7.3.4  直流系统保护设置 
           7.3.5  低压系统保护设置 
           7.3.6  保护用电流互感器的选择 
    7.4  信号设置 
           7.4.1  电气设备的信号设置 
           7.4.2  变电所综控屏的信号显示 
           7.4.3  控制中心的信号显示 
    7.5  测量与计量 
           7.5.1  测量性表计 
           7.5.2  计量性表计 
           7.5.3  电流互感器和电压互感器的选择 
    7.6  变电所综合自动化系统 
           7.6.1  变电所综合自动化系统的功能 
           7.6.2  变电所综合自动化系统的配置方案 
           7.6.3  系统硬件配置 
           7.6.4  系统接口 
8  变电所自用电及应急照明电源 
    8.1  概述 
    8.2  变电所自用电 
           8.2.1  主变电所 
           8.2.2  牵引变电所 
           8.2.3  降压变电所 
           8.2.4  交直流电源屏 
    8.3  应急照明电源 
           8.3.1  典型应急照明电源装置 
           8.3.2  应急照明电源方案 
    8.4  变电所自用电与应急照明电源的整合 
           8.4.1  整合特点 
           8.4.2  接线方案 
           8.4.3  车站蓄电池电源整合 
9  接触轨 
    9.1  概述 
    9.2  授流方式 
           9.2.1  上部授流 
           9.2.2  下部授流 
           9.2.3  侧部授流 
    9.3  电压等级 
           9.3.1  电压等级 
           9.3.2  技术参数 
           9.3.3  防护措施 
    9.4  接触轨材料 
           9.4.1  JU-52型低碳钢接触轨 
           9.4.2  钢铝复合接触轨 
           9.4.3  钢铝复合接触轨与低碳钢接触轨的比较 
    9.5  零部件设计 
           9.5.1  接触轨支架、支座 
           9.5.2  绝缘子 
           9.5.3  防护罩 
           9.5.4  防护罩支架 
           9.5.5  防护罩支撑卡 
    9.6  接触轨布置及供电分区 
           9.6.1  正线接触轨布置 
           9.6.2  车辆段接触轨布置及供电分区 
           9.6.3  接触轨安装位置 
           9.6.4  接触轨支架（绝缘子）间距 
           9.6.5  锚段长度的确定 
           9.6.6  接触轨制造长度的确定 
           9.6.7  电分段的确定 
           9.6.8  道岔区接触轨的布置 
           9.6.9  回流、均流电缆 
    9.7  相关专业配合 
           9.7.1  限界 
           9.7.2  线路 
           9.7.3  轨道 
           9.7.4  车辆 
           9.7.5  信号 
           9.7.6  土建 
10  架空接触网 
      10.1  概述 
      10.2  柔性架空接触网 
               10.2.1  装配形式 
               10.2.2  主要技术数据 
               10.2.3  平面设计 
               10.2.4  相关专业配合 
               10.2.5  零部件及材料选型 
      10.3  刚性架空接触网 
               10.3.1  装配形式 
               10.3.2  技术参数 
               10.3.3  平面布置 
               10.3.4  安装配合 
               10.3.5  零部件及设备材料选型 
               10.3.6  关于刚性悬挂与柔性悬挂的过渡 
    10.4  架空接触网相关计算 
             10.4.1  计算条件 
             10.4.2  荷载计算 
             10.4.3  架空接触网跨距计算 
             10.4.4  架空接触网锚段长度计算 
             10.4.5  架空接触网安装曲线计算 
11  杂散电流腐蚀防护 
      11.1  概述 
      11.2  杂散电流的产生、腐蚀机理及危害 
               11.2.1  杂散电流的产生 
               11.2.2  杂散电流的腐蚀机理 
               11.2.3  杂散电流的危害 
               11.2.4  杂散电流分布的一般规律 
      11.3  杂散电流腐蚀防护措施和监测手段 
               11.3.1  杂散电流腐蚀防护措施 
               11.3.2  杂散电流腐蚀防护的监测手段 
      11.4  对相关专业的要求 
               11.4.1  对牵引供电专业的要求 
               11.4.2  对轨道专业的要求 
               11.4.3  对主体结构的要求 
               11.4.4  对各种电缆及金属管线的要求 
               11.4.5  对运营管理的要求 
      11.5  收集网截面计算 
12  电力监控系统 
      12.1  概述 
      12.2  一般要求 
      12.3  系统构成 
               12.3.1  采用分立系统建设模式时的系统构成 
               12.3.2  采用综合监控系统建设模式时的系统构成 
      12.4  监控对象 
               12.4.1  66～110 kV设备 
               12.4.2  主变压器 
               12.4.3  10～35 kV设备 
               12.4.4  直流750 V 或直流1500V设备 
               12.4.5  400 V设备 
               12.4.6  配电变压器 
               12.4.7  交直流电源屏 
               12.4.8  排流柜 
               12.4.9  轨道电位限制装置 
      12.5  技术指标 
              12.5.1  控制中心技术指标 
              12.5.2  变电所技术指标 
      12.6  中央监控系统 
                12.6.1  中央监控系统的功能 
                12.6.2  中央监控系统网络配置方案 
                12.6.3  中央监控系统硬件配置方案 
                12.6.4  系统软件配置方案 
                12.6.5  系统机房及调度大厅设备安装及布置原则 
                12.6.6  系统电源及接地 
      12.7  供电复示系统 
               12.7.1  系统功能 
               12.7.2  系统构成 
               12.7.3  通道方案 
      12.8  通道 
               12.8.1  电力监控系统独立设置时的通道要求 
               12.8.2  电力监控系统集成于综合监控系统时的通道要求 
      12.9  电力监控系统与综合监控系统的关系及接口 
                12.9.1  系统间硬件关系及接口分界 
                12.9.2  系统间软件关系 
                12.9.3  电力监控系统与综合监控系统关系综述 
                12.9.4  电力监控系统设计内容 
13  接地与过电压保护 
      13.1  概述 
      13.2  接地 
               13.2.1  接地的分类 
               13.2.2  综合接地和等电位联结 
               13.2.3  交流供电系统的接地 
               13.2.4  直流牵引供电系统的接地 
               13.2.5  接地装置及接地电阻要求 
      13.3  过电压保护 
              13.3.1  过电压的分类 
              13.3.2  电气设备的绝缘配合 
              13.3.3  过电压的保护 
              13.3.4  接地与过电压保护方案 
              13.3.5  钢轨电位限制装置方案 
14  电缆选择及敷设 
      14.1  概述 
      14.2  电力电缆选择 
               14.2.1  电力电缆类型选择 
               14.2.2  电力电缆截面选择 
               14.2.3  电缆附件的选择与配置 
      14.3  控制电缆选择 
               14.3.1  控制电缆要求 
               14.3.2  控制电缆的金属屏蔽 
               14.3.3  控制电缆的接线要求 
               14.3.4  控制电缆芯数和根数的选择 
               14.3.5  控制电缆截面的选择 
      14.4  电缆敷设 
               14.4.1  电缆敷设一般要求 
               14.4.2  城市轨道交通电缆敷设 
               14.4.3  电缆的支持与固定 
15  主要设备选择 
      15.1  概述 
      15.2  设备的分类、功能和型式 
               15.2.1  设备分类 
               15.2.2  设备的功能和型式 
      15.3  设备的技术发展 
               15.3.1  高压GIS设备 
               15.3.2  中压开关设备 
               15.3.3  低压开关设备 
               15.3.4  直流开关设备