现代有轨电车供电工程规划及配合原则

1.供电系统的构成

现代有轨电车工程供电系统包括外部电源进线、中压供电网络、牵引供电系统、动力照明供电系统、电力监控系统及杂散电流防护系统。牵引供电系统包括牵引变电所与牵引网；动力照明供电系统包括降压变电所与动力照明配电系统。

2.供电系统的功能

1）接受并分配电能功能。通过外部电源进线将地方电源直接供给工程变电所，保证现代有轨电车的牵引及动力照明用电。

2）降压整流及传输直流电能的功能。接受外部电源进线传输来的交流电能，在牵引变电所内经降压整流后，向沿线的牵引网系统供电；现代有轨电车沿线安装的牵引网系统，接受由牵引变电所降压整流后的直流电能，同时，不间断地供给电能，以保证现代有轨电车安全、可靠、快速地运行。

3）降压变配电功能。降压变电所将进线电源降压后变成低压380/220V电源，再经低压配电系统供给车站、区间的动力照明设备使用，以保证车站设备和照明系统的正常运行。

4）对供电设备实施电力监控的功能。在电力调度中心，通过电力监控系统的中心控制站、通道、被控站，对整个现代有轨电车供电系统的牵引降压混合变电所、牵引网等供电设施的运行状态进行实时监视、控制、数据采集及处理，实现供电设备的自动化调度管理，保证设备的正常运行。

5）对杂散电流进行防护的功能。通过对现代有轨电车回流系统采取必要的绝缘、设置杂散电流收集网及建立杂散电流监测系统等措施，保护现代有轨电车结构和沿线金属管线，使之不受杂散电流的腐蚀。

3.主要设计原则

1）供电系统规模及主要设施的数量和位置按满足远期运行高峰时段的用电负荷要求设计。

2）供电系统采用电源开闭所形式供电，中压环网设置联络开关。

3）牵引变电所的分布除了保证牵引供电的可靠性外，还应结合车辆功率、行车组织及线路条件综合考虑，充分利用好变电所的供电能力，以避免投资的浪费。

4）牵引变电所的分布和容量按远期最终运量确定；牵引变电所保证在发生下列任一故障时，能维持正常运行：①一路进线电源故障；②相邻任一侧牵引变电所解列（不考虑相邻两侧变电所同时解列）。

5）各类变电所的设置地点结合站型、站位及车站周边环境统筹考虑，既要尽量减少土建投资，又要便于电缆敷设和设备运输，为运营维护创造良好条件。

6）继电保护装置设计满足可靠性、选择性、速动性和灵活性要求。结合既有工程的经验教训，合理配置保护装置，保证系统的安全运行。供电系统各级保护应相互协调配合。

7）根据车站规模及形式考虑是否设置降压变电所，车辆段及停车场内根据负荷的分布和供电的合理性、经济性考虑设置降压变电所或跟随式降压变电所（有条件时应尽量与牵引变电所合建）。

8）为保证乘客的安全，每个车站设一套轨道电位限制装置。

9）杂散电流防护设计应按照“以堵为主，以排为辅，堵排结合，加强监测”的原则设计。

10）杂散电流防护与接地系统应根据各车站的具体结构型式，采用合理的设计方案，以满足杂散电流防护与接地标准。当杂散电流防护工程与安全接地发生矛盾时，优先考虑安全接地。

11）设备选型立足于国产化，在保证可靠的前提下，设备材料选用节能低耗产品并考虑将来技术升级及扩展可能性；在国产设备达不到所要求的技术标准时，考虑引进。

4.外部电源供电方案

（1）各种外部电源供电方式优缺点比较 目前，国内外城市电网对轨道交通的供电方式一般可归纳为三种类型：集中供电方式、分散供电方式和混合供电方式。外部电源供电方案的选择应结合城市电网、电源路径及电网规划等多方面因素综合考虑。(www.xing528.com)

1）集中供电方式。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电源供电方式，称为集中供电方式。

优点：

①主变电所数量少，接入的地方电网电压等级高，线路故障率低，负荷间的相互影响小，因此主变电所集中供电方式相对有较高的供电可靠性。

②与城市电网间仅通过主变电所接口，产权划分清楚，运营维护相对独立，调度管理方便，排查故障比较迅速。

③可以实现网络资源共享。主变电所位置尽量设置在轨道交通网络的交叉处，用一座变电所为两条轨道交通线路供电，形成区域性的资源共享。

④与电力系统之间的相互影响小，系统谐波对电网的影响小，与城市其他负荷间的相互影响也小。

缺点：

①主变电所取电比较困难，电源线路一般较长，投资大。电缆线路在市区内敷设，路径选择与施工也比较困难。

②主变电所规模较大，结构复杂，占地面积大，投资大，选址比较困难。

③由于每个主变电所供电范围大，为了尽量减少中压供电网络的电压损失，保证牵引变电所和降压变电所的进线电压水平，中压环网电缆线路与变电所内的设备需采用较高的电压等级，相应投资增加。

2）分散供电方式。由分散引入的城市中压电源直接（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电源供电方式，称为分散供电方式。

优点：

①由于接入城市电网的电压等级低，沿线电源点较多，取得电源较方便。

②中压供电网络与变电所内的设备采用的电压等级低，投资相对小。

③不需要建设主变电所，快轨供电系统自身的投资可进一步降低。

缺点：

①与城市电网接口多，调度复杂，管理工作量大，排除故障时操作程序较复杂。

②由于接入城市电网的电压等级低，电网的波动较大，对牵引供电有一定影响。

③两座相邻的牵引变电所，进线电压值较难接近，使得两所整流机组出力不均，可能使某个变电所的整流机组频繁过负荷，影响机组寿命。

3）混合供电方式。根据城市电网电源点的分布情况，在轨道交通沿线一些区段采用集中供电方式，一些区段采用分散供电方式。这种供电方式可以根据城市电网电源点的分布，灵活地采用部分集中、部分分散的供电方式，有可能使外部电源工程的投资最小。但其最大的缺点是运营管理和设备选型极为不便，对整个城市轨道交通供电系统的统一规划也不利，目前国内外新建轨道交通项目基本不采用这种方式。