1、地铁的供电系统和城市电网的关系是什么?
地铁的供电系统(简称供电系统)的外部电源引入来自于国家电网所属的当地城市电网(简称城网)。对于供电系统本身来说,城网就是它的外部电源。
地铁是耗电大户,地铁中无论是列车运行的牵引电、车站的照明电、空调的通风电、设备的运行电等都来自于供电系统,最终把电费统一上交给国家电网。
2、地铁的供电系统是独立的吗?
是。但需明确一个概念,这里所说的独立是相较于城网供配电而言,不是说地铁还能独立发电,地铁公司也没有自己的发电厂。供电系统的几个关键点:
关键词:外部电源、主变电所
考虑到外电源引入的方式方法不同,地铁中的供电系统的外部电源方案存在集中式供电、分散式供电、混合式供电三种方案。
集中式供电:需要线路专门建设属于自己的主变电所,然后由主变电所从城网先引入高压电源(目前大多数是直接引入2路独立的KV),然后再为下级的牵引变电所和降压变电所进行供电。
分散式供电:不再建立主变电所,直接在线路沿线从城网的中压电源处给牵引变电所和降压变电所拉电。
混合式供电:顾名思义,就是前两者方案的混合。
关键词:牵引变电所、降压变电所、中压网络
下面我们只讨论有主变电所的情况:
中压网络:通过中压网络将主变电所和下级的牵引变电所、降压变电所连接起来(有的线路可能是牵引降压混合变电所,降压跟随式变电所等)。
牵引变电所:一般目前主要是提供DCV的电压等级(部分城市有DCV),电从变电所引出,通过直流断路器将电能送到线路上下行的接触网上(部分城市也有采用第三轨供电方式,区别于架空接触网),列车的受电弓受流引入电力作为列车的动力来源。
降压变电所:这部分主要是将中压电转变为低压电,供给大量的弱电设备使用,和低压设备的接口分界基本是在V开关柜这里,再往后就属于各弱电系统的电源引入范围了(ACV/V)。
关键词:设备
各个变电所里布置了大量的供电设备,可划分为交流系统和直流系统。
交流系统(AC):各种高中低压配电设备、变压器等
直流系统(DC):牵引变压器、整流机组、直流配电设备等
3、地铁有应急备用电力系统吗?
有,供电系统在地铁中是非常重要的,所以冗余设计和设备冗余是必须具备的,包括:
列车部分
当某一牵引变电所出现故障,根据供电系统示意图,通过直流侧母线和纵向电动隔离开关实现大双边供电,避免列车行驶过程中牵引失去动力。
变电所部分
变电所里边的应急电源,更多的指的是应急照明电源(一级负荷中非常重要的存在),属于弱电范畴,同时还有交直流屏(也叫电力操作电源)
应急电源:这里的应急电源非常重要,主要是为了保证照明系统失电后,维持临时供电,以保证人员撤离疏散的重要保证。
交直流屏:为直流设备中的操作机构、继电器等供电;为交流设备中的低压如通风、照明灯等供电
除了以上,地铁供电系统中的冗余本身就可以理解为是一个大的备份供电系统,基本日常运营过程中是很稳定,可靠性较高的。
4、如果城市电网发生大规模停电现象,地铁是否还可以正常运行呢?
不能。但是,如果发生了,乘客也不用担心,这种场景在地铁运营中是有考虑的,应急备用电源自动启动,弱电的通讯设备全都有UPS进行后备,地铁工作人员会迅速疏散乘客,AFC闸机会自动全开,乘客可沿着安全通道离开车站。
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