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城市轨道交通工程供电系统设备国产化分析

来源: 作者: 点击率:3340 发布时间:2006年03月20日 字号:T|T

本文从国家对城市轨道交通设备国产化的要求谈起,介绍了城市轨道交通工程供电系统设备的特点;分析了供电系统设备国产化现状,认为主变压器用有载调压开关可以采用国内产品,明确了直流系统所采用交流电力电缆的电压等级;着重对直流快速开关的国产化问题进行了思考:开发回顾、研制现状、应用前景、有关建议,目的在于倡导有识之企业,抓住机遇,加大投入,加速直流快速开关柜全面实现国产化。

关键词:供电系统 设备 国产化分析 直流快速开关 国产化思考

一、前言(兼谈国家对城市轨道交通设备国产化的要求)

1、供电系统设备国产化的意义

城市轨道交通工程供电系统(以下简称供电系统),是城市轨道交通机电设备中除车辆以外的最大辅助设备系统。供电系统设备国产化的实施,其工程意义不仅在于能有效降低供电设备自身投资,还有助于“确保全部轨道车辆和机电设备的平均国产化率不低于70%”总体目标的实现,加快城市轨道交通设备国产化进程,促进城市轨道交通业健康发展。同时,供电系统设备国产化还具有发展我国民族工业的长远历史意义。

2、供电系统设备国产化的方式

国家鼓励采取自主开发、联合研制、消化吸收引进技术、系统集成等多种方式实施国产化。城市轨道交通设备国产化开发及产业化专项以国家批准的建设项目为依托,以承担重点领域设备国产化任务的企业为专项的主要实施单位,配合整个工程的进度开展工作。在具体实施中,要兼顾当前项目建设的需要和今后轨道交通设备的技术发展趋势。

3、供电系统设备国产化的原则

以九十年代先进技术水平为目标,以我国现有的成熟机电设备为基础,采用我国机电工业已掌握的先进技术,先易后难,重点突破,稳步前进,逐步形成我国城市轨道交通供电系统的设备系列。

二、城市轨道交通工程供电系统设备的特点

1、供电系统概述

城市轨道交通工程供电系统,由以下几部分组成:主变电站(对于集中式供电)、牵引供电系统、动力照明系统、牵引网系统、电力监控(SCADA)系统。

我国牵引网系统,根据系统标称电压不同,又分为750V DC牵引网系统、1500V DC牵引网系统。

2、供电系统设备组成

2.1变压器类

2.1.1主变压器

用于主变电站;常用的电压级有110/35kV,110/10kV,110/35/10kV,63/10kV等;容量在20~31.5MVA左右;带有有载调压开关。

2.1.2牵引整流变压器

用于牵引变电所;常用电压等级有10/0.61kV、35/1.22kV;容量在2000~4400kVA左右;联结接型式有单机组12脉波(如Dy5/Dd0)、双机组等效24脉波(如:D(-7.5°)y11d0与D(+7.5°)y1d2)。

2.1.3配电变压器

用于动力照明变电所;常用电压等级有10/0.4kV、35/0.4kV;单台容量一般在1600kVA以下。

2.2牵引整流器

用于牵引变电所;硅二极管三相桥式整流;容量在1800~4000kW左右;空气自然冷却。

2.3开关设备类

2.3.1 110kV交流开关柜

用于主变电站;GIS开关柜。

2.3.2 35kV交流开关柜

用于主变电站、牵引变电所、动力照明变电所等;35kV真空开关柜或35kVSF6开关柜;35kV充气式C-GIS开关柜正在研制。

2.3.3 750V或1500V直流快速开关柜

额定电压750V DC或1500V DC;额定电流一般在6000A以下;额定断流容量一般不超过80kA;全分闸时间约为20~30ms。

2.3.4 0.4kV交流开关柜

MNS型或GCK型或GCS型抽出式开关柜。

2.4变电所控制保护设备

对于高中压交流开关柜、750V或1500V直流快速开关柜,多采用电子保护装置;对于低压交流开关柜多采用电磁保护装置。

2.5变电所辅助电源装置

交流辅助电源装置,进线一般要求双路电源,且自投自复;直流辅助电源装置,一般设有交流进线开关、充电机及电压调整装置、电池组、直流馈出开关等;电池可选用镉镍电池或铅酸免维护电池,容量一般在100AH左右。

2.6电缆电线类

·110kV交联聚乙烯电力电缆

·35kV交联聚乙烯电力电缆

·10kV交联聚乙烯电力电缆

·0.6/1kV交联聚乙烯电力电缆

·500V控制电缆电线

·750V或1500V直流电缆

2.7接触轨或柔性架空接触网

2.7.1接触轨

接触轨系统有上部接触型式、下部接触型式;接触轨系统包括接触轨、绝缘瓷瓶或绝缘支架、防护罩、底座基础、以及隧道开关柜、供电接线箱等。

2.7.2柔性架空接触网

柔性架空接触网包括以下设备:

(1)线材:接触线、承力索、馈线、架空地线

(2)主要零部件:支柱、腕臂结构、吊弦、中心锚结、补偿器、软(硬)横跨、馈线肩架等

(3)主要设备:隔离开关、分段绝缘器、绝缘子、避雷器等

2.8电力监控系统

电力监控系统由电力监控中心、执行端(RTU)、通道构成。电力监控中心,一般采用局域网结构。

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