地铁供电系统主要技术标准：  

采用集中供电方式，二级电供电压等级制式，主变电站引入110kv电源，然后以35kv为全线各牵降混合、降压变电站供电。  

地铁供电系统电能质量电压允许偏差值：

AC 110kv额定电压（－3％～＋7％），即106.7kv～117.7kv。

AC35kv额定电压（±5％），即（33.25～36.75）kv 。

AC 33 额定电压（±5％），即（31.35～34.65）kv 。

AC 10kv及以下额定电压（±7％），即9.3kv～10.7kv。  

AC 400v额定电压（±7％），即372v～428v。280V的线电压是380V。

DC 1500v额定电压（－33％～＋20％），即500v～900v。  

牵引整流器组高压侧额定电压为AC35KV，直流侧标称电压值为DC750V。  牵引接触网的电压波动范围为DC500V～DC900V。

降压变电站中压侧为AC35KV，低压侧为AC0.4/0.23KV。

供电系统设置远动（SCADA）系统，实现全现供电系统集中调度控制管理，并支持综合监控（ISCS）系统的集成。  

设置杂散电流防护系统，包括杂散电流防堵阻措施、杂散电流收集系统、杂散电流监测系统。

防雷接地系统，110KV系统接地按电业部部门要求：35KV为小电阻接地系统：低压0.4/0.23KV采用TN－S制：1500V直流牵引系统正、负极不接地：地面建筑物防雷按照相关国家规范要求进行。  

供电系统构成与功能：

系统构成：  

供电系统组成部分：主变电站、中压供电网络、牵引变电站、降压变电站、牵引网系统、动力照明配电系统、电力监控系统（SCADA）、杂散电流防护系统。  

系统功能：

主变电站：

从城市电网中的高压110KV经变压器变换为中压35KV电源。

中压供电网络：  

将主变电站的35KV中压电源经中压馈出供电网络分配到各牵引变电站及降压变电站。

牵引变电站及降压变电站：  

牵引变电站将35KV中压电源经整流变压器降压，再经整流器整流后变成供电客车使用的直流1500v电源：降压变电站将35KV中压电源经电力变压器降压后成低压0.4/0.23kv，供车站、区间动力及照明设备电源。

牵引触网系统：

来自于牵引变电站的直流1500v电源通过牵引网（接触网和回流轨）为电客车提供电能。

低压配电系统：  

来自于降压变电站的低压0.4/0.23kv电源通过低压配电系统供给车站、区间动力照明电能。

电力监控系统（SCADA）：  

在控制中心与站控层（各变电站中央信号屏）网络联结，通过电力调度终端服务设备（控制中心）、通道、执行端（供电单体设备），对整个供电系统主要电气设备进行遥控制、遥信、遥测、遥调。

杂散电流腐蚀防护系统：

减少因直流牵引供电引起的经回流轨泄漏的电流（杂散电流）及减少杂散电流的扩散，避免杂散电流对附近结构钢筋、金属管件的电腐蚀，并对杂散电流进行监测。    

在21世纪的当今时代，由于城市经济高速发展，现代城市人口大量增长，工作节奏加快，地面交通已无法适应由经济活动和人民生活产生的日益增长的运量需求。交通堵塞，交通事故，汽车产生的噪音和尾气严重污染城市的空气，日益影响着人们的工作和生活。因此；许多科学家设法寻找一个快捷、安全、舒适、运量大、能耗低、无污染的城市交通工具，地铁正是这样一种比较理想的现代化城市交通工具。

地铁的主要任务是快速、安全、舒适运送城市客流，它是一种独立的有轨交通系统，正常运行时不受地面道路交通拥挤车辆堵塞的影响，按照设计的能力正常运行。地铁既是地下铁道的简称。它的开通；缓解了城市交通拥挤问题，促进了地铁沿线商业的繁荣，并成为城市风貌亮丽的风景线，产生了极大的社会效益和经济效益。因此；要安全、可靠、稳定、经济地提供给地铁列车、动力照明、消防设施、通信、信号等一系列配套设施不间断的动力，才能使地铁列车正常运行，所以；对人供电的质量要求非常高。  

地铁的供电系统是为地铁运营提供所需电能的重要部门。地铁列车是电力牵引的电动列车，它的动力是电能，此外；地铁中为地铁运营服务的其他设施如；动力照明、环境控制系统、排水系统、防灾系统、通信、信号、自动扶梯等等，均都依赖电能，并消耗电能。在运营的过程中，供电一旦发生故障或中断供电会造成地铁运输的瘫痪，还会危及乘客的生命安全和造成财产的重大损失。因此；安全、可靠、经济合理的供给电力是地铁正常运营的重要前提。  

地铁的供电电源取自城市电网，通过城市电网一次电力系统和地铁的一次供电系统实现输送以适当的电压等级供给地铁各类用电设备。

地铁一次供电系统示意图如图所示；

F1、F2、地铁城市电网区域110KV进户电缆，B1、B2、地铁主变压器， B3、B4、地铁牵引变压器，B5、B6、地铁降变压器。L1、 L2、主变35KV一/二段母线，L3、L4、牵降混变或降压变L35KV一/二段母线，5、L6降压变400V一/二段母线

地铁是一个重要的用电部门，地铁的供电不同与一般工业和民用的供电，根据地铁的重要性其负荷定为一级负荷，应有两路来自不同变压器（或不同的区域）的电源，互相独立，互不干扰的电源供电，这种供电方式称为双电源供电的方式，当任何一路电源发生故障或中断供电时，另一路保证地铁负荷的全部用电需要，使地铁各变电所始终能不间断地获得三相交流电，满足地铁用电的需要，保证地铁列车能正常运营。在地铁的供电系统中，按其用电的性质不同可分为两类，既由牵引变电所为主牵引供电系统和以降压变电所为主的动力照明供电系统。  

城市电网一次系统有发电厂、区域变电所和电网连接的输电线。发电厂的发电机发出电能，经升压变压器升高电压，以220KV高压，通过输电线输送到区域变电所，由降压变压器降压，然后以110KV电压，经过输电线输送到地铁主变电所，并再经降压变压器降压为35KV电压，经输电线输送到牵引变电所和降压变电所，牵引变电所经过降压再经过整流后来牵引电动列车，使电动列车获的电能正常运行。由35KV电压降压为400V电压，供给地铁车站各类用电设备。  

发电厂或区域变电所对地铁主变电所供电，经主变电所降压后，分别以不同的变压等级对牵引变电所和降压变电所供电，这种供电方式称为集中式供电方式，地铁就是采用此种供电方式。牵引变电所的设置和容量应按地铁列车的远期编组，行车的密度进行牵引供电计算后确定。降压变电所的设置和容量根据车站动力照明用电量来确定。

主变电所的设置和容量由全部牵引和动力照明负荷照明来确定。

地铁牵引供电系统示意图如下图所示；

图;牵引供电系统示意图  

1、牵引变电所。 2、馈电线。 3、接触轨,。4、电动列车。5、钢轨。6、回流线。7、电分段。

其各部分的功能简述如下；  

牵引变电所；提供给地铁一定区域内牵引电能的变电所。  

接触轨；通过地铁的电动列车上的受电器向电动列车提供电能的电网，昆明地铁接触轨供电的方式。  

馈电线；就是从地铁牵引变电所的35KV交流电压，经整流变压器变压后，通过整流器整流，向接触轨输送750V直流牵引电能的导线。

回流线；用于地铁列车运行时产生的牵引电流返回牵引变电所的导线。  

电分段；为了便于停电检修保养和事故时缩小事故范围，将接触网分成多段称为电分段。  

轨道电路；地铁列车运行时，利用列车轨道作为牵引电流回流的电路。  牵引供电系统由牵引变电所和牵引网组成，牵引网由接触轨、馈电线、轨道、回流线等组成。其中牵引变电所和接触轨是牵引供电系统的主要组成部分。  

昆明地铁列车牵引供电系统采用的是国际电工委员会（IEC）标准。牵引电压为直流750V，其允许波动范围为500V～900V，IEC牵引电压标准参见下表。

地铁动力照明供电系统示意图；

下面我们将各部分的功能简述如下；  

降压变电所；降压变电所的功能是，将三相交流电源进线35KV电压，经过三相降压变压器降压为400V交流电压，它的供电主要用于提供地铁车站各用电设施的电源，如；风机、水泵、照明、信号、通信、电梯、空调、自动售检票系统、防灾报警设施等。  

配电室；配电室的功能是起到电能分配的作用。降压变电所通过配电室，将三相380V交流电和220V交流电分别供给各动力照明等用电设施，并对车站及其两侧区间动力和照明等设施配电。  

配电线路；配电室与各用电设施之间连接的导线称之为配电线路。  

在动力照明供电系统中，地铁的降压变电所一般按每个车站设置一个，有牵引变电所的车站可以将降压变电所敷设在牵引变电所中，构成牵引、降压混合变电所，这样可以节约造一个降压变电所的资金和占地面积，又可以节约大量的人力和物力，在管理上又便于科学管理。  

地铁车站及区间照明电源是采用4000V/220V系统供电。正常时，工作照明、事故照明均有交流电供电，当4000V/220V交流电源失电期间，事故照明自动切换为蓄电池供电，确保事故时，必要的紧急照明。              

变   电   所                                        

地铁变电站是地铁供电系统的最重要组成部分，他是接受电能和分配电能并改变电压的枢纽。一般是在地铁沿线车站设置内或附近，有地上和地下二种设置。地铁变电站在防火方面都有一定的要求，其防火措施主要从变电站土建的结构与选择的建筑材料以及变电所的电气设备本身等方面来考虑。同时；装设自动消防报警装置、防火墙、防火门和有效的灭火系统。

 

地铁变电站根据电压等级的不同可分为三种基本类型；110KV高压主变电站、35KV牵降混合变电站、35KV降压变电站。

变电站是由各种不同用途的电气设备，按一定的电气主结线连接而构成的，现我们分别简述如下；

电气设备：

电气设备的作用及概况：  

地铁变电站中主要电气设备的作用及概况简述如下；

变压器；变压器是一种能传送和变换交流电能的静止的电器设备，担负着升高或降低电压，并进行电力的经济输送、分配的作用。变压器是电力系统中最重要的电器设备之一。地铁供电系统主变电站采用三相油浸式变压器，牵引、降压采用干式变压器。  

110KV主变压器的接线组别是星形～三角形接法，一次线圈中心点，接有避雷器和一把接地闸刀，避雷器是防止雷击而设，接地闸刀是为了分合闸时防止110KV变压器过电压。牵引变压器的接线组别是三角形～三角形～星形接法，降压变压器均采用三角形～星形接法。    

断路器；断路器又叫高压开关，它具有切断负载电流和短路电流，是地铁供电系统中的关键设备之一。它可以根据正常供电需要，接通或分断高压电路，对供电系统中的电路起控制作用；同时，还可以在电路发生故障或短路时，在继电保护装置的配合下，切断故障电路，防止事故的扩大，保证非故障部分的正常供电，对供电系统中的电路起保护作用。  

当高压断路器分合高压电路的电流时，触头之间就会产生电弧，电路中的电流越大，形成的电弧越强。如不能及时将电弧熄灭，不仅无法切断电路，还可能烧毁断路器，甚至发生爆炸，造成事故。因此，灭弧性能是高压断路器基本的性能，是评价高压断路器的重要指标。  

根据灭弧介质不同，高压断路器可分为油断路器，高压空气断路器，真空断路器，六氟化硫（SF66 ）断路器等。  

六氟化硫(SF6)) ）断路器是利用六氟化硫气体作绝缘和灭弧介质 的高压断路器。六氟化硫气体在常温下是无色、无臭、无毒、不燃烧、化学性能比较稳定，它具有较好的灭弧和绝缘性能，常被用在10KV以上的高压设备上。  

真空断路器是利用不宜游离而且绝缘强度很高的真空空间作为灭弧介质的开关电器。真空断路器主要有真空灭弧室（既真空管），支持框架和操作部分所组成，真空灭弧室是真空断路器的主要元件，密封着所有灭弧元件。  

750V直流开关设备；750V真流开关又称直流高速开关，昆明地铁的750V直流高速开关的作用是控制直流电网的正常运行，故障时迅速切断故障电路，保证非故障电路正常运行。

隔离开关；隔离开关是一种没有灭弧装置的高压电器，一般与断路器配合使用，它不能切断负荷电流和短路电流，可在无负荷电流时接通和断开电路，也可接通和断开2A以下的电气线路，及2A以下的空载变压器。断开时能起到隔离电压电源的作用，使检修电器部分与带电部分可靠隔离，检修的电器部分与电源部分有一个明显的断开点。对检修、运行、操作提供方便和安全。停电时应先断开断路器，后拉隔离开关；送电时应；先合隔离开关，后合断路器。隔离闸刀有户内式和户外式两种，户内式有；单极和三极隔离闸刀，我们上海地铁供电系统采用的是户内式三极隔离闸刀。  

母线；母线是一种汇总和分配电能的导电线。在室外用软母线或电缆，室内用硬母线（铝排或铜排）。母线一般用颜色标记，在三相交流系统；A相－黄色，B相－绿色，C相－红色；在直流系统中；正极－红色，负极－蓝色，零线及地线－黑色。    

电压互感器；电压互感器又称压变，它的结构、原理、接线和工作特点都与电力变压器相同，主要区别在于电压互感器的容量很小，是电气测量，控制和保护回路用的变压器。电压互感器一次侧并联在高压回路上，二次侧额定电压一般为100V，其二次电压与一次电压为定比，并联在二次侧的电压表可间接指示一次电压值。二次电压也可控制和保护回路中作电源或电压信号用。它有双绕组和三绕组、单相和三相、干式和油浸式、浇注式和瓷箱式、户内和户外式等之分。电压互感器二次侧不能短路，否则会产生很大的短路电流，烧毁电压互感器。为了防止高低压绕组绝缘击穿时高电压窜入二次回路造成危害，所以必须将电压互感器的二次绕组，铁芯、外壳可靠接地。地铁明珠线的供电系统中，采用的是浇注式，户内电压互感器，二次侧额定电压是100V。  

电流互感器；电流互感器又称流变，也是电气测量、控制、保护回路用的变流器。电流互感器一次侧线圈串接在高压回路中，二次侧线圈额定电流一般为5A或1A，其二次电流与一次电流为定比。串接在二次线圈回路中的电流表可间接指示一次电流值，也可在控制和保护回路中作电源或信号用。它有单匝式和多匝式；干式、浇注式和油浸式；户内和户外式之分。电流互感器二次侧线圈是不允许短路，否则二次侧电压增大，危及生命，所以二次侧、铁芯、外壳必须可靠接地。

避雷器；避雷器是为了防止雷雨时雷电波从线路侵入高压电器设备，造成设备的损坏。  

整流器；整流器是一种与牵引变压器组合成整流机组的电流变换器。牵引变压器供给的交流电能通过整流器整流变为一定电压等级的直流电能。常用的整流器一般有大功率硅整流元件组成，整流器的冷却方法有；自冷式、风冷式、氟里昂冷却等。  

牵引供电系统采用的是大功率硅整流元件的整流器，冷却方法是风冷式。  

电气主结线；变电所的电气主结线是指由变压器、断路器、隔离开关、母线等及其连线组成的接受和分配电能的电路。电气主结线反映了变电所的基本结构和功能。在运行中，它能表明电能的输送和分配的关系，以及电器设备的运行方式，成为实际运行操作的依据。

电气主结线的基本要求；

1、 保证可靠的供电和电能的质量。

2、 应使投资和运行费用达到最经济。  

3、 结线应力求简明、运行灵活、操作简便可靠。

4、 检修维护应安全方便。