城市軌道交通供電系統(tǒng)設(shè)計(jì)原理與應(yīng)用

前言

　　很高興看到這本書!因?yàn)樗鼭M足了目前我國(guó)城市軌道交通建設(shè)的應(yīng)時(shí)之需。　　當(dāng)前我國(guó)高度重視節(jié)能降耗問題。2008年4月1曰起施行的《中華人民共和國(guó)節(jié)約能源法》明確規(guī)定：節(jié)約資源是我國(guó)的基本國(guó)策。國(guó)家實(shí)施節(jié)約與開發(fā)并舉、把節(jié)約放在首位的能源發(fā)展戰(zhàn)略。“十一五”期間，我國(guó)單位國(guó)內(nèi)生產(chǎn)總值能源消耗要降低20％左右，主要污染物排放要減少10％?！　〕鞘熊壍澜煌üこ?，是電力驅(qū)動(dòng)的車輛運(yùn)輸系統(tǒng)，它具有運(yùn)量大、耗能少、快捷、準(zhǔn)時(shí)、污染輕、占地少等特點(diǎn)，它對(duì)緩解城市交通擁堵、改善城市居民出行、節(jié)約能源、減少污染物排放量，具有重要作用。城市軌道交通符合城市可持續(xù)發(fā)展的戰(zhàn)略要求?！　∧壳埃罅Πl(fā)展城市軌道交通已成共識(shí)。我國(guó)國(guó)民經(jīng)濟(jì)和社會(huì)發(fā)展第十一個(gè)五年規(guī)劃綱要明確指出：優(yōu)先發(fā)展公共交通，有條件的大城市和城市群地區(qū)要把軌道交通作為優(yōu)先領(lǐng)域，超前規(guī)劃，適時(shí)建設(shè)。最近，國(guó)務(wù)院下發(fā)的“節(jié)能減排綜合性工作方案的通知”提出：優(yōu)先發(fā)展城市公共交通，加快城市快速公交和軌道交通的建設(shè)。我國(guó)城市軌道交通事業(yè)正面臨著前所未有的良好發(fā)展環(huán)境和難得的發(fā)展機(jī)遇。北京、上海、廣州等特大城市的軌道交通已步入了網(wǎng)絡(luò)化發(fā)展時(shí)代?！　〕鞘熊壍澜煌ü╇娤到y(tǒng)，是城軌工程中重要機(jī)電設(shè)備系統(tǒng)之一，它擔(dān)負(fù)著為電動(dòng)列車和各種運(yùn)營(yíng)設(shè)備提供電能的重要任務(wù)，也是城市電網(wǎng)的用電大戶。城軌供電系統(tǒng)的可靠性與安全性，直接影響到城軌交通的安全運(yùn)營(yíng)與服務(wù)水平；城軌供電方案的科學(xué)性及設(shè)備選型的合理性，也直接影響到城軌交通的節(jié)能效果?！　”本┏墙ㄔO(shè)計(jì)研究總院的電氣工程師們，結(jié)合工程實(shí)際，對(duì)多年來的城市軌道交通供電系統(tǒng)設(shè)計(jì)經(jīng)驗(yàn)及研究成果進(jìn)行了全面總結(jié)、系統(tǒng)提升，并編著成書與業(yè)內(nèi)共享。這在城軌供電設(shè)計(jì)指導(dǎo)參考書比較缺乏的情況下，無疑是一件好事。它將有助于進(jìn)一步提高我國(guó)城軌供電系統(tǒng)的技術(shù)水平和經(jīng)濟(jì)效益，促進(jìn)我國(guó)城市軌道交通事業(yè)又好又快的發(fā)展，這對(duì)建設(shè)資源節(jié)約型、安全便捷型、環(huán)境友好型、技術(shù)創(chuàng)新型的城市軌道交通具有重要現(xiàn)實(shí)意義。

內(nèi)容概要

　　本書是在作者總結(jié)以往數(shù)十年城市軌道交通供電系統(tǒng)設(shè)計(jì)經(jīng)驗(yàn)的基礎(chǔ)上，系統(tǒng)地闡述了城市軌道交通供電系統(tǒng)的設(shè)計(jì)理論、設(shè)計(jì)方法、設(shè)計(jì)實(shí)踐。全書共分19章，從基礎(chǔ)知識(shí)、系統(tǒng)功能、系統(tǒng)構(gòu)成、系統(tǒng)方案、計(jì)算方法、設(shè)備選型、設(shè)備布置、節(jié)能措施等進(jìn)行了全面介紹，最后還列舉了國(guó)內(nèi)外工程設(shè)計(jì)應(yīng)用實(shí)例。　　本書具有城市軌道交通供電系統(tǒng)的設(shè)計(jì)指南作用，適用于城市軌道交通工程供電系統(tǒng)的設(shè)計(jì)人員，對(duì)城市軌道交通建設(shè)與運(yùn)營(yíng)管理單位的工程技術(shù)人員，也是一本很好的參考書。也可供大專院校、科研單位、施工單位、設(shè)備制造廠家等專業(yè)人員參考?！　”緯鵀樗拇ㄊ　笆晃濉敝攸c(diǎn)圖書。

作者簡(jiǎn)介

　　于松偉，1965年11月出生，教授級(jí)高級(jí)工程師，注冊(cè)電氣工程師，注冊(cè)咨詢工程師，現(xiàn)任北京城建設(shè)計(jì)研究總院有限責(zé)任公司軌道交通設(shè)計(jì)研究院副院長(zhǎng)，中華人民共和國(guó)建設(shè)部市政公用行業(yè)城市軌道交通專家。從事國(guó)內(nèi)外城市軌道交通工程供電系統(tǒng)設(shè)計(jì)及總體咨詢工作21年，國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)《地鐵設(shè)計(jì)規(guī)范》及《城市軌道交通直流牽引供電系統(tǒng)》的主要起草人。2005年榮獲“北京市勞動(dòng)模范”稱號(hào)。　　楊興山，1964年7月出生，高級(jí)工程師，注冊(cè)電氣工程師，現(xiàn)任北京城建設(shè)計(jì)研究總院副總工程師，中國(guó)交通運(yùn)輸協(xié)會(huì)城市軌道交通專業(yè)委員會(huì)中青年專家。從事城市軌道交通供電系統(tǒng)設(shè)計(jì)工作22年，曾負(fù)責(zé)北京地鐵“復(fù)八”線及“八通”線、上海地鐵1號(hào)線、長(zhǎng)春輕軌1號(hào)線等工程的供電系統(tǒng)設(shè)計(jì)。　　韓連祥，1964年7月出生，高級(jí)工程師，注冊(cè)電氣工程師，現(xiàn)任北京城建設(shè)計(jì)研究總院機(jī)電設(shè)備所總工程師．從事城市軌道交通供電系統(tǒng)設(shè)計(jì)工作20年，曾負(fù)責(zé)北京地鐵13號(hào)線、10號(hào)線一期、P&2線改造等工程的供電系統(tǒng)設(shè)計(jì)，并主持了大連快軌3號(hào)線、深圳地鐵4號(hào)線等工程供電系統(tǒng)方案審定?！　埼。?969年6月出生，高級(jí)工程師，現(xiàn)任北京城建設(shè)計(jì)研究總院機(jī)電設(shè)備所所長(zhǎng)。從事城市軌道交通供電系統(tǒng)設(shè)計(jì)工作15年，曾負(fù)責(zé)上海地鐵2號(hào)線、武漢軌道交通1號(hào)線一期工程等供電系統(tǒng)設(shè)計(jì)，并主持了武漢軌道交通2號(hào)線等工程供電系統(tǒng)方案審定。

書籍目錄

1　城市軌道交通供電系統(tǒng)概論1.1　城市軌道交通工程概論1.1.1　世界城市軌道交通發(fā)展1.1.2　國(guó)內(nèi)城市軌道交通發(fā)展1.1.3　城市軌道交通分類1.1.4　城市軌道交通工程建設(shè)1.2　供電系統(tǒng)的功能1.2.1　系統(tǒng)的總體功能1.2.2　系統(tǒng)的基本要求1.3　供電系統(tǒng)的構(gòu)成1.3.1　按系統(tǒng)功能劃分1.3.2　按設(shè)計(jì)任務(wù)劃分1.3.3　按采購(gòu)單元?jiǎng)澐?.4　城軌供電技術(shù)的發(fā)展1.4.1　牽引網(wǎng)供電制式1.4.2　中壓網(wǎng)絡(luò)1.4.3　控制、保護(hù)、自動(dòng)化裝置1.4.4　基礎(chǔ)設(shè)備1.4.5　供電設(shè)備國(guó)產(chǎn)化2　外部電源2.1　概　述2.2　外部電源方案的形式2.2.1　集中式供電2.2.2　分散式供電2.2.3　混合式供電2.3　外部電源方案的比選2.3.1　工程條件2.3.2　工程方案2.3.3　工程投資2.3.4　運(yùn)營(yíng)管理2.4　電源外線的設(shè)計(jì)原則2.4.1　外部電源的電壓等級(jí)2.4.2　電源外線的一般設(shè)計(jì)原則2.5　諧波分析及治理2.5.1　諧波的概念2.5.2　諧波的危害2.5.3　諧波的計(jì)算2.5.4　諧波的治理2.6　無功功率補(bǔ)償2.6.l　無功功率的來源與危害2.6.2　無功功率補(bǔ)償方式2.6.3　無功功率補(bǔ)償裝置2.6.4　常用無功功率補(bǔ)償方案2.6.5　避免產(chǎn)生過補(bǔ)償2.7　關(guān)于供電系統(tǒng)資源共享研究2.7.1　供電系統(tǒng)資源共享的研究必要性2.7.2　供電系統(tǒng)資源共享的研究?jī)?nèi)容2.7.3　外部電源共享的研究原則3　主變電所3.1　概　述3.2　所址選擇3.2.1　所址選擇的基本原則3.2.2　根據(jù)負(fù)荷特點(diǎn)確定主變電所沿線路布置3.2.3　根據(jù)電壓損失要求確定主變電所數(shù)量3.2.4　根據(jù)城市規(guī)劃要求確定主變電所位置3.2.5　根據(jù)所處城市位置確定主變電所結(jié)構(gòu)形式3.3　電氣主接線3.3.1　線路．變壓器組接線3.3.2　內(nèi)橋形接線3.3.3　外橋形接線3.3.4　中壓側(cè)主接線形式3.4 主變壓器選擇3.4.1　主變壓器臺(tái)數(shù)的確定3.4.2　主變壓器容量的確定3.4.3　主變壓器形式的選擇3.4.4　主變壓器阻抗的選擇3.4.5　主變壓器電壓調(diào)整方式的選擇3.4.6　主變壓器的冷卻方式3.5　主變壓器中性點(diǎn)接地方式3.5.1　確定中性點(diǎn)接地方式的原則3.5.2　主變壓器中性點(diǎn)接地方式3.6　共享主變電所的問題與建議3.6.1　主變電所資源共享存在的問題3.6.2　主變電所資源共享的實(shí)施建議4　中壓網(wǎng)絡(luò)4.1　概　述4.2　中壓網(wǎng)絡(luò)的電壓等級(jí)4.2.1　國(guó)內(nèi)城市軌道交通中壓網(wǎng)絡(luò)現(xiàn)狀4.2.2　不同電壓等級(jí)供電能力分析4.2.3　不同電壓等級(jí)的中壓網(wǎng)絡(luò)的特點(diǎn)4.3　中壓網(wǎng)絡(luò)的構(gòu)成形式4.3.1　中壓網(wǎng)絡(luò)的構(gòu)成原則4.3.2　中壓網(wǎng)絡(luò)的構(gòu)成形式4.3.3　新型的中壓網(wǎng)絡(luò)4.3.4　中壓網(wǎng)絡(luò)的幾個(gè)關(guān)系4.4　供電系統(tǒng)運(yùn)行方式4.4.1　電源變電所運(yùn)行方式4.4.2　放射式中壓網(wǎng)絡(luò)運(yùn)行方式4.4.3　單環(huán)網(wǎng)中壓網(wǎng)絡(luò)運(yùn)行方式4.4.4　雙環(huán)網(wǎng)中壓網(wǎng)絡(luò)運(yùn)行方式4.5　潮流分析4.5.1　潮流分析的內(nèi)容4.5.2　潮流分析的方法5　牽引變電所5.1　概　述5.2　牽引變電所設(shè)置5.2.1　布　點(diǎn)5.2.2　選　址5.3　牽引變電所王接線5.3.1　中壓主接線5.3.2　直流主接線6　降壓變電所6.1　概　述6.2　降壓變電所設(shè)置6.2.1　布　點(diǎn)6.2.2　選　址6.3　降壓變電所主接線6.3.1　中壓主接線6.3.2　低壓主接線7　控制、保護(hù)、信號(hào)、測(cè)量7.1　概　述7.2　控制與聯(lián)鎖7.2.1　控制方式7.2.2　電氣設(shè)備的控制與聯(lián)鎖7.2.3　電氣設(shè)備間的控制與聯(lián)鎖7.2.4　系統(tǒng)運(yùn)行控制與聯(lián)鎖7.3　保護(hù)設(shè)置7.3.1　主要保護(hù)形式介紹7.3.2　高壓系統(tǒng)保護(hù)設(shè)置7.3.3　中壓系統(tǒng)保護(hù)設(shè)置7.3.4　直流系統(tǒng)保護(hù)設(shè)置7.3.5　低壓系統(tǒng)保護(hù)設(shè)置7.3.6　保護(hù)用電流互感器的選擇7.4　信號(hào)設(shè)置7.4.1　電氣設(shè)備的信號(hào)設(shè)置7.4.2　變電所綜控屏的信號(hào)顯示7.4.3　控制中心的信號(hào)顯示7.5　測(cè)量與計(jì)量7.5.1　測(cè)量性表計(jì)7.5.2　計(jì)量性表計(jì)7.5.3　電流互感器和電壓互感器的選擇7.6　變電所綜合自動(dòng)化系統(tǒng)7.6.1　變電所綜合自動(dòng)化系統(tǒng)的功能7.6.2　變電所綜合自動(dòng)化系統(tǒng)的配置方案7.6.3　系統(tǒng)硬件配置7.6.4　系統(tǒng)接口8　變電所自用電及應(yīng)急照明電源8.1　概　述9　接觸軌10　架空接觸網(wǎng)11　雜散電流腐蝕12　電力監(jiān)控系統(tǒng)13　接地與過電壓保護(hù)14　電纜選擇及敷設(shè)15　主要設(shè)備選擇16　變電所設(shè)備平面布置17　供電計(jì)算與分析18　節(jié)能設(shè)計(jì)19設(shè)計(jì)應(yīng)用實(shí)例參考文獻(xiàn)后記

章節(jié)摘錄

　　1　城市軌道交通供電系統(tǒng)概論　　城市軌道交通供電系統(tǒng)（以下簡(jiǎn)稱城軌供電系統(tǒng)），是城市軌道交通工程中重要機(jī)電設(shè)備系統(tǒng)之一，它擔(dān)負(fù)著為電動(dòng)列車和各種運(yùn)營(yíng)設(shè)備提供電能的重要任務(wù)。牽引供電技術(shù)與車輛技術(shù)的發(fā)展史與城市軌道交通技術(shù)的發(fā)展史，緊密相關(guān)、直接相聯(lián)。因此，在介紹城軌供電系統(tǒng)之前，本章首先對(duì)城市軌道交通工程概況進(jìn)行簡(jiǎn)單介紹。在此基礎(chǔ)上，再對(duì)城軌供電系統(tǒng)的功能、構(gòu)成以及技術(shù)發(fā)展進(jìn)行概述?！　?.1　城市軌道交通工程概論世界城市軌道交通已有140多年歷史，目前已呈現(xiàn)多元化的發(fā)展趨勢(shì)。我國(guó)城市軌道交通起步較晚，只有40年歷史，但近期發(fā)展迅猛。所以，在介紹國(guó)內(nèi)外城市軌道交通發(fā)展史及城市軌道交通分類之后，對(duì)我國(guó)城市軌道交通工程建設(shè)管理進(jìn)行重點(diǎn)介紹。　　1.1.1　世界城市軌道交通發(fā)展　　1）發(fā)展簡(jiǎn)史　　1863年，世界上第一條用蒸汽機(jī)車牽引的地下鐵道線路在英國(guó)倫敦建成通車，當(dāng)時(shí)還沒有電車和電燈，至今已有140多年。縱觀世界城市軌道交通發(fā)展歷史，大致可分為兩大階段?！　〉谝浑A段從1863年到20世紀(jì)中葉。從第一條地鐵誕生起，歐美的城市軌道交通發(fā)展較快，第二次世界大戰(zhàn)前，有13個(gè)城市修建了地鐵。　　第二階段從20世紀(jì)中葉至今。第二次世界大戰(zhàn)后，伴隨著各國(guó)城市的快速發(fā)展，地鐵發(fā)展極為迅速。到1969年，又有17個(gè)城市新建了地鐵，特別是1970年以后，地鐵發(fā)展更快。根據(jù)2005年日本地下鐵道協(xié)會(huì)的統(tǒng)計(jì)，全世界有142個(gè)城市擁有城市軌道交通系統(tǒng)。其中112個(gè)城市擁有8227km地鐵線路，計(jì)有地鐵車輛64587輛，其中90％以上線路均在20世紀(jì)90年代以前建成。排名前10位的城市依次是：巴黎、紐約、倫敦、首爾、莫斯科、東京、芝加哥、柏林、波士頓、舊金山。其中巴黎、紐約、倫敦，均在400km以上。截止到2007年底我國(guó)上海城市軌道交通運(yùn)營(yíng)線路已有236km，躍居世界第七位?！　?）技術(shù)發(fā)展　　城市軌道交通屬于集多工種、多專業(yè)于一身的復(fù)雜系統(tǒng)。1879年，電力驅(qū)動(dòng)列車的研制成功，不僅使地鐵乘客和工作人員免除了蒸汽機(jī)車的煙熏之苦，也使城市軌道交通開創(chuàng)了使用無大氣污染的二次能源之先河，城市軌道交通從此步入了連續(xù)不斷的發(fā)展時(shí)期，相繼出現(xiàn)了傳統(tǒng)輪軌系統(tǒng)、直線電機(jī)驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)、磁懸浮列車、單軌交通系統(tǒng)、新交通系統(tǒng)等?，F(xiàn)代城市軌道交通技術(shù)進(jìn)步的標(biāo)志，當(dāng)以先進(jìn)舒適的車輛和行車控制技術(shù)為代表。

編輯推薦

　　《城市軌道交通供電系統(tǒng)設(shè)計(jì)原理與應(yīng)用》具有城市軌道交通供電系統(tǒng)的設(shè)計(jì)指南作用，適用于城市軌道交通工程供電系統(tǒng)的設(shè)計(jì)人員，對(duì)城市軌道交通建設(shè)與運(yùn)營(yíng)管理單位的工程技術(shù)人員，也是一本很好的參考書。也可供大專院校、科研單位、施工單位、設(shè)備制造廠家等專業(yè)人員參考?！　　冻鞘熊壍澜煌ü╇娤到y(tǒng)設(shè)計(jì)原理與應(yīng)用》為四川省“十一五”重點(diǎn)圖書。

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