地铁列车的供电系统—变电站及变电所

在之前地铁用的电源负荷分类中，小编提到过城市轨道交通系统的地铁列车供电系统有分散式和集中式两种类型。分散式供电是分散性地从轨道交通外部引入电源，不便集中调度管理，因而一般不采用，而常用集中式供电，集中式供电是设置专用的变电所，对轨道交通各类设备进行供电。

城市轨道交通系统中，不同设备对电压要求不同，例如，照明用电额定电压为220V，电梯、鼓风机等动力设备用电要求380V,而接触网根据系统所选配的车辆类型可能采用750V、1500V等电压，为了减少电脑损耗，通常用较高电压运输，为此，轨道交通变电站通常分为三个层次：主变电站（也称中心变电站）、牵引变电所、降压变电所。

主变电站

主变电站负责从轨道交通系统外部引入高压电源，其电压通常为110kV或者35kV，如果是110kV，还需要降价为35kV，然后向各牵引变电所供电。同时主变电站将电压从35kV降为10kV，对各降压变电所供电，例如，上海轨道交通明珠线实行集中式供电，全长38.4km，设4个主变电站；在各主变电站引入两路独立的110kV电源，设置两台主变压器，将电压降至35kV，向邻近的4~5座牵引变电所供电；另设置两台35kV/10kV变压器，将电压降为10kV，向各降压变电所供电，经降压变电所降压为400V/230V，向轨道交通的动力及照明灯设备供电。

地铁列车供电系统示意图

牵引变电所和降压变电所

牵引变电所主要是向接触网供电。降压变电所负责向轨道交通线路和车站的照明及动力设备进行供电。

根据轨道交通车辆要求，接触网可采用直流制和交流制两种供电方式。交流制供电方式具有牵引变电所电气设备简单、供电距离长和接触网牵引电流小而构造简单等优点，但要求在其电动车辆上增设变压器、整流设备或单相整流子电动机，具有体积较大而自重大的严重缺点。因此，除市郊铁路外，通常不予使用，而采用直流制供电方式。直流制的供电电压有3000V、1200~1500V、600~750V三种类型，由于使用3000V直流电的车辆制造比较困难，因此现在用的较多的是后两种。

牵引变电所及降压变电所的间距是按电压下降允许范围和建设费用等因素决定的，其均可设置在地面及地下。设置在地下，可以不占地面空间，保密性好，安保性强，如为地下隧道线路，还可与地铁调度等其他部门同一活动屏幕，联系工作、处理事故较为方便，但是处于地下对地下建筑技术要求高，需要建造大型设备；在发生电气设备故障时，应有迅速排除烟气的密封通风道，这些使得地下变电所建设费用增加。电气设备长期处于地下潮湿环境中，电器绝缘效果易降低，电气和机械设备都易绣蚀，电气接点故障率高，而值班人员地下工作也不利于健康，还有设施搬运及换气困难的缺点。因此，在空间、城市规划等条件许可时，变电所尽量都在地面。

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