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第1章 供电系统构成及功能划分1

1.1供电系统构成1

1.2供电系统按功能划分1

1.2.1外部电源功能1

1.2.2主变电所或电源开闭所功能1

1.2.3中压供电网络功能1

1.2.4牵引供电系统功能1

1.2.5动力照明供电系统功能2

1.2.6杂散电流腐蚀防护系统的功能2

1.2.7电力监控与数据采集（SCADA）功能2

1.2.8过电压防护及综合接地系统功能2

1.3供电系统按设计专业划分2

1.3.1供电计算（系统）专业2

1.3.2主变电所专业3

1.3.3牵引变电所专业3

1.3.4降压变电所专业3

1.3.5接触网专业4

1.3.6动力照明专业4

1.3.7杂散电流腐蚀防护专业4

1.3.8电力监控与数据采集与能量监测系统专业4

1.3.9供电车间专业4

第2章 主要技术标准与设计原则6

2.1主要技术标准6

2.2主要设计原则8

第3章 供电系统各专业之间及与其他相关专业之间接口界面及细则13

3.1概述13

3.2专业代码15

3.3供电系统内部各专业之间设计接口界面及细则16

3.4供电系统各专业与系统外部相关专业设计接口界面及细则24

第4章 供电计算专业30

4.1专业概述30

4.2外部电源及主变电所31

4.2.1外部电源方案形式31

4.2.2外部电源方案比选33

4.2.3外部电源及主变电所资源共享33

4.2.4谐波分析及治理38

4.2.5无功功率补偿39

4.3中压网络构成及供电方案40

4.3.1中压网络的电压等级40

4.3.2中压网络构成形式41

4.3.3中压网络电缆43

4.3.4电能质量44

4.4牵引变电所分布45

4.5降压变电所分布47

4.6主变电所分布48

4.7供电系统运行方式48

4.7.1供电系统正常运行方式48

4.7.2供电系统故障运行方式49

4.8供电系统的主要参数计算50

4.8.1牵引供电计算50

4.8.2配电变压器容量计算58

4.8.3主变压器容量计算60

4.8.4接地变压器容量计算62

4.8.5潮流计算与分析63

4.8.6交流系统短路计算73

4.8.7直流系统短路计算78

4.8.8谐波计算91

4.8.9需用电功率及年用电量100

4.9主要设计图纸100

第5章 主变电所专业103

5.1所址选择103

5.1.1变电所选址的意义103

5.1.2变电所选址的基本要求103

5.2电气主接线104

5.2.1电气主接线基本要求104

5.2.2高压侧接线形式104

5.2.3几种接线形式比较105

5.2.4中压侧接线形式105

5.2.5设计实例106

5.3主变电所的设备布置106

5.3.1主变电所总体布置要求106

5.3.2主变电所设备布置基本要求107

5.3.3主变电所设备布置实例108

5.4控制保护和自动装置109

5.4.1二次回路的设计基本要求109

5.4.2控制、保护、测量110

5.4.3继电保护配置及整定计算实例112

5.5交、直流自用电系统124

5.5.1交流自用电系统124

5.5.2直流自用电系统124

5.5.3事故照明系统124

5.6主要设计图纸125

第6章 牵引变电所专业155

6.1牵引变电所位置确定的基本要求155

6.2牵引变电所电气主接线155

6.2.1电气主接线基本要求155

6.2.2中压主接线形式155

6.2.3直流主接线形式156

6.2.4设计实例158

6.3牵引变电所的设备布置160

6.3.1牵引变电所总体布置要求160

6.3.2牵引变电所设备布置基本要求162

6.3.3牵引变电所设备布置实例164

6.4牵引变电所的控制保护及自动装置166

6.4.1二次回路的设计基本要求166

6.4.2控制、保护及测量166

6.4.3自动装置192

6.4.4保护配置及整定计算实例193

6.5交、直流自用电系统205

6.5.1交流自用电系统205

6.5.2直流自用电系统205

6.6主要设计图纸205

第7章 降压变电所专业228

7.1降压变电所位置确定228

7.2降压变电所电气主接线228

7.2.1电气主接线基本要求228

7.2.2中压主接线形式228

7.2.3 0.4kV配电系统主接线形式228

7.2.4设计实例229

7.3降压变电所的设备布置230

7.3.1降压变电所总体布置要求230

7.3.2降压变电所设备布置基本要求230

7.3.3降压变电所设备布置设计实例230

7.4变电所的控制保护及自动装置231

7.4.1二次回路的设计基本要求231

7.4.2控制、保护、测量231

7.4.3自动装置233

7.5交、直流自用电系统233

7.5.1交流自用电系统233

7.5.2直流自用电系统233

7.6主要设计图纸233

第8章 接触网专业248

8.1专业概述248

8.1.1柔性架空接触网249

8.1.2刚性架空接触网249

8.2设计范围和主要设计原则249

8.2.1设计范围249

8.2.2主要设计原则249

8.3柔性架空接触网257

8.3.1装配设计257

8.3.2平面设计263

8.3.3柔性架空接触网零部件及设备材料的选型265

8.4刚性架空接触网268

8.4.1装配设计269

8.4.2平面设计269

8.4.3安装配合271

8.4.4刚性架空接触网零部件及设备材料的选型271

8.4.5刚性悬挂与柔性悬挂的过渡272

8.5主要设计图纸274

第9章 动力照明专业278

9.1车站动力照明配电方式278

9.1.1负荷等级划分和供电电源278

9.1.2动力配电279

9.1.3照明配电280

9.2车站动力照明的控制方式282

9.2.1动力控制282

9.2.2照明控制283

9.3区间动力照明284

9.3.1动力配电及控制284

9.3.2照明配电及控制285

9.3.3施工注意事项286

9.4电线、电缆敷设方法286

9.5 UPS电源综合系统288

9.6防雷与接地289

9.7主要设计图纸290

第10章 电力监控与数据采集（SCADA）专业300

10.1专业概述300

10.2系统构成300

10.2.1主站监控系统301

10.2.2子站系统301

10.2.3系统通道301

10.2.4复示系统302

10.3系统主要功能302

10.3.1系统监控基本内容302

10.3.2主站监控系统功能304

10.3.3子站系统功能308

10.3.4复示系统功能309

10.3.5系统技术指标310

10.4能量监测系统310

10.4.1能量监测管理系统组成310

10.4.2能量监测功能要求311

10.5主要设计图纸311

第11章 杂散电流腐蚀防护专业314

11.1专业概述314

11.2杂散电流的产生、腐蚀机理及危害315

11.2.1杂散电流产生的原因315

11.2.2杂散电流的腐蚀机理316

11.2.3杂散电流产生的危害317

11.3杂散电流腐蚀防护措施对相关专业的要求319

11.3.1对牵引供电系统的要求319

11.3.2对轨道系统的要求319

11.3.3道床屏蔽网（收集网）的要求320

11.3.4地下主体结构的防护320

11.3.5高架桥主体结构防护321

11.3.6绝缘防护措施要求321

11.3.7车辆段（停车场）内设施的防护要求322

11.3.8接地系统要求323

11.3.9运营管理要求323

11.4杂散电流排流网截面计算323

11.4.1杂散电流排流网截面计算方法323

11.4.2杂散电流排流网截面实例计算324

11.4.3杂散电流排流网的钢筋数计算325

11.5杂散电流的计算和分析325

11.5.1杂散电流的相关参数计算325

11.5.2杂散电流相关参数分析328

11.6杂散电流监测系统328

11.6.1杂散电流监测内容328

11.6.2杂散电流监测方案330

11.6.3杂散电流监测点设置原则331

11.6.4杂散电流防护系统主要设备功能和布置331

11.6.5杂散电流防护监测系统纳入SCADA系统333

11.6.6杂散电流防护监测系统纳入能耗检测系统335

11.7主要设计图纸335

第12章 供电车间专业340

12.1概述340

12.2主要设计原则340

12.3管理机构341

12.4检修设备配备及要求341

12.5机构主要职责342

12.6定员342

12.7基础设施及房屋配备342

第13章 节能环保措施343

13.1节能环保设计343

13.2选用高效低耗电气设备344

第14章 主要设备选择原则及技术要求346

14.1主要设备选型原则346

14.2主要设备技术要求348

14.2.1 110kV GIS348

14.2.2互感器351

14.2.3主变压器356

14.2.4干式变压器364

14.2.5 35kV中性点接地电阻成套装置（接地变与中性点电阻器）366

16.2.6 35kV气体绝缘开关柜（GIS）368

14.2.7 0.4kV开关柜369

14.2.8电力监控与数据采集系统378

14.2.9牵引整流变压器378

14.2.10整流器379

14.2.11 1500V直流开关柜381

14.2.12交流屏385

14.2.13直流屏387

14.2.14杂散电流防护系统设备390

14.2.15电力电缆、控制电缆与通讯光缆395

第15章 过电压保护与绝缘配合405

15.1过电压保护及综合接地总体要求405

15.2接地406

15.2.1接地的分类406

15.2.2系统工作接地的分类407

15.2.3综合接地系统408

15.3过电压保护与绝缘配合410

15.3.1过电压概述410

15.3.2轨道交通供电系统中常用的过电压保护措施417

第16章 专题讨论425

16.1供电系统继电保护的合理配置和整定425

16.2再生制动能量吸收方案分析427

16.3框架泄露保护装置可靠性的提高434

16.4接触网刚性悬挂注意的问题435

16.5车辆段（停车场）钢轨接地方案436

参考文献439