1.5.1 牵引供电及其开关控制

土耳其首都安卡拉城的安卡拉地下铁路包括9km的线路和11个车站。车辆以120s列车追踪间隔运行,直流750V的牵引电流由第三轨供给。起动电流达3000A。设备的牵引功率每公里为1.2MW。下文介绍其牵引供电系统的相关情况。

在地铁线路两端,由城市供电系统的两座变电站从154kV电网向地铁线路供电 (见图1.21)。 变电所中的154/34kV变压器以34 kV中压向整流牵引变电所供电。用两台34/10kV变压器向构成环形的10kV供电回路供电,然后再通过供电回路向地铁的各车站供电。

四座2.5MW的整流变电所,每座牵引变电所均以750V直流向正线第三轨供电。牵引变电所最大间距约为2.8km。在维护和修理期间牵引变电所可与750V直流第三轨和交流34kV中压电网两端完全隔离。

图1.21 安卡拉地下铁道系统的线路和车站牵引供电系统

位于线路端部的露天机务段由单独的整流牵引变电所供电,它在地铁隧道进口处通过钢轨绝缘分段和在第三轨中设置间隙与正线断开。因此,可以将钢轨与车辆段和车间附近的接地系统相连。

图1.22 安卡拉地铁牵引变电所的主接线图

为了避免产生杂散电流,干线铁路的轨道与隧道接地系统之间应绝缘。因此,由于牵引回流在轨道中出现纵向电压,它导致钢轨—大地电位和由此引起的与站台之间的电位差。为避免在众多车辆同时起动时引起不允许的接触电压,在每个车站安装了钢轨和接地设备之间的短路器,在发生不允许的高接触电压情况下,该短路器被接通,这样可以防止乘客受到伤害。该短路器断开约10s后,监测功能也同时恢复。

1.5.2 牵引变电所及设备

图1.22所示为变电所的主接线图。 变电所通过一套中压开关设备与34kV中压供电环路连接。它们包括与电缆环路连接的两台断路器,用于直流电源的整流变压器的断路器、向相邻车站建筑物用电的变压器和各种必要的测量记录设备。

树脂浇注结构的整流变压器有两个二次侧绕组,这两绕组间有30°相位差。在每个二次侧绕组上连接一个三相桥式二极管整流电路,从而在直流侧形成一个12脉波的直流电流。通过测量电流绝对值、电流变化速度(di/dt)和浪涌高度,保护设备能够可靠地、有选择地检测短路情况。带灭弧室的直流快速断路器经线路保护装置触发后将切断线路上的短路电流。