城市现代有轨电车工程基础：牵引变电所和降压变电所

1.牵引变电所

牵引变电所引入两个独立的中压交流电源，并将交流电能转换为直流电能，承担着向电动列车提供直流牵引电能的功能。牵引变电所的数量与直流牵引电压等级、牵引网最大电压损失允许值等多个因素有关。牵引变电所设置应尽量不与车站结合，采用独立建房或者施工简便、占地较小的箱式变电站，牵引变电所分布按照远期高峰小时负荷进行布点。牵引变电所的主接线及运行方式如下（以10kV为例）。

正线典型电源牵引变电所高压母线采用单母线不分段接线方式，从地区变电所引入1路中压电源，并设2路出线分别接至相邻两个方向的变电所。正线典型牵引变电所10kV母线采用单母线不分段接线方式，从其中一座相邻所引入1路AC10kV电源，并设1路出线至下一相邻所。当1路地区电源发生故障时，环网联络开关合闸，由相邻的另外1路地区电源向该供电分区内的牵引负荷及一、二级动力照明负荷供电。

车辆段牵引变电所10kV母线采用单母线分段接线方式，每段母线设一路地区电源进线，分别来自地区变电站的不同母线。正常时母联开关打开，一段母线向一台整流变压器及两台动力变压器供电，另一段母线向另两台动力变压器供电。一路电源发生故障时，则自动投入母线联络开关，由另一条进线电源同时向两段母线供电。每个牵引变电所设1套12/24脉波整流机组。

直流750V母线采用单母线不分段接线。整流机组正极通过直流快速断路器向直流母线供电，负极通过手动隔离开关与负母线相连。直流正母线通过直流快速断路器分别向左右两方向的上、下行牵引网供电。上行或下行两条馈出线间设电动操作的越区隔离开关，正常运行时，越区隔离开关打开；当整个变电所故障退出运行，由两相邻变电所通过越区隔离开关或变电所直流母线越区实现大双边供电。

牵引变电所是轨道电车供电系统的核心，其形式主要分为有房间式牵引变电所和箱式牵引变电所两种模式。目前国内各城市轨道交通工程主要采用传统的房间式牵引变电所模式。房间式牵引变电所主要存在建设占地多、工期长、工程配合复杂等问题，这需要城市轨道交通相关参建方共同解决。箱式牵引变电所能很好的弥补房间式牵引变电所的不足，也将成为国内牵引变电所的发展趋势，尤其是在中小型城市轨道交通工程中。

箱式牵引变电所在国外已经有较为广泛的应用。在我国的香港东部铁路和西部铁路中，大量使用了箱式牵引变电所；上海市莘闵线和共和新路城市轨道交通工程中的部分牵引变电所也采用了箱式变电所；天津开发区新交通项目，全部采用箱式牵引变电所。箱式变电所的优点：布置紧凑，占地面积小，选址灵活，简化了与土建工程的接口配合，现场安装、调试工期短；缺点：运输和吊装困难，招标竞争不足，国内生产工艺需改进，运营经验少，变电所出现故障影响面较大。(www.xing528.com)

2.降压变电所

降压变电所将中压网络电能转换为低压电能，向车站、区间、车辆段（停车场）、控制中心所有低压用电负荷提供电源。降压变电所是城市轨道交通运营安全、行车安全、防灾安全以及应急处理等动力照明供电的保障。降压变电所和牵引变电所同等重要。

降压变电所的位置应该靠近负荷中心，在充分考虑线路损耗的基础上节约投资成本。区间是否设置跟随式降压变电所，取决于直供低压电源电缆和跟随式降压变电所的经济技术比较。降压变电所有独立式、跟随式和混合式三种类型。降压变电所二次侧输出为通信信号设备和车站及区间各类动力照明设备提供电源，一般按对供电可靠性的要求分为三级：

（1）一级负荷 电动车辆，通信设备，信号设备，防灾、报警装置，自动售检票装置，事故照明（如地铁站厅和站台厅照明），事故风机，消防泵等。

（2）二级负荷 风机，排水泵，排雨泵，污水泵，自动扶梯，直升电梯，车站和区间的工作照明，人防工程等。

（3）三级负荷 空调机，冷冻机组，电热机组，清洁机械，广告照明，临时施工用电等。