第一部分成都地铁供电系统介绍
一、功能概述
供电系统是城市轨道交通系统中最为重要的基础能源设施，其功能是为轨道交通系统中的各种用电设备提供动力电源，确保轨道交通列车车辆和各设备系统的正常运行。成都地铁供电系统采用集中供电方式，系统包含电业局地区变电所与轨道交通主变电所之间的输电线路、轨道交通供电系统内部牵引降压输配电网络、直流牵引供电网和车站低压配电网；供电系统由主变电所、高压/中压供电网络、牵引供电系统、动力照明配电系统、电力监控系统、接触网系统、杂散电流防护和接地系统、供电车间等组成。轨道交通供电系统的主要功能如下：
接受、分配电能：主变电所的主变压器将110KV高压电变换成35KV中压电、35KV供电网络将电能分配到每一个车站和车辆段内的牵引变电所和降压变电所。
降压整流及机车牵引电能：牵引变电所将35KV中压电降压整流为1500V直流电，1500V直流电通过线路上方的架空刚性牵引网不间断地供给运行中的电动列车，保证电动列车的安全、可靠、快整运行，准时地运送旅客。
降压及动力配电：降压变电所将35KV中压电降压为380/220V低压电，向车站的各种动力、照明设备供电，保证车站各种设备的正常运行，为乘客提供一个安全舒适的乘车环境。
供电系统各级供电电压网络具有正常运行情况下的控制、测量、监视和计量功能，正常运行方式和事故运行方式下的安全操作联锁功能。故障运行情况下，供电系统具有故障自救功能，自我保护功能。
二、技术及设备介绍
成都地铁供电系统采用110KV和35KV两级电压制的集中供电方式，并结合地铁网络的供电需求，为今后地铁线网的发展提供供电条件。每座主变电所配置两台110/35KV带有有载调压开关的主变压器，
由地区变电站提供两回专用线路对两台主变压器独立供电，以保证供电可靠性和供电质量。110KV变换成35kV电压后通过35KV供电环网网络分别向设置在各地铁车站的牵引（降压混合）变电所和降压变电所供电。
牵引供电系统采用DC1500V的供电方式。电力经牵引（降压混合）变电所两台牵引整流机组降压和整流后输出1500V直流，经牵引网系统向列车的牵引用电负荷供电；牵引网最高、最低供电电压水平满足有关行业规定和车辆运营特性的要求；牵引供电系统容量按远期运营用电负荷确定。牵引（降压混合）变电所设两套整流机组，接于同一段35KV母线，构成等效二十四脉波整流。当一个牵引变电所故障时，通过闭合该牵引变电的越区开关，由两相邻牵引变电所共同承担该牵引变电所的牵引供电负荷，实现双边供电。
动力照明供电系统电压为交流380/220V。一般情况下，车站设一个降压变电所，当车站用电负荷较大时，根据需要增加设置跟随式降压变电所，每个降压变电所设置两台动力变压器。两台动力变压器经降压后，将0.4KV低压电能通过动力照明配电系统向其供电范围内的车站和区间各用电负荷供电。
主变电所、牵引变电所、降压变电所或牵引降压混合变电所都应按一类负荷设计，即由两路相互独立的电源供电。所有电源回路正常时应满足全部一、二、三级负荷的用电要求，故障情况下应满足一、二级负荷的要求。
每条线设置一套电力监控系统对全线供电系统设备的运行进行集中监控和数据采集，调度台设在控制中心内。系统应满足可靠性、可维护性和可扩展性的要求，具有故障诊断、在线修改等功能。变电所综合自动化系统实现对变电所各种设备的控制、监视、联动操作以及电流、电压、功率、电度测量等功能。
每个车站设置一套接地装置，采用单独设置的人工接地网或结合利用自然接地体作为接地网形式。全线接地网通过接地扁钢、电缆铠装层导体及专用接地电缆连接成一体，形成一个高低压兼容、强弱电
合一的综合接地系统。接地网的接地电阻应不大于0.5欧姆。对于高土壤电阻率地段，接地地阻按不大于1欧姆考虑，但应满足接触电位和跨步电位以及通信设备工作接地的要求。
杂散电流防护包括“堵、排、测”三方面的内容。堵：隔离、控制所有可能的杂散电流泄漏途径，减少杂
散电流进入地铁系统的主体结构、设备及沿线附近的相关设施。排：杂散电流的收集网系统，此收集网系统为杂散电流从钢轨上泄漏后遇到的第一道电阻较小的回流通路，可将杂散电流尽量限制在本系统内部，防止杂散电流继续向本系统以外泄漏。测：建立杂散电流监测系统监测杂散电流的大小，为运营维护提供依据。
牵引网由接触网和回流网组成，接触网为正极，回流网为负极，并分别通过上网电缆和回流电缆与牵引变电所连接。接触网按安装位置和接触导线的不同分为接触轨和架空接触网。接触轨按授流接触位置的不同可分为：上部授流接触轨；下部授流接触轨；侧部授流接触轨。接触轨可采用低碳钢或钢铝复合材料。架空接触网按接触悬挂的不同可分为柔性空接触网和刚性架空接触网。柔性接触网采用铜或银铜接触线以及铜承力索；刚性架空接触网采用“∏”型或“T”型汇流排。接触轨与柔性架空接触网可应用于地下线、地面线及高架线。刚性架空接触网适用于地下线。
成都地铁一号线隧道段全面采用“∏”型铝合金汇流排刚性悬挂接触网，这种安装形式首次正式引入我国是在广州地铁二号线，使刚性悬挂这一架空接触安装形式在我国的轨道交通领域的广泛推广使用打下了基础。除刚性分段缘器外，实现了汇流排及其附件的国产化、主要零部件的国产化、绝缘子国产化，大大降低了建设成本。“∏”型刚性悬挂接触网特点：汇流排下嵌入传统柔性悬挂接触导线后，即等于同于柔性悬挂承力索、接触导线和架空馈电线的作用—结构简单、
施工方便；刚性悬挂接触网不存在张力作用，悬挂结构变得更加简单—安全可靠、易于维护；刚性悬挂接触网在柔性悬挂相对薄弱的环节上具有绝对的优势，如经过细心调整，机车受电弓在通过刚性悬挂关节时可以完全消除接弧现象，可以有效地防止因机车通过关节时拉弧引起的对接触
第二部分地铁无功补偿方案设计
1、前言
地铁供电系统一般采取两级供电制式，建有专用的110kV 主变电站，计费在110kV 侧，属于高压用电用户，月平均功率因数应在0.9 以上。地铁用电负荷主要有列车牵引负荷和车站动力与照明负荷。
广州地铁3号线时间
地铁供电系统的功率因数主要由牵引负荷和动力照明负荷的性质决定。对于牵引负荷，采用24脉波整流方式，其总的功率因数可达到0.96左右。对于动力照明负荷，主要产生感性无功，大部分功率因数比较低，一般在0.78左右。目前电力部门要求高压供电用户高峰时段功率因数不低于0.95，低谷时段功率因数不高于0.95.而地铁0.4KV系统的自然功率因数偏低，必然会产生地铁内部供电线路损耗增加、降低变送电设备的有功输出容量等弊端。
另外地铁系统往往在运行初期，变压器负荷率低，感性负荷小，而主变电所每条进线所对应的的35KV电缆网络均安装了几十甚至上百公里的电缆，电缆的长度与电容成正比，因此产生了大量的容性无功，尤其在夜间，电缆产生的容性无功无法中和，导致反送电力系统，遭受电力部门的。
2、工程方案
根据我公司技术人员在成都地铁方了解到得情况，描述如下，如下图：(1)成都2#地铁进线侧有大约7公里长的110KV电缆，A点为供电局考核点，而B点为地铁负荷起点，也是地铁方自身的检测点，在B点的检测点功率因数基本合格。因此造成2#线被重罚的最大原因是110KV的电缆在轻负荷时，特别是夜