电气化铁路供电系统.ppt

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1、电气化铁路供电系统将电能从电力系统传送到电力机车的电力设备，总称为电气化铁道的供电系统。牵引供电系统主要包括牵引变电所和接触网两部分。一，电气化铁道牵引供电系统设置供电系统示意图图3-53电力牵引系统的组成发电厂(1)发出的电流，经升压变压器(2)提高电压后，由高压输电线(3)送到铁路沿线的牵引变电所(4)。在牵引变电所里把电流变换成所要求的电流或电压后，经馈流线(5)转送到邻近区间和站场线路的接触网(6)上供电力机车使用。（1）定义牵引变电所是设置于电气化铁路沿线，安装有受电、变电、配电设备的建筑物。1牵引变电所（2）任务牵引变电所的任务

2、是将电力系统高压输电线输送来的110千伏（或220千伏）的三相交流电，变压为27.5千伏的单相交流电，向其邻近区间和所在站场线路的接触网送电，保证可靠而又不间断地向接触网供电。（3）设备在牵引变电所里，主要设有主变压器、电压互感器、电流互感器、高压断路器、各种高压隔离开关以及避雷器等电气设备。（4）牵引变电所的供电安全a）电网向牵引变电所供电：我国电气化铁路为国家一级电力负荷。因此，每个牵引变电所都采用两路输电线供电，且两路输电线有各自的杆塔、走线，以保证在一路输电线发生故障时，牵引变电所供电不致于长时间中断。牵引变电所内还装有各种控制、测

3、量、监视仪表和继电保护装置等。b)牵引变电所向接触网供电：目前。供电方式有两种，即单边供电和双边供电。在单边供电方式下，接触网在相邻两个牵引变电所之间的中央部位是断开的，将两个牵引变电所之间的接触网分成为两个供电分区，电力机车只从一个牵引变电所取用电能。单边供电的操作和保护都比较简单，故障范围也比较小，所以我国电气化铁路接触网普遍采用单边供电方式。通常，将接触网、钢轨、回流线构成的线路称为牵引网。接触网和钢轨是牵引网的主体。2牵引网接触网（图3-54）是架设在电气化铁路上空，向电力机车供电的一种特殊形式的输电线路，其质量和工作状态直接影响电

4、气化铁路的运输能力。接触网根据其接触悬挂类型，可以分为简单接触悬挂和链形接触悬挂两类。图3-54接触网链形接触悬挂是将接触导线通过吊弦挂在承力索上。简单接触悬挂是将接触导线直接固定在支持装置上的悬挂类型。图3-56简单接触悬挂图3-55链形接触悬挂二牵引供电系统原理概述图1、牵引供电系统示意图●牵引供电系统的主要组成部分：电源进线、牵引变压器、高压开关设备、导线、绝缘子、电压互感器、电流互感器、避雷器、馈出线等。●牵引供电系统主要指标供电电压：27.5kV，2×27.5kV供电频率：50Hz变电所间距：40~50km（直供方式）80~100

5、km（AT方式）相数：单相主要的牵引供电方式：直供方式、BT供电方式、AT供电方式等。AT供电方式的优点：供电距离长、通信干扰小、供电功率大等。目前常速电气化铁路的供电方式多为直供+回流线的方式，高速和重载电气化铁路多采用AT供电方式对牵引供电系统的基本要求：可靠性：一级负荷、电源为双电源、电源接入电压等级高（110kV、220kV、330kV）、两座主变压器、馈出断路器备用。可靠性薄弱环节：接触网系统（无备用、在运动中列车作用下容易发生故障）。弥补措施：必要时实施越区供电（越区供电时，由于供电能力不足，列车无法按正常运行图运行）。供电能力

6、：满足在不同牵引工况下电能的输送。关键点：牵引供电臂末端电压水平。运行方式的灵活性：在确保供电的前提下，为设备的检修、运行方式的调整等提供灵活的操作方式。改变运行方式的动作迅速。完备的确保一次系统运行可靠性的措施。目前牵引供电系统面临的主要问题：谐波问题负序电流问题功率因数问题机车过分相问题接地问题继电保护问题弓网关系问题绝缘配合问题电磁兼容问题谐波问题无论是整流型机车，还是交-直-交机车，都会向供电系统注入谐波电流，前者注入的是低频的谐波电流（以3、5、7次谐波为主），后者注入的是高频的谐波电流（以15到21次谐波为主）。谐波电流注入供电

7、系统带来的危害：1、对通信设备（系统）、控制设备（系统）的可靠性带来不利因素；2、降低用电设备的运行效率。谐波问题整改措施：在牵引变电所增加滤波器（单调谐滤波器、高通滤波器），存在增加投资的问题。限制：谐波电流问题一直是铁路部门和电力部门之间争论的焦点问题。负序电流问题牵引供电系统的负荷为单相负荷，导致从电力系统三相去用的电能不平衡，从而向电力系统注入负序电流。负序电流的危害：降低用户电能的利用率，引起用户旋转电机转子表面温升过高。整改措施：牵引供电系统采用换相方式接入电力系统，采用新型供电方式。限制：电力部门一直在对牵引供电系统注入电力系

8、统的负序电流进行限制。功率因数问题列车从牵引供电系统取用的电能会随着列车牵引定数、路况（限坡、弯道）、运行图、司机操作技术等因素的影响，因此改变列车取用的有功功率和无功功率，导致