电气化铁道牵引供电系统
铁路资料2(电气化铁路供电原理)
电气化铁道供电原理电气化铁道牵引供电装置，又称为牵引供电系统，其系统本身没有发电设备，而是从电力系统取得电能。
目前我国一般由110kV以上的高压电力系统向牵引变电所供电。
目前牵引供电系统的供电方式有直接供电方式、BT 供电方式、AT供电方式、同轴电缆和直供加回流线供电方式四种，京沪、沪杭、浙赣都是采用的直供加回流线方式。
一、直接供电方式直接供电方式(T—R供电)是指牵引变电所通过接触网直接向电力机车供电，及回流经钢轨及大地直接返回牵引变电所的供电方式。
这种供电方式的电路构成及结构简单，设备少，施工及运营维修都较方便，因此造价也低。
但由于接触网在空中产生的强大磁场得不到平衡，对邻近的广播、通信干扰较大，所以一般不采用。
我国现在多采用加回流线的直接供电方式。
二、BT供电方式所谓BT供电方式就是在牵引供电系统中加装吸流变压器(约3～4km安装一台)和回流线的供电方式。
这种供电方式由于在接触网同高度的外侧增设了一条回流线，回流线上的电流与接触网上的电流方向相反，这样大大减轻了接触网对邻近通信线路的干扰。
BT供电的电路是由牵引变电所、接触悬挂、回流线、轨道以及吸上线等组成。
由图可知，牵引变电所作为电源向接触网供电；电力机车(EL)运行于接触网与轨道之间；吸流变压器的原边串接在接触网中，副边串接在回流线中。
吸流变压器是变比为1：1的特殊变压器。
它使流过原、副边线圈的电流相等，即接触网上的电流和回流线上的电流相等。
因此可以说是吸流变压器把经钢轨、大地回路返回变电所的电流吸引到回流线上，经回流线返回牵引变电所。
这样，回流线上的电流与接触网上的电流大小基本相等，方向却相反，故能抵消接触网产生的电磁场，从而起到防干扰作用。
以上是从理论上分析的理想情况，但实际上由于吸流变压器线圈中总需要励磁电流，所以经回流线的电流总小于接触网上的电流，因此不能完全抵消接触网对通信线路的电磁感应影响。
另外，当机车位于吸流变压器附近时回流还是从轨道中流过一段距离，至吸上线处才流向回流线，则该段回流线上的电流会小于接触网上的电流，这种情况称为“半段效应”。
牵引供电系统简介PPT课件
连接牵引变电所和接触网的导线
• 接触网
沿线路露天敷设，通过和受电弓的滑动接触把电能输送给电力机 车的供电设施。由接触线、承力索以及支持、悬挂和定位等装置组成。 从牵引网角度关注的是接触线、承力索和加强线等载流导线。
• 牵引变电所
拓扑结构三相不对称； 变压器接线特殊。
.
牵引供电系统主要技术问通信干扰
• 变电所两侧的牵引网区段被称作供电臂。 • 变电所的主要设备
牵引变压器（有多种接线方式） 断路器（SF6、真空、少油、油断路器），隔离开关 避雷器、避雷针 电压互感器、电流互感器 二次设备（控制、保护、测量、计量、监视和电源设备） 无功补偿装置、调压装置
.
牵引网（Traction Network）
（1）直接供电方式（T-R方式, Trolley-Rail）
T R
结构简单，投资少，维护费用低； 一部分电流从大地回流，对邻近通信线干扰大。
.
（2）吸流变压器供电方式（BT方式）
吸流变压器 Booster Transformer
F T
Us
I
R
• 防干扰效果好； • 牵引网阻抗偏大； • 电力机车过BT时，易产生电弧； • 由于是串联系统，可靠性较低。
.
（5）同轴电缆供电方式（CC方式）
同轴电缆 Coaxial Cable
T Us
R CC
• 防干扰效果好，占用空间小； • 牵引网阻抗小； • 投资大
.
1.5 牵引供电系统的特点及主要问题
• 负荷特点
移动性，变化剧烈，非线性，单相； 电流回路不可靠，存在薄弱环节（弓网受流）
铁道电气化术语
电气化铁道牵引供电系统术语1、单相工频交流电力牵引制single—phase industrial frequency AC electric traction system 牵引网采用单相工频交流电力向电力机车或电动车组供电的牵引制式。
2、电力牵引供电系统electric traction supply system由牵引变电所、牵引网以及其他辅助供电设施组成的供电系统。
3、牵引网traction electric network由接触网和回流回路构成的电网络。
4、单位能耗unit energy consumption列车运行时平均每万吨公里所消耗的能量。
单位：Kwh／t5、列车带电运行时分train running time on load列车在运行中，电力机车或电动车组以牵引工况运行的时分。
6、直接供电方式direct feeding system接触网由承力索、接触导线(包括加强导线)组成，牵引网由接触网、钢轨、大地组成，牵引回流由钢轨、大地返回牵引变电所的供电方式。
7、带回流线的直接供电方式direct feeding system with return wire接触网由承力索，接触导线(包括加强导线）组成，牵引网由接触网、钢轨、大地、回流线组成，牵引回流由钢轨、大地、回流线返回牵引变电所的供电方式。
8、吸流变压器供电方式(BT供电方式) booster transformer feeding system接触网由承力索、接触导线(包括加强导线)组成，牵引网由接触网、钢轨、大地、回流线、吸流变压器组成，牵引回流大部分由回流线返回牵引变电所的供电方式。
接触网中每隔一定距离设置吸流变压器，其原副边分别串入接触导线和回流线中。
9、自耦变压器供电方式(AT供电方式) autotransformer feeding system接触网由承力索、接触导线（包括加强导线）组成，牵引网由接触网、钢轨、大地、AF线、PW线、自耦变压器组成，接触导线和钢轨之间电压为25kv，牵引回流沿AF线回归牵引变电所的供电方式。
牵引变电所的几种供电方式
电气化铁道牵引供电装置,又称为牵引供电系统,其系统本身没有发电设备,而就是从电力系统取得电能。
目前我国一般由11０kＶ以上得高压电力系统向牵引变电所供电。
目前牵引供电系统得供电方式有直接供电方式、BT供电方式、AＴ供电方式、同轴电缆与直供加回流线供电方式四种,京沪、沪杭、浙赣都就是采用得直供加回流线方式。
一、直接供电方式直接供电方式(T—Ｒ供电)就是指牵引变电所通过接触网直接向电力机车供电,及回流经钢轨及大地直接返回牵引变电所得供电方式。
这种供电方式得电路构成及结构简单,设备少,施工及运营维修都较方便,因此造价也低。
但由于接触网在空中产生得强大磁场得不到平衡,对邻近得广播、通信干扰较大,所以一般不采用。
我国现在多采用加回流线得直接供电方式。
二、BT供电方式所谓BＴ供电方式就就是在牵引供电系统中加装吸流变压器(约3~4km 安装一台)与回流线得供电方式。
这种供电方式由于在接触网同高度得外侧增设了一条回流线,回流线上得电流与接触网上得电流方向相反,这样大大减轻了接触网对邻近通信线路得干扰、BT供电得电路就是由牵引变电所、接触悬挂、回流线、轨道以及吸上线等组成。
由图可知,牵引变电所作为电源向接触网供电;电力机车(EL)运行于接触网与轨道之间;吸流变压器得原边串接在接触网中,副边串接在回流线中。
吸流变压器就是变比为1:1得特殊变压器、它使流过原、副边线圈得电流相等,即接触网上得电流与回流线上得电流相等。
因此可以说就是吸流变压器把经钢轨、大地回路返回变电所得电流吸引到回流线上,经回流线返回牵引变电所。
这样,回流线上得电流与接触网上得电流大小基本相等,方向却相反,故能抵消接触网产生得电磁场,从而起到防干扰作用。
以上就是从理论上分析得理想情况,但实际上由于吸流变压器线圈中总需要励磁电流,所以经回流线得电流总小于接触网上得电流,因此不能完全抵消接触网对通信线路得电磁感应影响。
另外,当机车位于吸流变压器附近时回流还就是从轨道中流过一段距离,至吸上线处才流向回流线,则该段回流线上得电流会小于接触网上得电流,这种情况称为“半段效应”。
电气化铁道牵引供变电技术交流
电气化铁道牵引供电系统概述
电气化铁道牵引供电系统概述
除牵引变电所外，还有分区亭、开闭所、AT所等供电 设施。 ㈠开闭所
牵引系统中的开闭所，实际上从严格意义上讲是“高 压配电”站，仅仅起配电作用，实现环网供电、双路互投 等功能。开闭所应尽量设置在枢纽地区的负荷中心处，以 减少馈线的长度和馈线与接触网的交叉干扰。 ㈡分区亭
电气化铁道牵引供电系统概述
带回流线的直接供电方式(直供加回流)
电气化铁道牵引供电系统概述
AT供电方式 AT供电方式又称为自耦变压器供电方式,是在接触网
与正馈线之间并联接入一台自耦变压器，其中性点与钢轨 相连。电力机车由接触网受电后，牵引电流一般由钢轨流 回，由于自耦变压器的作用，经钢轨流回的电流经自耦变 压器绕组和正馈线流回变电所。优点：供电臂长减少电分 相、牵引重量大、对通讯干扰小；缺点：投资较高、变电 所设备及接触网布置复杂。如下图所示。
以相等，也可以不等，容量利用率可达100% 。其接线原
理示意图如下：
A
B
C
a
b
c
电气化铁道牵引供电系统概述
牵引变压器（单相，V/V，V/X接线）
电气化铁道牵引供电系统概述
牵引变压器（三相YN,d11接线变压器 ） 目前在有些牵引变电所中牵引变压器的接线采用标准
联结组，即YN,d11，该变压器原边采用YN接线，中性点引 出接地方式与高压电网相适应。变压器结构相对简单，又 因中性点接地，绕组可采用分级绝缘，因此变压器造价较 低，运用技术成熟，供电安全可靠性好，但容量不能充分 利用，输出容量只能达到其额定容量的75.6%。
电气化铁道牵引供电系统概述
电气化铁道牵引供电系统概述
带回流线的直接供电方式(直供加回流) 带回流线的直接供电方式是在接触网支架上架设一条
(完整版)电气化铁道概论
高速铁路是指由新一代列车提供的时速在200～350km甚 至更高的铁路快速运营服务。
1983年开通第一条现
1964年开始，新 代化高速铁路，高速
干线总长度达
列车TGV运行速度为
1835公里，高速 300～350km/h，
列车客运量为世 最高试验速度为
界之最。
515.3km/h
日本
法国
1985年开始研究 ICE高速列车， 1991年投入运营, 有高速铁路700 多公里，高速列 车最高运行速度 达330km/h
目录
Ⅰ、电气化铁路概述 Ⅱ、电气化铁路牵引供电系统原理 Ⅲ、牵引供电系统的负荷特性 Ⅳ、电气化铁路对电力系统的影响及对策 Ⅴ、对电力系统供电方案的建议 Ⅵ、接触网关键技术
Ⅰ、电气化铁路概述
一、电气化铁路发展历史
1825年英国人修建了世界上第一条铁路，开创了人类轨 道交通新纪元。我国于1881年修建第一条铁路——唐山至胥 各庄煤矿铁路，1909年由詹天佑工程师主持的我国第一条自 主设计修建的铁路——京张铁路通车，拉开了我国铁路发展 的序幕。
世界第一条高速电气化铁路——日本东海道新干线 （东京－新大阪）于1964年10月建成通车，最高时速 210km/h，开创了高速铁路的先河。随着1983年9月，法国 东南高速线（巴黎－里昂）建成通车，掀起了世界高速铁 路建设的高潮。随后德国、西班牙等国家也开始大力发展 高速铁路，到目前为止全世界已建成高速铁路约6050km。
“十一五”铁路规划
将建成新线19，800公里，其中客运专线9，800公里，既有 线复线8，000公里，既有线电气化15，000公里。
2010年，全国铁路营业里程将达到95，000公里，其中复线 里程42，750公里，电气化里程42，750公里。
电气化铁路牵引供电系统简介
（1）注意与电传动内燃机车的区别； （2）电能具有不能大量储存的特点。
电气化铁道包括：电力机车（含电动车组） 沿线的供电设施
• 牵引供电系统（Traction Power Supply Systems） 向电力机车提供电能的沿线供电设施从电能的传输、
分配角度构成牵引供电系统。 牵引供电系统主要包括：牵引变电所 牵引网 专用高压供电线路
• 其他设施
负馈线（回流线），吸上线，BT，AT，正馈线，保护线，地线， 供电线
牵引供电系统的其他设施
• 分区所（Section Post, SP）
设于两变电所之间，把电气化铁道牵引网分成不同供电区段， 设有开关设备，根据运行需要可以连接同一供电臂的上、下行接触 网，或连接不同的供电臂以实现越区供电。
T R
结构简单，投资少，维护费用低； 一部分电流从大地回流，对邻近通信线干扰大。
（2）吸流变压器供电方式（BT方式）
吸流变压器 Booster Transformer
F T
Us
I
R
• 防干扰效果好； • 牵引网阻抗偏大； • 电力机车过BT时，易产生电弧； • 由于是串联系统，可靠性较低。
（3）带负馈线的直接供电方式
F T
Us
I
R
• 防干扰效果不如BT供电方式； • 牵引网阻抗界于直接供电方式和BT供电方式之间； • 目前应用比较广泛。
（4）自耦变压器供电方式（AT方式）
自耦变压器 Auto-transformer
T
Us
R
F
• 防干扰效果与BT方式相当 • 牵引网阻抗小，输送容量大，供电臂长（可达40～50km） • 结构复杂，投资大，维护费用高
牵引供电系统简介
理论上讲，除了机车所在的 AT 段（该 AT 段存在“半段效应”）以外，其余 AT 段内流经接触网中和正馈线中的电流大小相等，方向相反，且电流大小仅为机车 电流之半。在钢轨和保护线之间每隔 3～4km 设有吸上线。
图 2.4 AT 供电方式
2. 城市轨道交通 城市轨道交通接触网一般采用直流供电，接触网为正极，钢轨为负极，机车 从相邻两变电所取电，即采用双边供电方式（交流电气化铁路一般为单边供电）。 如图 2.5 所示，机车所需的电流分别来自两相邻变电所。
牵引供电绪论
我国铁路电气化事业起始于 1956 年。1961 年 8 月宝成铁路（宝鸡至成 都）宝鸡至凤州段电气化通车；1975 年 6 月宝成铁路全线电气化通车，成 为我国第一条电气化铁路。宝成铁路电气化后，该铁路的运能、运量大幅 度的增长，推动了我国铁路电气化事业的发展。目前，电气化铁路已经占 据了我国铁路发展的绝对主导地位。我国的电气化铁路正逐步向高速铁路 发展，以 2007 年动车组的运行为标志，我国的电气化铁路将迈入世界先进 行列。
但是，由于 BT 变压器自身存在较大的阻抗，且安装密度较大，其在牵引网 中引起的电压将也较大。因此，在同等条件下，BT 供电方式变电所间距小于其 它供电方式，且每 3～4km 在接触网内存在断口，断口两端因 BT 自阻抗而存在一 定的电压差，机车通过该断口时可能会产生电火花，导致接触网的使用寿命缩短。
牵引供电电流制
电力牵引采用的电流、电压制式。根据各国的国情不同，主要有如下 几种形式：
一、直流制
世界上最早采用的电流制。截至目前，世界上仍占 43%左右。这种电气 化铁路采用 0.75KV（我国城市地铁）、1.5KV、3KV 或 6KV 的直流电，向直 流电力机车供电。
电气化铁道供电系统
、解答题1.请简述电气化铁路的优越性●重载、高速、运输能力大；●节约能源，综合利用能源；●经济效益高；●绿色环保，劳动条件好；●有利于铁路沿线实现电气化。
2.请简述电气化铁路存在的问题●造成电力网的负序电流和负序电压，产生高次谐波及功率因数低等；●一次投资大；●对通信线路有干扰；●接触网检修需要开“天窗”。
3.请简述电气化铁道牵引供电系统的基本要求电气化铁道供电系统基本要求是：(1)保证向电气化铁路安全、可靠、不间断地供电;(2)提高供电质量,保证必须的电压水平;(3)提高功率因数,减少电能损失,降低工程投资和运营费用;(4)尽量减少单相牵引负荷在电力系统中引起的负序电流、负序电压和高次谐波的影响; (5)尽量减小对邻近的通信线路的干扰影响。
1．牵引变电所一次侧(电源侧)的供电方式,可分为（一边）供电、两边供电和环形供电.2．牵引变电所一次侧(电源侧)的供电方式,可分为一边供电、（两边）供电和环形供电.3．牵引变电所一次侧(电源侧)的供电方式,可分为一边供电、两边供电和（环形）供电.4．电力牵引接牵引网供电电流的种类可分为：（直流）制、低频单相交流制和工频单相交流制。
5．电力牵引接牵引网供电电流的种类可分为：直流制、（低频）单相交流制和工频单相交流制。
6．电力牵引接牵引网供电电流的种类可分为：直流制、低频单相交流制和（工频）单相交流制。
7．电气化铁道牵引供电系统的高压进线供电方式中两边供电方式为：牵引变电所的电能由电力系统（电网）中（两个）方向的发电厂送电。
8．电气化铁道牵引供电系统的高压进线供电方式中（两边）供电方式为：牵引变电所的电能由电力系统（电网）中两个方向的发电厂送电。
9．电气化铁道牵引供电系统的高压（进线）供电方式中两边供电方式为：牵引变电所的电能由电力系统（电网）中两个方向的发电厂送电。
10．单相结线牵引变电所的优点之一是：（主接线）简单，故障少，设备少，占地面积小，投资省等。
11．单相结线牵引变电所的优点之一是：主接线简单，故障少，设备少，占地面积（小），投资省等。
牵引供电系统
适用：工矿企业、城市地上交通和地铁供电， 由于相对距离较近，对供电电压的安全性却要求 较高，所以采用电压较低的直流制供电更有优越 性。矿山运输的直流电电压为1500V，城市电车 为650~800V，地铁为720~820V。 2）低频单相交流制 即牵引网供电电流为低频单相交流的电力牵引 2 16 Hz，牵引电压为15KV或 电流制。电流频率为 3 11KV。 优点：导线截面减小，送电距离也可相应地提 高到50~70Km；电力机车上采用交流整流子式牵 引电动机，容易变压。且低频整流相对容易， 电抗也小。
4）标幺值 ●发电机 ●变压器
X d
''
S 100 S X T % Sd X T 100 SN Xd%
d N
''
取100MVA
●输电线（接触网） 2.短路容量
X X
S U
按表1.4 取
d 2 d
牵引供电计算和设计所需要的短路容量，主要 指电力系统在牵引变电所进线点（通常称为负载 点）短路时的短路容量。
Байду номын сангаас
3.牵引变电所一次侧的供电方式
1）一边供电：牵引变电所的电能由电力系统中 一个方向的发电厂送来。
国家规定，电气化铁道为一级负荷，牵引变电 所必须由两路输电线供电，而且每路输电线要有 各自的杆塔和走线。
2）两边供电：牵引变电所的电能由电力系统中 两个方向的发电厂送来。
3）环形供电：是指若干个发电厂、地区变电站 通过高压输电线路连接成环形的电力系统，牵引 变电所处于环形电力系统的一个环路之中。 牵引变电所一次侧供电方式，决定于电气化铁 路所经过的地区电力系统的具体情况。两边供电 或环形供电比一边供电的可靠性更高，且有更好 的供电质量（频率稳定、电压波动幅度较小）。 因此，牵引变电所一次侧供电方式，应尽可能采 用两边供电和环形供电。
简述电气化铁道牵引供电系统的组成。
电气化铁道牵引供电系统是铁路运输系统中不可或缺的组成部分，其主要功能是为铁路牵引动力提供电能。
该系统的组成主要包括接触网、供电系统、牵引供电设备等几个方面。
1.接触网：接触网是电气化铁道牵引供电系统中最重要的部分之一。
它由电气化铁道沿线的两根悬挂在架空的导线组成，这两根导线之间对应着电气化铁道的两条轨道。
在接触网系统中，导线与运行中的列车之间通过受电弓来实现电能的传输。
受电弓是列车上的一个导电接触器，它与接触网的导线之间形成一个电气连接，从而实现了列车对接触网的电能获取。
2.供电系统：供电系统是电气化铁道牵引供电系统的另一个关键组成部分。
它主要负责为接触网系统提供稳定的电能。
供电系统一般由发电站、变电站和电缆线路等部分组成。
发电站负责发电，将电能送至变电站。
变电站将来自发电站的高压交流电能转化为适合接触网使用的额定电压，然后通过电缆线路输送至各个区段的接触全球信息站。
3.牵引供电设备：除了接触网和供电系统，电气化铁道牵引供电系统还包括了一些专门的牵引供电设备。
这些设备包括牵引变流器、牵引电动机、牵引逆变器等。
牵引变流器是用来将接触全球信息站的交流电能转化为适合牵引驱动装置使用的直流电能的设备。
牵引电动机则是用来提供列车牵引动力的设备，它将电能转化为机械能，从而推动列车行驶。
牵引逆变器则是将列车上的电能转化为适合送回接触网的电能的设备，它可以实现对列车制动时的能量回馈。
在电气化铁道牵引供电系统中，这些不同的组成部分相互配合，共同保障了铁路运输的电能供应和牵引动力输出。
通过接触网、供电系统和牵引供电设备的协同作用，电气化铁道牵引供电系统为铁路运输提供了高效、稳定的电能支持，为铁路运输的安全、高速、高效发挥了重要作用。
电气化铁道的牵引供电系统是现代铁路运输中不可或缺的一部分，它的完备与否直接影响着铁路运输的安全性、可靠性和效率。
接触网、供电系统和牵引供电设备是构成电气化铁道牵引供电系统的关键要素，下面将就这些要素做进一步的深入扩写。
电气化铁路供电系统.
一，电气化铁道牵引供电系统设置
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。
供电系统示意图
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，
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、测量、监视仪 表和继电保护装置等。
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。
图3-53 电力牵引系统的组成
1 牵引变电所
（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。
（2）任务
牵引变电所的任务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、
交-直-交机车的功率因数基本接近1.0。 但我国电气化铁路仍然存在大量的 交-直机车，所采用的功率因数动态补 偿装置由于电力电子技术、器件造价等 问题，仍然无法大规模应用。
机车过分相问题 在牵引变电所中，通常是把电力系统的 电能由高压降低为牵引供电系统所需要的电 压，同时把三相系统转变为两相系统，该两 相系统分别向牵引变电所两侧供电，因此， 列车在通过某些点时，需要从一相（如a相） 过渡到另外一相（如b相），在这两相之间需 要设置一个绝缘断口，这就是电分相。 与之相关的还有电分段，在同相之间设 置的绝缘断口。
铁路知识考试：电气化铁道供电系统考试题
铁路知识考试：电气化铁道供电系统考试题1、判断题一边供电：接触网供电分区由两个牵引变电所从两边供应电能。
正确答案：错2、填空题牵引供电系统电压损失主要由两部分组成：（1）（）的电压损失；（2）牵引（）的电（江南博哥）压损失。
正确答案：牵引网；变电所3、填空题导线则等效半径为：（）。
正确答案：4、问答题什么叫弛度？正确答案：对水平架设的线路导线相临两个悬挂点的水平连线与导线最低点的垂直距离称为弛度。
5、问答题请简要说明功率因数低的不良影响。
正确答案：①电力牵引负荷的功率因数低，不但使变压器等供电系统设备的能力不能充分利用，同时降低发电机组的输出能力和输变电设备的供电能力，使电气设备的效率降低，发电和输变电的成本提高②增加输电网络中的电能损失③增加输电网络中的电压损失6、问答题操作电源直流系统正、负极接地对运行有什么危害？正确答案：直流正极接地有可能造成保护误动作。
因为一般跳闸线圈（如TQ、BCJ等）均接负电源端为固定结线，若这些回路再发生接地或绝缘不良就引起保护误动作。
直流负极接地有可能造成保护拒动或开关拒动，使开关越级跳闸，扩大事故。
因为两点接地将分闸或合闸回路短路，这时还可能烧坏继电器的接点。
7、填空题采用载流承力索或加强导线由于降低了牵引网（），因此当牵引负荷一定时，电压损失也就随之降低。
一般可降低（）％以上。
在靠近牵引变电所的区段加设加强导线效果最好。
正确答案：阻抗；258、问答题什么是中央信号电路接线的不对应原则？正确答案：在断路器控制、跳闸事故信号电路中“不对应原则”指的是：当控制开关在合后位置，断路器因故障继电保护动作跳闸，构成开关和断路器实际位置不对应，即反映事故状态，中央信号发出音响和灯光显示如将控制开关板至分后位置，使开关位置与断路器实际位置相对应，事故信号复归。
9、问答题触头的磨损有哪些？正确答案：触头的磨损有机械磨损、化学磨损和电磨损。
其中电磨损有液桥的金属转移和电弧的烧损两种方式。
试析电气化铁道供电系统负序电流
试析电气化铁道供电系统负序电流背景电气化铁路交通系统是采用供电设备送电，以铁路轨道作为输电线路，将交流电能直接输送给电气化牵引网上的电气化列车，从而完成对列车的牵引或制动等动力控制，提高铁路运输效率和运输能力。
电气化铁路交通系统中，供电系统是起着重要作用的部分，它提供了牵引网所需的电能。
供电系统由变电所、配电站、接触网、牵引变流器等组成。
而供电系统中存在一种被称为负序电流的电流现象，这种电流对供电系统会造成一定的影响，需要进行科学地分析。
什么是负序电流？负序电流指的是在三相电力系统中，对于一个相位的电流，如果其由负序电压引起，将产生一个正序电流外加两个负序电流的幅值相等的电流。
这些电流组成了负序电流。
在电气化铁道供电系统中，由于接触网与地之间会产生一定的感应，使得接触网上会存在一定程度的对地相抗，这样就会形成一个带电体。
当电气化铁道正常使用时，负序电压将从带电体到地之间流动，从而形成一定程度的电流。
负序电流的影响电气化铁道中的负序电流具有一定的影响，主要有以下几点：电气设备加热由于负序电流会对电气设备进行加热，使得设备的工作温度升高。
如果负序电流过大，会导致设备过热甚至损坏。
电气设备寿命降低在供电系统中，任何设备都具有寿命限制。
如果负序电流过大，将会使得设备的寿命缩短，降低设备的使用寿命，增加设备的更换成本。
系统电能损耗由于负序电流的存在，电气设备会在通电时产生一定的电能损耗，从而造成系统总电能损耗的增加，对系统能耗优化造成一定的障碍。
远方点短路负序电流若过大，将会使远方点发生短路，从而进一步影响电气化铁道的运行安全。
处理负序电流的方法若要降低电气化铁道供电系统中的负序电流对设备的影响，需采用相应的措施进行处理。
提高设备的抗负荷能力为了应对负序电流对设备的影响，可通过提高设备的抗负荷能力来减轻影响。
提高抗负荷能力可采取增加设备的容量、降低设备的损耗、或根据实际情况对系统进行优化等措施。
尽量减小负序电流的发生负序电流的发生是由于接触网与地之间产生的感应而导致的，因此尽可能减小负序电流的发生也是有效的处理方法。
电气化铁道的认识
电气化铁道的认识一、电气化铁道概述电气化铁道，简称电气化铁路，是指经由电力机车或动车组等电力牵引的铁路。
电气化铁道的功能由其牵引供电系统、电力机车和信号控制系统三者共同完成。
电气化铁道包括两个主要组成部分：一个是牵引供电系统，另一个是电气机车。
牵引供电系统由牵引变电所和馈电线组成，负责将电能转化为适用于机车的能源。
电力机车是实际应用电能牵引运行的机车，包括地铁、轻轨、有轨电车等。
二、牵引供电系统牵引供电系统是电气化铁道的能源部分，负责将电能供给电力机车。
它主要包括牵引变电所和馈电线，牵引变电所将电力系统的高电压转换成适合机车运行的低电压，馈电线则将电能传送到电力机车的电机上。
三、电力机车电力机车是一种使用电能作为牵引动力的机车，通常通过接触网或第三轨获取电能。
电力机车具有功率大、运行速度快、运行平稳、环保等优点，是现代铁路运输的重要组成部分。
四、信号与控制系统信号与控制系统是电气化铁道的指挥系统，负责列车的运行控制和信号传递。
它主要由信号设备、联锁设备和集中控制系统组成，保障列车安全、有序的运行。
五、线路与桥梁电气化铁道的线路与桥梁是其基础结构，需要承受列车的重量和运行时的振动。
线路与桥梁的设计和建设必须满足安全、稳定、耐久等要求。
六、通信与调度通信与调度系统是电气化铁道的神经中枢，负责列车运行的控制和协调。
它主要由通信设备和调度设备组成，保障列车运行过程中的信息传递和调度指令的准确执行。
七、环境保护与安全防护电气化铁道在建设和运营过程中，必须重视环境保护和安全防护工作。
对于产生的噪音、振动、电磁辐射等影响，需要进行有效的控制和处理。
同时，需要加强安全防护措施，确保乘客和工作人员的安全。
牵引供电系统
- U b +
•
• I b •
•
I a I c
U a
•
U c
UC
*
３、供电臂电流与绕组电流关系
(A )
(B ) (C )
（1）当只有Ib流通时，
bc绕组中的电流为
，
而ca23 与I ba13 bI绕b 组电流为
*
Ia
2* Ia
3
(a)
1* Ia
3
1* Ib
3
1
*
Ib
3
(b )
1
*
Ia
2* Ib
33
定向。
规格化定向的具体含义：
(1)原边绕组电压、电流采用电动机惯例定向，即牵引变压器从 电力系统吸收电能。
(2)次边绕组电压、电流采用发电机惯例定向，即牵引变压器是 次边负荷的电源。
(3)负荷吸收正功率。
简单讲就是： 对于原边：电压U首端为正尾端为负；电流I首端流入，尾端流出。 对于次边：电压U首端为正尾端为负；电流I首端流出，尾端流入。
绕组(cz)为自由相绕组
接供电臂
b. 展开图
(A)
为分析的直观与方便，
更常见使用YN,d11接线
(B)
牵引变压器的展开图。 画展开图有如下约定：
(1)为施工和运行安全起见，
(C) *
(a)
(b)
统一规定次边绕组的(c)端子接钢轨和地；
*
(c)
(2)原、次边对应绕组相互平行；
(3)原、次边每相绕组的同名端放在同一侧；
或者表示为：
电力 地铁
G
电力系统(发电厂）
输电线
主（降压）变电站
回流线
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
第一部分：交流牵引供电系统概述
1.2 我国电气化铁路的发展
第一条干线电气化铁路---宝成线（1975年） 第一条全线一次电气化完成铁路---阳安线（1978年）
第一条双线电气化铁路---石太线（1982年） 第一条采用AT供电方式的电气化铁路---京秦线 （1985年）
第一部分：牵引供电系统概述
1.5 BT(吸流变压器)供电方式
BT供电方式示意图 ● 防干扰效果好； ● 牵引网阻抗偏大（以链形悬挂牵引网为例，牵引网单位等效阻抗会增大约50%）： ● 电力机车过BT时，易产生电弧； ● 增加了接触网的维修工作量和事故率，可靠性较低。
第一部分：牵引供电系统概述
1.6 带回流线的直接供电方式(TRNF)
电气化铁道牵引供电系统
主要内容
第一部分：交流牵引供电系统概述 第二部分：牵引变压器接线 第三部分：电气化铁路负荷特性 第四部分：变电所主接线及平面布置 第五部分：保护配置及综合自动化系统 第六部分：朔黄铁路扩容工程设计技术标准
第一部分：交流牵引供电系统概述
1.1 电气化铁路的诞生与早期发展
1825年英国修建了世界上第一条铁路 1879年世界上第一次采用电力牵引列车
第二部分：牵引变压器接线
2.3 V结线牵引变压器
A
BC
A
C
A
B
BC
A1
X1 A2
X2
a
b
c
单相V/v结线
a1
x1 a2
x2
三相V/v结线
特点： ● 接线简单、可靠性高、工程 投资低； ● 安装容量小、电能损耗小、运营费用低； ● 变压器容量利用率为100％； ● 能为变电所提供三相电源； ● 对电力系统的负序影响较小，负序功率等于牵引负荷功率的50%；
应用于AT供电方式的变压器接线形式有：纯单相接线、V/x接线、三相/两 相平衡（Scott、Wood-Bridge接线等）、十字交叉接线等。
第二部分：牵引变压器接线
2.2 纯单相牵引变压器
A a
A T N
b
B 纯单相结线
F B
二次侧中点抽出式单相结线
特点： ● 接线简单、可靠性高、设备数量少、工程投资低； ● 安装容量小、电能损耗小、运营费用低； ● 变压器容量利用率为100％； ● 理论上可取消变电所出口的电分相； ● 二次侧不能直接提供三相电源； ● 对电力系统的负序影响大，负序功率等于牵引负荷功率，仅适用于电网容量较大场合；
第一部分：交流牵引供电系统概述
1.2 我国电气化铁路的发展
第一条开行万吨单元列车的电气化铁路---大秦线 （1992年）
第一条时速达200km/h电气化铁路---广深线 （1998年）
第一条自主设计的高速电气化铁路---京沪高铁（2011年）
第一部分：牵引供电系统概述
1.3 牵引供电系统构成 牵引供电系统：电气化铁路从电力系统接引电源，降压转换后给电力机车 供电的电力网络。它由变电所和牵引网两部分组成。
三相电力系统
电力系统向电气化铁路供电示意图
牵引变电所 馈线 20～40km
回流线
牵引网
分区所 牵引变电所
列车
接触网 钢轨
电分相
牵引供电系统原理示意图
第一部分：牵引供电系统概述
1.4 直接供电方式（TR）
我国早期电气化铁路（如宝成线、阳安线）建设时，采用直接供电方式。
直接供电方式示意图 ● 结构简单，投资最少，维护费用低； ● 在负荷电流较大的情况下，钢轨电位高； ● 对弱电系统的电磁干扰较大；
Scott接线
特点：
● 二次侧能直接提供三相电源；
● 两臂牵引负荷相等的前提下，变压器的原边三相是对称的，可改善牵引变电所发生三相不平衡的
概率和减少对电力系统的负序影响；
● 过载能力强，容量利用率较高；
● 结构复杂，工程投资大；
● 列车采用再生制动后，牵引和制动电流相位相反，有可能导致平衡变压器的平衡效果严重恶化；
第一部分：牵引供电系统概述
供电方式 供电臂(km)
几种供电方式对比
直供方式 25-30
回流线+ 直供方式(DN)
30
BT方式 20
牵引网阻抗(Ω ／km)
0.6-0.65
0.5-0.55
0.85-0.9
AT方式 45-50 0.16-0.2
牵引网结构
由接触悬挂、钢轨组成。 最简单。
由接触悬挂、钢轨 和回流线组成。
第二部分：牵引变压器接线
2.1牵引变压器分类
电气化铁道牵引变压器的结线方式多种多样，须根据实际线路情况选择 合适的接线方式。常用的有单相接线(纯单相接线、V/v接线和V/x接线)、 Y/△ 接线、三相/两相平衡接线。
应用于直接供电方式的变压器接线形式有：纯单相接线、V/v接线、 Y/△ 接线、三相/两相平衡接线（kübler、 Scott接线等）。
V/x结线
第二部分：牵引变压器接线
2.4 Y/△接线牵引变压器
A
IA
Δ
B
C
IB
IC
O
*
1
·
I
a(y) Iby
* b(z)U来自2ΔIcz
Iax ·
c(x)
I U
特点： ● 一次侧中性点可接地运行； ● 二次侧能直接提供三相电源； ● 负序方面优于纯单相结线，与V/v结线相当； ● 滞后相电压水平往往偏低； ● 变压器容量利用率仅为75.6％；
带回流线的直接供电方式示意图 ● 防干扰效果不如BT供电方式，但能满足对弱电系统电磁防护的需要。 ● 牵引网阻抗较小； ● 目前应用比较广泛。
第一部分：牵引供电系统概述
1.7 AT(自耦变压器)供电方式
AT供电方式示意图 ● 防干扰效果与BT方式相当； ● 牵引网阻抗小，输送容量大，供电臂长（可达50km）； ● 结构复杂，投资大，维护费用高； ● 适于高速重载场合及外电源较少地区；
第二部分：牵引变压器接线
2.5 平衡接线牵引变压器
平衡变压器通常是指那种具有变压和换相功能的三相/两相变压器，目的是消除或削 弱负序。
第二部分：牵引变压器接线
2.5 平衡接线牵引变压器
A
B
C
Δ
A a
O 1
*
·
d
a(y)
*
* b(z) * e
3 Δ
2
3
D
d
C
B
·
c(x)
kübler接线
c
b
由接触悬挂、钢轨、回 流线和吸流变压器组成。
由接触悬挂、钢轨、 自耦变压器、正馈线 和保护线组成。最复
杂。
牵引网电压水平 牵引网电能损失
防干扰特性 维护管理 牵引网造价
较好 4~5% 最差 最少 最少
良好 4~5% 一般 较少 较少
较差 7~8% 良好 较多 较大
最好 2~3% 良好 最多 最大
第二部分：牵引变压器接线