牵引供电第一章及绪论
牵引供电系统简介
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• 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
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• 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
• 从公用电力系统(Public Electric Power Systems)接受电 能,通过变压器将电能从三相110kV或220kV变换成单 相27.5kV(对AT系统为55kV或2×27.5kV),并向铁路 上、下行两个方向的牵引网供电。
• 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
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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
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• 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
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。
• 轨道
牵引电流的回流导线;支撑与导向;信号专业轨道电路
• 回流线
指连接轨道和牵引变电所的导线
• AT所(AT Post, ATP)
牵引供电系统(第一章 绪论)
3、德国
1971年9月21日,西德铁路开行最高时速200公里的ICE城 间特快列车,这是德国真正向现代铁路高速运输发展的第 一步。1971年,开工建设第一条高速新线汉诺威—维尔茨 堡铁路,并于1991年正式开通运营。目前,ICE高速列车 可通达德国境内多数大城市,ICE列车可通行的范围6300 公里以上,列车速度最高可达300公里/小时。截至2015年 底,已建成的高速铁路共计约4000公里。
• 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。
三、分区亭(SP) 为了增加供电的灵活性,提高运行的可靠性,
在两个牵引变电所的供电区间常加设分区亭。分 区亭常用于牵引网为双边供电,或复线区段牵引 网为单边供电,但上下行接触网在末端并联时。 这时,分区亭起到平时将两个供电臂或上下行接 触网联络起来的作用,这样,当事故发生时,可 缩小停电范围和实现越区供电。
电力系统向牵引变电所供电的方式可分为单 电源供电,双电源供电和混合供电。当同一电气 化区段有不同那个的电力系统功能供电时,在牵 引网的分界处,应设置分相电分段而不应并联。 牵引变电所设置两台变压器,它要求双电源供电。
二、牵引变电所对牵引网的供电
我国铁路运输分为单线区段和双线区段
1、单线区段
• 单线区段中,牵引变电所馈出线有两条,分别向 上行和下行接触网供电。
• 补充: BT供电方式
在牵引网中,每相距1.5km—4km间隔,设置一台变 比为1:1的吸流变压器。吸流变压器设在分段中央,其原 边串入接触网,副边串入沿铁路架设的回流线。回流线通 常就悬挂在铁路沿线的接触网支柱外侧的横担上。
1—接触网;2—为轨道;3—为回流线; 4—为吸流变压器,变比1:1,一次线圈串接入接触网,二次线圈串接 入回流;5—为吸上线,一端接回流线,另一端与轨道或吸流变压器线 圈中点连接,以提供从电力机车到轨道的返回电流流到回流线中去的 通路。6—为位于远端的吸上线处的电力机车;
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。
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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
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牵引网(Traction Network)
(1)直接供电方式(T-R方式, Trolley-Rail)
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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。
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(2)吸流变压器供电方式(BT方式)
吸流变压器 Booster Transformer
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• 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。
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(5)同轴电缆供电方式(CC方式)
同轴电缆 Coaxial Cable
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• 防干扰效果好,占用空间小; • 牵引网阻抗小; • 投资大
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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)
牵引供电
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牵引变电所
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1、牵引变电所的场址选择的特点 牵引变电所是向电气化铁路供电的电源点,必须沿铁 路线路设置。由于沿线区间交通不便,设备运输较困难,日 常检修也很不方便,因此,牵引变电所一般都设在车站附近。
2.牵引变电所场址选择的要求 (1)牵引变电所一般应设在车站的一端。 (2)牵引变电所的位置应方便高压进线。 (3)交通运输要方便。 (4)应有良好的地质条件 。 (5)应充分掌握场地范围内地下设施情况。 (6)应不占或少占良田。 (7)应避免设在空气污秽地区。 (8)牵引变电所场址标高一般应在百年一遇洪水位以上。 (9)应具有生产和生活用水的可靠水源,方便职工生活。 (10)根据《铁路建设贯彻国防要求的规定》,牵引变电所的位置 17 距重点目标不宜小于500m。 2012-8-10
(3) 按照接触线、承力索的相对位置分为: 直链型 半斜链形、斜链形
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(1)按照接触悬挂结构分
简单悬挂:由一根接触线直接固定在支柱支持装置上的 悬挂形式。 简单悬挂的主要形式: 简单悬挂 接触线直接固定于悬挂点。 弹性简单悬挂 接触线通过弹性吊弦固定于悬挂点。 优点: 结构简单、支柱高度低、投资小、施工检修方便。
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A、单链形悬挂结构
单链形悬挂
简单链形悬挂结构简单,造价较便宜,运行、检修经验丰富。 目前,简单链形悬挂是我国电气化铁道使用的主要悬挂类型。
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单链形悬挂结构分类 按照悬挂点是否有弹性吊弦分为: 简单链形悬挂 悬挂点处无弹性吊弦是我国接触悬挂的主要形式 弹性简单链形悬挂 悬挂点处设有弹性吊弦根据弹性吊弦的结构分为: ∏ 形弹性链形悬挂
牵引供电施工安全要求(4篇)
牵引供电施工安全要求牵引供电是指在施工现场或特殊场所,通过临时架设电缆或移动供电设备,来满足施工工程所需的电力供应。
由于牵引供电是在电缆或移动设备上进行临时架设,所以施工安全是非常重要的。
本文将详细介绍牵引供电施工的安全要求。
第一,施工前应做好充分的准备工作。
施工前应对施工现场进行详细的勘测和分析,了解地形、地貌、地下管线等因素,寻找可供架设电缆的最佳区域,并制定相应的施工方案。
同时,应调查现场的危险因素,确定应采取的安全防护措施。
第二,要进行电缆的选用和安装。
在施工现场应根据负荷要求,选用合适的电缆。
选用的电缆应符合设计要求和国家相关标准,具有良好的电气性能和耐久性。
电缆的安装应按照要求进行,尽量避免弯曲和扭曲,防止因电缆过度弯曲而损坏绝缘层。
第三,进行接地操作。
施工现场的所有金属设备和设施应进行接地处理,确保安全电流能够及时流入大地,避免触电事故的发生。
接地电阻应符合规定,接地设备应合理布置,并定期检测和维护。
第四,施工现场应设立警戒区域。
在施工现场应设立明显的警戒标志和临时围栏,禁止无关人员进入工作区域。
并设置专人负责监督施工现场的安全,做到及时发现和处理潜在危险。
第五,施工人员应定期接受安全教育和培训。
施工人员应具备相关的牵引供电施工知识,并了解相关安全规范和操作方法。
定期组织安全培训和演练,加强施工人员的安全意识和应急处理能力。
第六,施工现场应配备必要的安全设施和器具。
如应提供防护帽、安全鞋等个人防护用品,同时应配备灭火器等灭火设备,以应对突发火灾等紧急情况。
第七,施工现场应定期进行安全检查和维护。
及时发现和排除隐患,确保施工现场的安全。
定期检测电缆的电气性能和绝缘状况,及时更换老化或损坏的电缆。
第八,严格遵守操作规程。
施工人员在进行牵引供电施工操作时,应按照操作规程进行,不得违反相关操作规定。
在操作过程中要注意安全距离、电流限值等要求,确保施工操作的安全性。
第九,注意防雷和防雨。
在雷雨天气下,应及时停止施工操作,并避免电缆被直接暴露在雨水中。
牵引供电系统基础知识
第一章牵引变电一次设备一、概述1、什么叫牵引供电系统?牵引供电系统由哪几部分组成?铁路从地方引入110kv电源,通过牵引变电所降压至27.5kv送至电力机车的整个系统叫牵引供电系统。
牵引供电系统由以下几部分组成:地方变电站、110kv输电线、牵引变电所、27.5kv 馈电线、接触网、电力机车、轨回流线、地回流线。
2、牵引供电系统的供电方式有哪几种?有以下三种: 直供方式---以钢轨与大地为回流;BT方式---电流通过吸流变压器与回流线再返回变电所,限制对通信线路的干扰;AT方式---利用自耦变压器对接触网供电,以减少对通信线路的干扰。
3、什么叫牵引网?通常将接触网、钢轨回路(包括大地)、馈电线和回流线组成的供电网称为牵引网。
4、牵引变电所的作用是什么?牵引变电所从地方引入110kv高压,通过牵引变压器降至适合电力机车运行的27.5kv电压,送至接触网,供给电力机车运行。
其作用是接受、分配、输送电能。
5、牵引变电一次设备包括什么?牵引变电一次设备由以下几部分组成:牵引变压器、断路器、隔离开关、电压互感器、电流互感器、母线、避雷器、电抗器、电容器、接地装置等。
6、牵引变电所有哪几个电压等级?交流:110kv, 27.5kv, 10kv ,380v ,220v ,110v直流:220v(110v)7、牵引变电所对接触网的供电方式有哪几种?牵引变电所对接触网的供电有两种方式:单边供电和双边供电。
接触网通常在相邻两牵引变电所的中央断开,将两牵引变电所间两个供电臂的接触网分为两个供电分区。
每以供电分区的接触网只能从一端的牵引变电所获得电能,称为单边供电。
如果在中央断开处设开关设备时可将两供电分区连通,此处称为分区亭。
将分区亭的断路器闭合,则相邻牵引变电所间的两个接触网供电分区可同时从两变电所获得电能,此方式称为双边供电。
8、牵引变电所一次接线方式有哪几种?牵引变电所一次接线主要有桥式接线和双T型接线两种。
(1)桥式接线:在通过式变电所中,有电力系统的穿过功率通过,桥断路器应经常处于闭合状态,这种接线称为桥式接线。
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。
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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
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• 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
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• 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
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• 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
电气化铁路scott接线变压器牵引供电方式设计1
黑龙江交通职业技术学院毕业设计(论文)题目电气化铁路scott接线变压器牵弓丨供电[方式设计专业班级______________姓名___________________学号_______________2017年月日摘要随着我国铁路跨越式发展战略的逐步实施,我国铁路已逐步向高速客运专线的方向发展,电气化铁道接触网作为整个电力供电系统的重要组成部分,其牵引负荷的供电要求相以前的常规铁路已发生较大变化,对接触网系统的供电质量要求也越来越高。
牵引供电系统的供电质量好与坏?弓网是否有良好的受流质量?这与高速铁路供电系统方式有着密不可分关系,因为供电方式的不同将直接影响接触网的电压、电流等参数,最终影响受流质量。
目前,铁道部加快了重载高速电气化铁路的建设。
重载高速电气化铁路的重要特点是牵引负荷较以往电气化铁路有很大幅度的提高,如大秦线2亿t扩能改造工程,单列车牵引质量由1万t增加到2万t,牵引功率也由原来的12800kW增加至25600kW; 高速客运专线速度为350km/h时,列车牵引功率可达到22000〜25000kW,是普通速度客运机车功率的4〜5倍。
如此大的负荷对供电系统的功率传输能力提出了新的要求。
因此,对高速铁路接触网供电方式研究是十分关键的。
关键词:变压器,斯科特,供电目录第1 章绪论................................................................... 1..1.1 选题目的和意义........................................................1..1.2 国内外研究现状........................................................1..1.3 牵引变压器............................................................2...1.4 本文主要内容..........................................................2...第2 章斯科特变压器..........................................................4...2.1 AT供电方式........................................................... 4.2.2 斯科特变压器特点......................................................4..2.3 斯科特变压器供电方式..................................................6..2.4 高压侧主接线........................................................ 7...2.5 馈线侧主接线设计......................................................8..第3 章斯科特计算........................................................... 1..0.3.1 变压器计算容量....................................................... 1..03.2 变压器校核容量....................................................... 1..03.3 短路计算............................................................. 1..1.3.3.1 短路点的选取.................................................... 1..13.3 备用方式选择..........................................................1..13.4 绘制电气主接线图..................................................... 1..2第4 章我国采用斯科特变压器的线路........................................... 1..44.1 哈大铁路客运专线..................................................... 1..44.2 京沪高速铁路......................................................... 1..4.4.3 京沈客运专线......................................................... 1..5.第5 章结论................................................................ 1..6.参考文献 ..................................................................... 1..7..第1章绪论1.1 选题目的和意义我国自1961年8月15日建成开通宝鸡至凤州91km第一段山区电气化铁路、实现电气化铁路零的突破以来,到2005年末,电气化开通营业里程已突破2万km。
电气化铁路牵引供变电技术—第一章—绪论
第一章 概 述
第二节 牵引供电系统概述
一、牵引供电系统的电流制
电力牵引供电系统是指从电力系统或一次供电系统接受电能,通过变 压、变相或换流(将工频交流变换为低频交流或直流电压)后,向电 力机车负载提供所需电流制式的电能,并完成牵引电能传输、配电等 全部功能的完整系统。电流制是指牵引供电系统中牵引网的供电电流 种类。目前中国主要采用直流制和交流制。
③三级负荷。是指不属于上述一类和二类负荷的其他负荷。如: 农村负荷等。对供电无特殊要求。
第一章 概 述
三、电力系统中性点运行方式 电力系统的中性点的运行方式主要有中性点不接地、中性点
经消弧线圈接地和中性点直接接地三种。前两种又称为小电流 接地系统,后一种称为大电流接地系统。
中性点不接地
中性点经消弧线圈接地
第一章 概 述
总结: 线路首端至末端损耗组成:绕组损耗(5%)+线路损耗(5%) ①普通线路:首端高10%,末端为线路额定电压。 ②连接发电机:首端高5%,末端变压器高5%。 ③连接短线路发电机:首端高5%,末端为线路额定电压。
第一章 概 述
2、电能的电压指标 (1)电压偏差
电压偏差是指用电设备的实际工作电压与额定电压的差值,通常 用百分数表示。
太光发电是不通过热过程而直接将太阳的光能转换成电能。 7)潮汐发电— 利用潮汐的动能和势能发电。
第一章 概 述
①火力发电厂 按照能源输出的形式可分为:凝汽式发电厂、热电厂。 火力发电厂结构:燃烧系统,汽水系统,电气系统。
化学能——蒸汽热能——电能 特点: 布局灵活,建设周期较短,投资较少,但运行费用较高; 启动时间长,煤耗大; 污染环境。
中性点直接接地
第一章 概 述
1、中性点不接地 ①发生单相金属性接地(直接接地故障,阻抗值小)或单相非金
牵引供电规程与规则资料
2.《电气化铁路有关人员电气安全规则》
为了贯彻执行国务院发布的有关安全规定精神,保证电气化铁路沿 线人民生命财产安全,适应电气化铁路发展以及新建电气化线路送电通 车的安全宣传要求,铁道部自1979年4月26日以(79)铁机字654号文发布 实施。要求对通往电气化区段的乘务人员、押运人员及电气化铁路沿线 路内外职工、城乡广大人民群众组织传达学习和广为宣传,为有效地预 防触电伤亡事故发生,保证铁路运输安全。
课题讨论1
1
安全安 安全运输 全
铁路技术管理规则
接触网事故抢修规 则
供电事故管理规则
第二讲
公用规章
事故处理规定
第二节
一、事故分类
根据事故造成的人员伤亡、直接经济损失、列车脱轨辆数、中断铁路行车时 间等情形,事故等级分为特别重大事故、重大事故、较大事故和一般事故。
二、事故应急救援
事故发生后,列车司机或者运转车长应当立即停车,采取紧急处置措施;对 无法处置的,应当立即报告邻近铁路车站、列车调度员进行处置。
第二讲
公用国家重要的基础设施,国民经济的大动脉,交通 运输体系的骨干,是运输能力大、节约资源、有利环保的交 通运输方式,在全面建设小康社会的进程中肩负着重要的历 史使命。铁路要促进国民经济社会又快又好发展,适应保障 国防建设的需要。 铁路运输具有高度集中的特点,各工作环节须紧密联系、 协同配合。为确保铁路安全正点、方便快捷、高速高效,必 须加强铁路技术管理,制定统一、科学的《铁路技术管理规 程》。
第三讲
铁路电力安全工作规程
总则及一般要求
第一节
二、一般要求
第1条运行中的供电设备系指全部带有电压,或部分带有电压及一经操作即 可带有电压的设备。
地铁牵引供电系统
地铁牵引供电系统摘要牵引供电系统是城市轨道交通系统中最重要的基础能源设施,其功能是为轨道交通系统中的电动汽车供电,保证轨道交通车辆的正常运行。
通过比较供电方案,地铁供电系统采用集中供电系统。
该系统包括电力局变电站变电站与主变电站之间的输电线路以及轨道交通供电系统内部牵引输电与配电。
网络,直流牵引供电网络和车站低压配电网络;牵引供电系统由主变电站,高/中压供电网络,牵引供电系统,电力监控系统,接触网系统,杂散电流保护和接地系统以及供电车间组成。
轨道交通供电系统的主要功能如下:接收和分配电能:主变电站主变压器将110KV高压转换为35KV中压,35KV供电网络将电能分配到每个车站和仓库的牵引变电站和降压变电站。
关键字:集中供电方式;牵引变电所;35KV中压Metro traction power supply systemAbstractTraction power supply system is the most important basic energy facility in urban rail transit system. Its function is to supply electric vehicles in rail transit system and ensure the normal operation of rail transit vehicles. Through the comparison of the power supply scheme, the centralized power supply system is adopted in the subway power supply system. The system includes the transmission lines between the substation and the main substation of the power station and the traction and transmission and distribution of the power supply system in the rail transit. Network, DC traction power supply network and station low voltage distribution network;traction power supply system consists of main substation, high / medium voltage power supply network, traction power supply system, power monitoring system, catenary system, stray current protection and grounding system, and power supply workshop. The main functions of the rail transit power supply system are as follows:Receiving and distributing electric energy: the main transformer of main substation converts 110KV high voltage to 35KV medium voltage, and 35KV power supply network distributes electric energy to traction substation and step-down substation of each station and warehouse.Keywords: centralized power supply mode;traction substation;35KV medium voltage目录第一章绪论 (1)1.1 供电系统的功能 (1)1.2 供电系统的构成 (2)1.3 供电系统电磁兼容 (2)第二章牵引供电系统 (3)2.1 牵引供电运行方式 (3)2.2 牵引供电系统保护 (6)2.3 牵引变电所 (10)2.4 牵引网 (13)第三章牵引供电计算 (14)3.1 概述 (14)3.2 平均运量法 (15)3.3 用平均运量法对罗家庄牵引变电所的计算 (16)第四章结论 (20)参考文献 (21)第一章绪论1.1 供电系统的功能1.1.1 全方位的服务功能地铁供电系统为地铁的安全运行提供服务。
牵引供电系统
牵引供电系统第一节系统组成一、组成与要求在城市轨道交通牵引供电系统中,电能从牵引变电所经馈电线、接触网输送给电动列车,再从电动列车经钢轨(称轨道回路)、回流线流回牵引变电所。
由馈电线、接触网、轨道回路及回流线组成的供电网络称为牵引网。
牵引供电系统即由牵引变电所和牵引网组成,其中牵引变电所和接触网是牵引供电系统的主要组成部分。
牵引变电所:供给城市轨道交通一定区域内牵引电能的变电所。
其主要包括整流机组、直流开关柜、负极柜、轨电位限制装置组成。
接触网(或接触轨):经过电动列车的受电器向电动列车供给电能的导电网(有接触轨方式和架空接触网两种方式)。
馈电线:从牵引变电所向接触网输送牵引电能的导线。
回流线:用以供牵引电流返回牵引变电所的导线。
电分段:为便于检修和缩小事故范围,将接触网分成若干段称为电分段。
轨道:列车行走时,利用走行轨作为牵引电流回流的电路。
在采用跨座式单轨电动车组时,需沿线路专门敷设单独的回流线。
牵引变电所的数量、容量和设置的距离是根据牵引计算的结果,并经济技术比较后确定的。
它们一般设置在城市轨道交通沿线若干车站及车辆段附近。
每个牵引变电所按其所需容量设置两组牵引整流机组并列运行,沿线任一牵引变电所故障解列,由两侧相邻的牵引变电所共同承担该区段的全部牵引负荷。
牵引变电所的容量和设置的距离一般需考虑以下设计原则和技术条件:1.正线任一牵引变电所故障时,其相邻牵引变电所应采用越区供电方式,负担起该区段的全部牵引负荷,此负荷应满足远期高峰小时负荷。
2.牵引变电所的数量及其在线路上的位置,应满足在事故情况下越区或单边供电时,接触网的电压水平。
3.在任何运行方式下,接触网最高电压不得高于1800V,高峰小时负荷时,全线任一点的电压不得低于1000V。
二、运行方式牵引变电所向接触网供电方式有两种,即单边供电和双边供电。
城市轨道交通接触网(或接触轨)在每个牵引变电所附近由电分段进行电气隔离,分成两个供电分区,每个供电分区也称为一个供电臂,如列车只从所在供电臂上的一个牵引变电所获得电能,这种供电方式称为单边供电。
高速铁路牵引供电系统相关问题的分析与研究-毕业设计
高速铁路牵引供电系统相关问题的分析与研究-毕业设计``毕业设计高速列车与牵引供电系统直接相关,是进行牵引供电系统研究的最重要的基础。
为此,文首先对牵引供电系统组成进行了详细介绍,然后结合牵引供电系统供电方式及牵引供电回路的特点,对牵引供电系统供电分析论证,针对无功功率、谐波电流、负序电流,分析了牵引供电系统存在问题提出了解决办法。
然后提出了理想牵引供电系统,根据运行方式与同相供电系统,研究并分析牵引变电所的(最小)补偿容量,并提出研究后的自耦变压器(AT)供电模式,从而进行新型AT供电模式的研究。
关键词:牵引供电系统、牵引变电所、供电系统、供电回路第1章绪论 (1)1.1 本文研究的目的和意义 (1)1.2 国内外研究现状 (1)1.2.1 概况 (1)1.2.2 日本 (3)1.2.3 法国 (5)1.2.4 德国 (6)1.3 本文主要工作 (6)第2章高速铁路牵引供电系统系统介绍 (7)2.1 牵引供电部分 (8)2.2 牵引网供电方式 (9)2.2.1 直接供电方式 (9)2.2.2 吸流变压器—回流线装置BT (10)2.2.3 自耦变压器供电方式(AT) (11)2.2.4 带回流线的直接供电方式(DN) (12)2.3 牵引供电回路 (13)第3章高速铁路牵引供电系统相关问题 (14)3.1 铁道牵引供电系统的组成 (14)3.2 铁道牵引供电系统存在的问题 (15)3.2.1 无功功率 (15)3.2.2 谐波电流 (15)3.2.3 负序电流 (16)3.2.4 解决方法 (16)第4章高速铁路牵引供电发展的若干关键技术问题 (17)4.1 理想牵引供电系统 (17)4.1.1 系统构成 (18)4.1.2 运行过程 (19)4.2 现行方式与同相供电系统 (19)4.2.1 同相供电系统 (20)4.2.2 牵引变电所的(最小)补偿容量 (20)致谢 (21)参考文献 (23)第1章绪论1.1 本文研究的目的和意义随着我国国门经济的持续稳定发展,人口城镇化进程加速,国际交往急剧增加,旅游事业日益兴旺,诱发了大量的困运需求。
毕业设计-牵引变电所供电系统设计
毕业设计牵引变电所供电系统设计Design of Power Supply System forTraction Substation2013届电气与电子工程学院专业电气工程及其自动化学号学生姓名指导教师完成日期2013年6月10日毕业设计成绩单毕业设计任务书毕业设计开题报告摘要自20世纪80年代以来,我国的电气化铁道有了很大的发展。
目前,电气化已经成为铁路发展的趋势,越来越成为最现代化的铁道。
牵引变电所作为电气化铁路供电系统的心脏,为列车的运行提供电能,是列车安全运行的重要保障。
石太客运专线是我国铁路“四纵四横”客运专线的重要组成部分,连接了石家庄和太原两大铁路枢纽。
本设计的任务是完成石太客运专线中井陉牵引变电所供电系统设计。
根据相关资料,首先确定了牵引供电方案,本设计采用2×25kV工频交流制,AT供电方式,复线区段供电,牵引变压器采用三相VV型式。
然后进行了容量计算,并根据实际情况,计算了牵引网阻抗。
在此基础上分别进行了短路计算、电能电压损失计算。
之后,对电气设备进行了选择与校验。
最后进行谐波分析以及防雷接地的设计,并对供电过程中产生的不良影响给出相应合理的措施。
关键词:牵引变电所牵引变压器AT供电方式客运专线AbstractSince 1980s,our country has made great progress in electrified railway.Currently, electrification has become the trend of the development of the railway,becoming the most modern railway increasingly.As the heart of the electrified railway power supply system,traction substations provide electrical power for the operation of trains,and is an important guarantee for the safe operation of trains.The Shijiazhuang-Taiyuan passenger dedicated line is an important component of China's railway "four vertical and four horizontal"passenger dedicated line,linking Shijiazhuang and Taiyuan, the two major railway hub.The design task is to complete the power supply system for Jingxing traction substation in Shijiazhuang-Taiyuan passenger dedicated line.According to the relevant information,determine the traction power supply scheme firstly.This program utilized the AT power supply, double line-powered, three-phase VV connection for the traction transformer.Then capacity calculation was carried out,and according to the actual situation, the traction network impedance was calculated.On this basis, the short circuit voltage and power loss calculation were carried out respectively.Afterwards, came to the selection and calibration of the electrical equipment.Final step was harmonic analysis and the design of lightning protection grounding,at the same time, the reasonable measures for negative effects of power supply were proposed.Key words: traction substations t raction transformer AT power supplyp assenger dedicated line目录第1章绪论 (1)1.1 课题研究的背景及意义 (1)1.2 电气化铁路牵引供电系统的现状 (1)1.2.1 国外情况 (1)1.2.2 国内情况 (2)1.3 设计主要内容 (3)第2章牵引变电所的供电方式和主接线设计 (5)2.1 牵引供电系统 (5)2.1.1 系统结构 (5)2.1.2 系统的工作特点 (5)2.2 牵引网对电力机车的供电方式 (6)2.3 牵引变电所主接线的设计 (7)2.3.1 概述 (7)2.3.2 高压侧电气主结线的基本形式 (7)2.3.3 220kV侧接线 (10)2.3.4 2×27.5kV侧接线 (10)2.3.5 牵引变压器的接线 (10)2.4 主接线图 (11)第3章牵引变压器容量的计算与确定 (12)3.1 概述 (12)3.2 牵引变压器容量的计算 (12)3.2.1 供电臂1、2平均电流的计算 (13)3.2.2 供电臂1、2有效电流的计算 (16)3.2.3 变压器容量的计算 (16)3.2.4 变压器校核容量的计算 (17)3.2.5 求变压器的安装容量 (19)第4章牵引网阻抗 (20)4.1 概述 (20)4.2 牵引网阻抗计算 (20)4.2.1 导线的类型的选择 (20)4.2.2 导线的相关参数 (20)4.2.3 牵引网阻抗计算相关公式 (21)4.2.4 牵引网阻抗计算的相关数据 (23)4.2.5 牵引网阻抗计算 (23)第5章短路计算 (28)5.1 概述 (28)5.2 三相对称短路计算 (28)5.2.1 一次侧短路计算 (30)5.2.2 二次侧短路计算 (30)5.3 牵引变电所牵引侧短路类型及短路电流计算 (31)5.3.1 短路类型及计算公式 (31)5.3.2 牵引变电所牵引侧短路电流计算 (32)5.4 牵引网短路类型及短路电流计算 (33)5.4.1 短路类型及计算公式 (33)5.4.2 牵引网短路电流计算 (34)第6章牵引变电所电气设备的选择及其校验 (38)6.1 电气设备的选择及其校验的方法 (38)6.2 断路器的选择和校验 (39)6.2.1 断路器介绍 (39)6.2.2 220kV侧断路器的选择与校验 (39)6.2.3 2×27.5kV侧断路器的选择 (40)6.3 隔离开关的选择和校验 (41)6.3.1 隔离开关的介绍 (41)6.3.2 220kV侧隔离开关的选择与校验 (41)6.2.3 2×27.5kV侧隔离开关的选择 (42)6.4 互感器的选择 (43)6.4.1 电流互感器的选择与校验 (43)6.4.2 电压互感器的选择与校验 (45)第7章牵引供电系统谐波分析及对通信线路的影响 (47)7.1 谐波分析 (47)7.1.1 概述 (47)7.1.2 牵引供电系统的谐波与功率因数 (47)7.2 电气化铁道谐波的特点 (48)7.3 电气化铁道谐波的危害 (48)7.4 电气化铁道谐波的抑制 (49)7.4.1 概述 (49)7.4.2 谐波抑制措施 (49)7.4.3 总结 (51)7.5 牵引网对通信线路的影响 (51)7.5.1 概述 (51)7.5.2 静电感应影响 (51)7.5.3 电磁感应影响 (51)7.5.4 减小对通信线路影响的措施 (52)第8章牵引供电系统的电压损失和电能损失 (53)8.1 电压损失 (53)8.2 AT牵引网最大电压降的计算 (53)8.3 VV接线变压器电压损失 (54)8.4 改善供电臂电压水平的方法 (54)8.5 牵引网电能损失 (57)8.5.1 概述 (57)8.5.2 AT牵引网电能损失的计算 (57)8.6 牵引变电所的电能损失 (57)8.6.1 概述 (57)8.6.2 VV接线牵引变压器电能损失的计算 (58)8.7 减小牵引供电系统电能损失的措施 (59)第9章防雷、接地装置及地中电流 (60)9.1 供电线路的雷电防护 (60)9.1.1 概述 (60)9.1.2 防雷措施 (60)9.2 变电所的雷电防护 (61)9.2.1 概述 (61)9.2.2 防雷措施 (61)9.2.3 避雷器的选择 (62)9.3 牵引变电所的接地 (62)9.3.1 概述 (62)9.3.2 接地设计方案 (63)9.3.3 接地装置材料选择 (63)9.3.4 降低接地电阻措施 (64)9.3.5 总结 (64)9.4 地中电流 (64)9.4.1 地中电流的产生 (64)9.4.2 地中电流的特点 (64)9.4.3 地中电流的近似计算 (65)9.4.5 地中电流的不良影响及对策 (66)第10章结论 (67)参考文献 (68)致谢 (69)附录 (70)附录A 外文翻译 (70)附录B 设计图纸 (82)第1章绪论1.1 课题研究的背景及意义自1897年,有了第一条电气化铁路以来,全世界已经有68个国家和地区修建电气化铁路25万公里,承担铁路总运量的80%以上,电气化铁路已经成为一个国家现代化的重要标志。
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The Power Supply System
牵引供电第一章及绪论
第0章 绪 论
牵引供电第一章及绪论
关于本课程
特点: 供电系统是电气工程与自动化专业的重点专业
课程之一,同时又是其它后续专业课程的基础。 专业课与基础课的差别:
1.工程应用和理论性 2.粗略与精确 3.模糊推理与逻辑推理 前修课程:电路分析、电机学、电磁场 后续课程:供变电技术
(5)接触网悬挂方式 (接触网课程)
(6)调度方式
(变电站监控课程)
(7)检测技术
4.电力机车的发展
本课程主要内容
(一)牵引计算基础与电气计算的相关内容(第2章) (二)牵引变电所 1.主变压器的接线方式(第3章) 2.主变器的容量计算和选择(第4章) 3.供电方式和供电回路( § 1.4) 4.变电所换相联接(第7章) 5.牵引变电所电压损失(第6章)
(三)牵引网 1.牵引网阻抗(第5章) 2.牵引网电压损失(第6章) 3.牵引网电压改善的方法(第6章) (四)负序问题(第7章) (五)谐波问题(第8章) (六)并联无功补偿(第9章) (七)牵引网对通信线路的影响(第10章)
第一章 电力系统与牵引供电系统
牵引供电第一章及绪论
§1.1电力系统概述
电力系统 — 是一个包括发电(厂)、输电(线)、变 电、配电、用电装置的完整工作系统。 一、发电厂 将其它形式的能源转换为电能 二、电力网 :输电线路、配电线路、变电所 1.输电线路:输送电能,电压较高,线路较长 2.配电线路:分配电能,电压较低,线路较短
电网按其规模主要分为: 地区电网 一个地区或一个省
交通大学出版社,2007
我们国家的铁路发展分为三个阶段:
蒸汽牵引(Steam traction) — 蒸汽机车(烧煤) 有庞大的蒸汽锅炉、专用煤水车箱等 缺点:牵引动力小,效率低
内燃牵引(diesel traction) — 内燃机车(柴油) 利用柴油发电机---电动机组牵引列车 与蒸汽牵引相比,牵引力大,效率高
最高时速318公里
Hale Waihona Puke 3.牵引供电系统设施的发展
(1)牵引供电系统向电力机车供电的方式 直接供电方式(DF) Direct feeding 带回流线的直接供电方式(DN) Negative feeder 吸流变压器供电方式(BT) Booster-Transformer 自耦变压器供电方式(AT) Auto-Transformer ( §1.4,其中BT在第10章中详细介绍,AT在第
电压等级:110kV~220kV 区域电网 几个地区或几个省联合而成
电压等级:330kV~500kV
3.变电所 (1)枢钮变电所 通常有两个及以上电 源汇集,进行电能的分配和交换,从而形成 电能的枢钮。规模大,采用三绕组变压器获 得不同级别的电压,送到不同地区。
(2)地区变电所 供电给一个地区用电, 采用三绕组变压器,高压受电,中压转供, 低压直配。
(3)用户变电所 电力系统的终端变电 所,直接供给用户电能。采用双绕组变压器。
电力系统的表示方法
动力部分 发电机
8—锅炉
86
1—发电机
1
2
G
输电系统 110kV
电力网 3
低频单相交流制:( 16 2 Hz,25Hz ),主要用于工矿, 电压为11-15kV,采用3 交流整流子式牵引电动机。
三相交流制,不采用。 交流制
工频单相交流制:主要用于大运量、重载的 铁路运输,额定电压为25kV,广泛采用。
2.发展概况
国外: 1881年 巴黎 有轨电车 ; 1895年 美国 直流制电车 600V 1897年 德国 电气化铁路;
继电保护
本课程所使用教材
李群湛,贺建闽.《牵引供电系统分析》.西 南交通大学出版社
本书主要作为电气工程及自动化专业铁道牵 引电气化与自动化方向本科教学之用,亦可 作为同类专业的成人培训用书,一些章节尚 可供研究生教学参考。
参考书
曹建猷著.《电气化铁道供电系统》.西南交大出版社 1988.
贺威俊,简克良主编.《电气化铁道供变电工程》中国 铁道出版社,1982
我国: 1961年 宝凤线 (宝鸡—凤州) 第一条电气化铁路 1986年 大秦线(大同—秦皇岛)第一条开行重载单元双线电气化 铁路 1995年 干武线(干塘—武威) 第一条沙漠电气化铁路 1997年 广深线(广州—深圳) 第一条准高速电气化铁路
平均时速 160公里 2002年 秦沈线(秦皇岛—沈阳)第一条高速客运专线
电力牵引(electric traction) — 电力机车(电能) 动力大、效率高;节省能源、经济效益好; 优化生态环境,改善劳动条件
采用电力牵引的铁路称为电气化铁路 (electrified railway)
电气化铁路的牵引动力是电力机车(electric locomotive),它本身不带能源(非自给性),必须从 外部电源和牵引供电系统获得电能,经过变换后, 输送到牵引电动机,使牵引电动机旋转,来驱动 车轮转动进而牵引列车运行。
11章中详细介绍)
(2)牵引变电所主变压器的主结线型式 YN,d11接线—广泛应用于DF和BT方式 ( § 3.2) 单相V,V接线 斯科特(Scott)—广泛应用于AT方式 ( § 3.3) YN,d11,d1三相结线等等。
(3)断路器:多油、少油、SF6、真空断路器 (供变电技术课程)
(4)继电保护 (继电保护课程)
电气化铁路除了一般的铁路线路、车站、 通讯、信号等设施外,还包括特殊的牵引 供电系统、电力机车以及相应的运行、维 修和管理单位(供电段、电力机务段、电 力调度及其主管部门) 。
我国电气化铁路发展概况
1. 电流制与额定电压 根据电流形式电气化铁路可分为:
直流制:主要用于城市轨道交通,额定电压有1500V和750V。
简克良主编.《电力系统分析》.西南交大出版社,1992. 李群湛著.《并联补偿及其应用》.西南交大出版社,
1989. 袁则富,何其光译.《电气化铁路供电》,西南交大出
版社,1989. 铁道部基建总局编译组译.《铁路供电手册》.中国铁道
出版社,1988. 谭秀炳编。《交流电气化铁道牵引供电系统》。西南