交流电气化牵引变电所
牵引变电所全解
4、变压器的技术参数：
⑪、额定电压：变压器长时间运行所能承受的工作电压。三相变压器的额定 电压指线电压 ⑫、额定容量：在额定使用条件下所能输出的视在功率。 ⑬、额定电流：变压器在额定容量下允许长期通过的电流。三相变压器的额 定电流指线电流 ⑭ 变压器并联运行的条件：接线组别相同、电压比相同、短路电压相同 ⑮变压器运行中的巡视检查项目： ①、声响是否正常 ； ②、油位是否正常 ； ③、油温是否正常 ； ④、引线有无过松、过紧现象，接头接触是否良好； ⑤、绝缘套管是否清洁无裂纹，有无打火放电现象； ⑥、防爆筒玻璃应无破裂，密封良好。 ⑦、呼吸器内无油，干燥剂颜色应正常。 ⑧、瓦斯继电器内无气体。 ⑨、冷却装置、风扇电机应齐全，运行正常。 ⑩、有载调压开关装置位置指示，动作记数器显示正确，低压侧母线电压在 调压范围内。
三相电源 三相电源 GK GK DL GK DL GK GK GK DL GK GK GK GK 1#B 2#B DL GK DL GK GK GK DL 三相电源 GK GK DL DL GK GK DL GK 三相电源 GK 三相电源 三相电源
DL
1#B 1#B 2#B 2#B
五、牵引变电所一次设备模拟接线图
2、三相V/v接线变压器
电力机车是单相交流负荷，现在普遍采用三相V/v接线牵引变压器。这种变电所内装设 两台三相V,v接线牵引变压器。一台运行，一台固定备用。三相V/v接线牵引变压器的内部 接线类似两台纯单相接线变压器，有两台独立的铁心和对应的绕组通过电磁感应进行变换 和传递，两台容量可以相等，也可以不等，容量利用率可达100% 。其接线原理示意图如下：
目 录
一、电气化铁路牵引供电系统概述 二、电气化铁路牵引供电回路 三、电气化铁路牵引供电方式 四、牵引变电所高压进线接线方式 伍、牵引变电所一次设备模拟接线图 六、牵引变电所主要一次设备结构及工作原理 七、牵引变电所二次设备及其接线图 八、牵引变电所工作票填写标准 九、牵引变电所值班业务基础知识 十、牵引变电所常见故障及处理方法
牵引变电
牵引变电所（traction substation）向电气化铁道或城市轨道交通电力牵引等提供电能和变换、分配电能的电气装置与设施。
其功能是将电力系统的三相交流电经降压、整流或变频后，供电力机车和...牵引变电所（traction substation）向电气化铁道或城市轨道交通电力牵引等提供电能和变换、分配电能的电气装置与设施。
其功能是将电力系统的三相交流电经降压、整流或变频后，供电力机车和动车组使用。
类型与主要设施根据电力牵引采用电流制的不同，牵引变电所区分为直流、低频交流及工频交流三种类型。
直流牵引变电所具有降压和整流两种功能，主要设备有降压变压器及整流装置。
用于直流制电气化铁路、矿山与城市轨道交通电力牵引系统。
低频交流牵引变电所具有降压和变频两种功能，主要设备有降压变压器、变频设备和升压变压器。
电力系统的三相工频交流电，经降压并将工频变换成低频162/3Hz，供具有单相整流子牵引电机的机车使用。
这种牵引变电所在西欧一些国家（德国、瑞士、瑞典等）得到采用。
工频交流牵引变电所的主要功能是降压，主要设备是降压变压器，以及无功、谐波综合补偿装置等，随着工频交流电力牵引制的发展，这类牵引变电所在中国、欧洲等不少国家得到广泛应用。
所有类型牵引变电所，都设有由断路器或快速开关、母线、测量用电流、电压互感器和避雷器等电气设备构成的屋外和屋内式配电装置，用以汇集和分配电能；各种电力变压器和换流设备，用以变换电压（降压和升压）、变换电流（整流）与频率（变频）；设于控制室内的控制、测量、信号、继电保护和自动、运动装置，它们是保证电气设备安全、经济运行的监控和保护设施；还设有供变电所运行、维护和控制、保护等需用的交、直流自用电电源与低压配电装置等。
各种牵引变电所功能与主要设施的示意框图见下图。
主要特点电气化铁路和城市轨道交通牵引变电所为一级电力负荷，要求电力系统必须采用双回进线或由两个电源点的环网进线，对其可靠供电。
牵引变电所简介
互感器分为电流互感器和电压 互感器，分别用于转换电流和 电压。
互感器的作用是保护设备和测 量仪表。
输电线路与母线
01
输电线路是用于传输电能的导线或电缆。
02
母线是牵引变电所内连接各个设备的导线或电缆。
输电线路和母线的材质和规格根据不同的输电需求进行选择。
03
控制系统与保护装置
控制系统是用于控制牵引变电所 内各个设备运行的装置。
作用
牵引变电所是铁路电气化的核心 设施，能够提高铁路运输效率和 安全性，同时降低运营成本。
组成与结构
组成
牵引变电所主要由变压器、断路器、 隔离开关、母线、电流互感器、电压 互感器等设备组成。
结构
牵引变电所的结构根据其规模和实际 需求可分为电源进线柜、降压变压器 柜、馈线柜、高压开关柜、控制柜等 主要部分。
05
牵引变电所的节能与环保措施
能效提升与节能技术应用
采用高效变压器
选择具有高效率的变压器，以减少能量损失。
优化输电线路
采用低阻抗输电线路，减少线路损耗。
负载自动调整
通过技术手段实现负载的自动调整，使变压器输出与实际负载相 匹配，降低能耗。
环保措施与绿色能源利用
使用清洁能源
优先选择使用清洁、可再生的能源，如风能、太阳能等。
紧固件检查与紧固
对牵引变电所的紧固件进行检查 和紧固，防止松动和脱落。
异常处理与事故应对
异常情况处理
当牵引变电所出现异常情况时，应立即采取措施进行处理，如断 路器跳闸、变压器漏油等。
事故应对
制定牵引变电所的事故应对预案，包括火灾、地震等自然灾害和人 为破坏等情况的应对措施。
应急电源与备用设备
在牵引变电所设置应急电源和备用设备，确保在故障情况下能够及 时恢复供电。
开闭所,牵引变电所,分区所的区别
开闭所，牵引变电所，分区所的区别开闭所开闭所(sub-section post)牵引网有分支引出时，为保证不影响电力牵引安全可靠供电而设的带保护跳匣断路器等设施的控制场所。
多设于枢纽站、编组场、电力机务段和折返段等处。
在供电分区范围较大的复线AT牵引网中，有时为了进一步缩小接触网事故停电范围和降低牵引网电压损失和电能损失，也可在分区所与牵引变电所之间增设开闭所，也称辅助分区所(subsectioning post)。
开闭所的主要设备是断路器。
电源进线一般设两回，复线时可由上、下行牵引网各引一回，出线则按需要设置。
当出线数量较多时，也可将开闭所母线实行分段。
单线时如就近无法获得第二电源，也可只引一回电源。
AT牵引网辅助分区所(SSP)的典型结构见下图。
图中，T为接触网;F为正馈线，PW为与钢轨并联的保护线(protection wire);B为断路器;SD为保安接地器;LA为避雷器;OT为控制回路电源;PT为电压互感器;AT为自耦变压器。
保护线的作用是当接触网或正馈线绝缘子发生闪络接地时，可与保护线形成金属性短路，便于断电保护动作。
分区亭分区亭设于两个牵引变电所的中间，可使相邻的接触网供电区段(同一供电臂的上、下行或两相邻变电所的两供电臂)实现并联或单独工作。
如果分区厅两侧的某一区段接触网发生短路故障，可由供电的牵引变电所馈电线断路器及分区亭断路器，在继电保护的作用下自动跳闸，将故障段接触网切除，而非故障段的接触网仍照常工作，从而使事故范围缩小一半。
AT所牵引网采用AT供电方式时，在铁路沿线每隔10km左右设置一台自耦变压器AT，该设置处所称做AT所。
牵引网的构成:1 馈电线2 接触网3 轨道回路和回流系统(一)牵引变电所牵引变电所是电气化铁路的心脏，它的功能是将电力系统输送来的110kV或220kV等级的工频交流高压电，通过一定接线形式的牵引变压器变成适合电力机车使用的27.5kV等级的单相工频交流电，再通过不同的馈电线将电能送到相应方向的电气化铁路(接触网)上，满足来自不同方向电力机车的供电需要。
牵引变电所知识
牵引变电所电力牵引的专用变电所。
牵引变电所把区域电力系统送来的电能，根据电力牵引对电流和电压的不同要求，转变为适用于电力牵引的电能，然后分别送到沿铁路线上空架设的接触网，为电力机车供电，或者送到地下铁道等城市交通所需的供电系统，为地铁电动车辆或电车供电。
目录简介结构组成分类任务回路简介电力牵引的专用变电所。
牵引变电所把区域电力系统送来的电能，根据电力牵引对电流和电压的不同要求，转变为适用于电力牵引的电能，然后分别送到沿铁路线上空架设的接触网，为电力机车供电，或者送到地下铁道等城市交通所需的供电系统，为地铁电动车辆或电车供电。
一条电气化铁路沿线设有多个牵引变电所，相邻变电所间的距离约为40～50公里。
在长的电气化铁路中，为了把高压输电线分段以缩小故障范围,一般每隔200～250公里还设有支柱牵引变电所,它除了完成一般变电所的功能外，还把高压电网送来的电能，通过它的母线和输电线分配给其他中间变电所。
结构组成牵引变电所的主要电力设备是单机容量为10000千伏安以上的降压变压器,称主变压器或牵引变压器。
工矿和城市交通大多采用直流电力牵引，故直流牵引变电所里除降压变压器外，还有把交流电变成直流电的半导体整流器。
此外，各类牵引变电所中还有用来接通和开断电力电路的主断路器、为了检修和安全用的隔离开关，以及为了自动、远动控制和保护用的自动控制系统和断电保护系统。
分类牵引变压所分为直流和交流两类。
直流牵引变电所的功能是把区域电网的高压电加以降压和整流，使之成为直流1500伏、750伏或城市交通用600伏电压,再送到接触网，为直流电力机车或电动车辆供电。
交流牵引变电所根据牵引变压器绕组接线不同，又分为三相、单相和三相-两相牵引变电所。
①三相牵引变电所：变压器原边绕组通常为星形连接，副边绕组为三角形连接。
三角形的一个连接点接铁路行车轨道，另两个连接点分别接牵引变电所左右两侧的供电分区接触网。
由于两侧相位差60°,需要分段。
简述牵引变电所的主要功能和类型
牵引变电所的主要功能和类型1. 引言牵引变电所是铁路电气化牵引供电系统中的重要组成部分，其主要功能是将高压电能转换为适用于电力机车的低压电能，并通过接触网供给给电力机车使用。
本文将详细介绍牵引变电所的主要功能和不同类型。
2. 主要功能牵引变电所的主要功能包括： 1. 电能供应：牵引变电所将高压电能转换为适用于电力机车的低压电能，为电力机车提供牵引能源。
2. 电能调节：牵引变电所能够根据实际牵引负荷的需求，对电能进行调节，确保供电系统的稳定运行。
3. 过电流保护：牵引变电所能够监测供电系统中的过电流情况，并及时采取保护措施，避免设备损坏和事故发生。
4. 电能质量控制：牵引变电所能够对供电系统的电能质量进行控制，确保供电系统的稳定性和可靠性。
3. 牵引变电所的类型根据不同的电气化系统和供电方式，牵引变电所可以分为以下几种类型：3.1 交流牵引变电所交流牵引变电所是指采用交流电作为供电方式的牵引变电所。
其特点是电能传输距离较远，可以实现大范围的电力机车供电。
交流牵引变电所通常采用变压器将高压交流电能转换为适用于电力机车的低压交流电能。
3.2 直流牵引变电所直流牵引变电所是指采用直流电作为供电方式的牵引变电所。
其特点是电能传输距离较短，适用于城市轨道交通等需要密集供电的场所。
直流牵引变电所通常采用整流装置将高压交流电能转换为适用于电力机车的低压直流电能。
3.3 混合牵引变电所混合牵引变电所是指采用交流电和直流电相结合的方式进行供电的牵引变电所。
其特点是能够兼顾交流牵引和直流牵引的需求，适用于供电系统复杂的场所。
混合牵引变电所通常同时具备交流和直流供电设备。
3.4 分布式牵引变电所分布式牵引变电所是指将供电设备分布在供电线路上的多个位置，以减小电能传输距离，提高供电系统的效率。
分布式牵引变电所通常采用分布式电力电子变换技术，能够实现对电能的精确控制和调节。
4. 牵引变电所的应用牵引变电所广泛应用于铁路电气化牵引供电系统中，为电力机车提供稳定可靠的电能供应。
高速铁路牵引供电系统
高速铁路牵引供电系统1.牵引变电所牵引变电所是电气化铁路的心脏，其作用是将110 kV（220 kV）三相交流电变换成27.5 kV（或55 kV）单相工频交流电，并供给电力牵引网和电力机车。
此外，有少数牵引变电所还需担负10 kV动力负荷。
所以，牵引变电所具有3个主要功能：接受三相电能，降压分配电能，减相以单相馈出供给牵引网。
2.分区亭在电气化铁路上，为了提高运行的可靠性，增加供电工作的灵活性，在相邻变电所供电的相邻两供电分区的分界处常用分相绝缘器断开，若在断开处设置开关设备和相应的配电装置，则组成分区亭。
在复线电气化区段，分区亭的主要功能如下：（1）使同一供电臂上的上、下行接触网并联工作或单独工作。
当并联工作时，分区亭内的断路器闭合以提高接触网的末端电压；当单独工作时，断路器打开。
（2）当同一供电臂上的上、下行接触网（并联工作）发生短路事故时，由牵引变电所相应的馈线断路器和分区亭中的断路器配合动作，切除事故区段，缩小事故范围；非事故区段仍可正常供电。
（3）当某牵引变电所全所停电时，可闭合分区亭中的越区隔离开关，由相邻牵引变电所向停电牵引变电所进行越区供电。
总之，分区亭的作用是：对单线牵引网，使两相邻供电臂单独工作或实现越区供电；对双线牵引网，使上、下行接触网并联，提高末端电压，缩小事故范围和实行必要时的越区供电。
3.开闭所当远离牵引变电所的枢纽站、电力机务段等大宗负荷需要多条馈电线向这些接触网分组供电时，一般采用建立开闭所的办法来解决。
开闭所是指不进行电压变换而用开关设备实现电路开闭的配电所。
开闭所一般有两条进线，然后多路馈出向枢纽站场接触网各分段供电，进线和出线均经过断路器，以实现接触网各分段停、供电的灵活运行，又由于断路器对接触网短路故障进行保护，从而可以缩小事故停电范围。
开闭所的作用是增加馈线数目，将主线接触网与分支接触网分开，缩小事故范围，提高供电可靠性，保证枢纽站、站场装卸作业和接触网分组检修的灵活性和安全性；降低牵引变电所的复杂程度，还可实现上、下行扭接，保证在事故情况下供电，正常情况下扭接有利于改善牵引网电压水平，降低电能损失。
牵引变电所
牵引变电所牵引变电所牵引变电所的功能是将三相的110KV(或220KV)高压交流电变换为两个单相的27.5KV的交流电，然后向铁路上、下行两个方向的接触网(额定电压为25KV)供电，牵引变电所每一侧的接触网都被称做供电臂。
该两臂的接触网电压相位是不同的，一般是用分相绝缘器隔离开来。
相邻变电所间的接触网电压一般是同相的[BFQ]，期间除也用分相绝缘器隔离外，还设置了分区亭，通过分区亭断路器或隔离开关的操作，实行双边(或单边)供电。
牵引变电所外部电源牵引供电系统一般又由铁路以外的容量较大的电力系统供电。
电力系统有许多种电等级网络和设备，其中110KV及以上电压等级的输电线路，用区域变电所中的变压器联系起来，主要用于输送强大电力，利用它们向电气化铁路的牵引变电所输送电力，供电牵引用力。
为了保证供电的可靠性，由电力系统送到牵引变电所高压输电线路无一例外地为双回线。
两条双回线互为备用，平时均处于带电状态，一旦一条回路发生供电故障，另一条回自动投入，从而保证不间断供电。
牵引变电所主接线牵引变电所(包括分区亭、开闭所，AT所等)，为了完成接受电能，高压和分配电能的工作，其电气接线可分为两大部分：一次接线(主接线)和二次接线。
主接线是指牵引变电所内一次主设备(即高压、强电流设备)的联接方式，也是变电所接受电能、变压和分配电能的通路。
它反映了牵引变电所的基本结构和功能。
二次接线是指牵引变电所内二次设备(即低电压、弱电流的设备)的联接方式。
其作用是对主接线中的设备工作状态进行控制，监察、测量以及实现继电保护与运动化等。
二次接线对一次主设备的安全可靠运行起着重要作用。
主接线是根据变电所的容量规模、性能要求、电源条件及配电出线的要求确定的，其基本主接线型式有：单母线分段接线、劳旁路母线的单母线分段接线、双母线接线、桥式接线、双T式(即分支式)接线等。
开闭所所谓开闭所，是指不进行电压变换而用开关设备实现电路开闭的配电所，一般有两条进线，然后多路馈出向枢纽站场接触网各分段供电。
牵引变电所改造工程方案
牵引变电所改造工程方案项目概述牵引变电所是铁路电气化系统中的重要设施，其作用是将外部电网的交流电能转换为适合供给电力机车使用的直流电，为铁路牵引系统提供稳定、可靠的电力。
随着铁路运输需求的不断增长，以及电网技术的发展，旧牵引变电所的设备老化以及技术水平滞后已成为影响供电质量和运营效率的问题。
为此，需要对旧牵引变电所进行改造升级，以满足日益增长的电力需求和提高供电可靠性。
改造目标1.提高供电可靠性和稳定性，确保铁路运营安全；2.提高设备效率，降低运营成本；3.改进设备技术水平，适应未来电气化系统的发展需求；4.保证改造工程期间对牵引供电的影响尽量减少，最大程度地保障铁路运输的连续性和平稳性。
改造范围本次改造工程主要涉及牵引变电所内的主要设备和系统，具体包括：1. 变电站变压器2. 开关设备3. 变流设备4. 控制和保护系统5. 电力电子设备及智能化系统6. 环境监测与安全保护设施工程方案一、变压器改造1.1 分析现有变压器的技术状况和运行情况，确定是否需要更换或升级变压器设备。
1.2 针对老化和损坏严重的变压器，进行全面检修或更换。
1.3 选用高效节能的新型变压器设备，提高变压器的运行效率和可靠性。
1.4 对现有变压器进行绝缘材料和绝缘结构的更新，提升其绝缘水平。
二、开关设备改造2.1 分析现有开关设备的技术状况和运行情况，确定是否需要更换或升级开关设备。
2.2 针对老化和损坏严重的开关设备，进行全面检修或更换。
2.3 选用新型的智能化开关设备，提高开关设备的操作性能和可靠性。
2.4 对现有开关设备进行防护装置的更新，提升其安全性。
三、变流设备改造3.1 分析现有变流设备的技术状况和运行情况，确定是否需要更换或升级变流设备。
3.2 针对老化和损坏严重的变流设备，进行全面检修或更换。
3.3 选用新型的可控硅变流器设备，提高变流设备的工作效率和可靠性。
3.4 对现有变流设备进行电子元件的更新，提升其性能和稳定性。
牵引变电所知识学习
牵引变电所知识学习牵引变电所是铁路电力系统中不可或缺的一部分，它负责为铁路牵引机车和列车提供稳定的供电。
在现代铁路建设中，牵引变电所是电气化铁路运营的基础设施之一。
因此，学习牵引变电所的知识对于电气化铁路的设计、建设和运营都至关重要。
一、牵引变电所的定义牵引变电所是指为铁路交通提供高电压、高电流的供电设备，作用是把电力从高压电网输送给铁路线路或站场的电设备，并将它们适当地加工成满足列车不同运行状态的电能。
牵引变电所一般设在电气化铁路的交流电化区内，其中包括交流供电和直流供电两种形式。
二、牵引变电所的组成和结构牵引变电所由冷却系统、变电设备、保护装置、自动化系统和控制系统等部分组成，其中变电设备是牵引变电所的核心。
变电设备包括变压器、开关柜、断路器、接触网电缆和牵引变流器等。
这些设备形成一个系统，通过控制中心进行控制，实现对列车供电的调控。
三、牵引变电所的类型牵引变电所有不同类型，主要分为以下几种：1. 交流牵引变电所：交流牵引变电所是最常见的一种，它通过变压器将交流电压升高后输入到接触网上，然后供应给列车运行。
其优点是稳定和安全，但其缺点也是非常明显的，将会有很大的能量损耗。
2. 直流牵引变电所：直流牵引变电所又称为直流牵引供电系统，它与交流牵引变电所的相比较，具有更高的稳定性和更低的能量损耗，但其投资和维护成本较高。
3. 静止式牵引变电所：静止式牵引变电所是指供电、变电和控制设备都在一个机房内，并通过专门的控制系统实现对列车的供电调节。
与传统的牵引变电所相比较，能有效地降低能量损耗和占地面积。
四、学习牵引变电所的意义1. 了解牵引变电所的工作原理，可以提高铁路电力工程师的实践能力和工作效率。
2. 学习牵引变电所的设计和运行原理，可以更好地参与到电气化铁路的设计、建设和运营中。
3. 对于铁路电力系统的安全和稳定性有着十分重要的意义，学习牵引变电所的相关知识可以帮助铁路工程师更好地掌握铁路电力系统的安全技能。
电气化铁路牵引变电所主接线设计及继电保护分析
电气化铁路牵引变电所主接线设计及继电保护分析作者：陶倩刘磊武金甲来源：《消费电子》2022年第02期《中长期高速铁路网规划》中指出，至2025年，中国铁路网发展规模将高达17.5万公里，当中高铁将实现3.8万公里。
到2030年，中国的远景铁路网发展规模将实现20万公里，当中高铁将实现4.5万公里。
铁道行业广阔的市场前景，特别是高速铁路的高速发展会带来电气化铁路供电系统行业旺盛的市场需求。
我国目前的客运专线用的单相工频（50Hz）交流电，除个别大运量货运线路之外，牵引供电系统都采用AT供电.AT供电通常配置的继电保护为馈线距离保护、过电流保护、电流速断保护等保护。
在自動化技术迅猛发展下，牵引供电系统及继电保护系统已有综合自动化发展的趋势。
铁路是我国交通运输中的重要组成部分，国家铁路和城市轨道交通是关系到我国国计民生的重大基础设施。
电力牵引在铁路、城轨和工矿运输中广泛应用，提高了运量和经济效益，电气化铁路为我国铁路缓解了运输压力，与我国能源结构状况相适应，对我们出行及社会发展有着重要的作用，是当今铁路机车牵引的主要动力来源。
牵引变电所的安全可靠工作是维护电气化高速铁路正常安全可靠运转的重要前提，其继电保护工作就是维持牵引变电站正常工作和故障切除的最主要维护手段之一。
主要功能包括：通过对用户的动作定值设定迅速切断故障装置和线路，减少了故障范围和故障时间所造成的经济损失。
利用自动重合闸、后备供电电源自投等设备，保证供电的安全可靠、减少了供电故障停电时间。
以及通过故障标记，迅速对故障地点加以定位，从而加速了故障抢修的速度。
采用了微机综合自动化控制系统，从而完成对牵引变电所设备的远程调度。
牵引变电所继电保护是保证牵引变电所可靠工作的关键，如果加设了继电保护系统装置，就可以使牵引变电所按正常状态工作。
所以，牵引变电所主接线设计以及继电保护系统的可靠配置、安全操作，对于电气化铁路的运营具有关键的意义。
（一）电气主接线的设计功能高铁牵引供电系统主要任务是为高铁电力机车的操作和控制不间断地供应高效且稳定电力。
牵引变电所 文档
1.1 电气化铁道牵引供电系统概况电气化铁道的牵引供电系统由牵引变电所（包括分区亭、开闭所、ＡＴ所）、牵引网（馈电线、接触网、钢轨和回流线）、电力机车等组成。
图1-1中所示三相牵引变电所将电力系统110kv或220kv的三相电变成两相27.5kv分别供给变电所两边的供电臂以供电力机车提供电能（如Ａ相和Ｂ相为27.5kv，Ｃ相钢轨），相邻变电所之间的供电臂为同相电。
通过分区亭可以实现越区供电或上下行并联供电。
图1-1 电气化铁道牵引供电示意图牵引变电所：主要是将电力系统传送的220kv或110kv的三相电源转换成牵引网额定电压27.5kv单相交流电，然后向铁路沿线架设的牵引网供电。
分区亭：主要作用是操作设置在两个牵引变电所之间连接两供电分区的开关设备，实现灵活供电，提高运行的可靠性。
开闭所：实质上是个不进行变压的配电所，主要是将从牵引变电所牵引母线上引出的一路馈线电线按需要向分组接触网供电。
一般设置在需要送出多路馈电线的多接触网分组的枢纽站场附近。
接触网：是一种悬挂在电气化铁道线路上方，并和铁路钢轨保持一定距离的链形或单导线的输电网。
牵引电力机车能量获取是通过机车受电弓和接触网的滑动接触来实现的。
馈电线：亦即供电线，是指连接牵引变电所和接触网的导线，把牵引变电所转换完备的牵引用电能送给接触网。
轨道：在电气化铁道系统中，轨道除了作为列车的导轨外，还与接触网组成通道，完成导通回流的任务。
回流线：连接轨道和牵引变电所的导线，把轨道中的回路电流导入牵引变电所。
牵引网：是指有接触网、馈电线、轨道和回流线组成的电能传输的网络。
1.2 牵引变电所的分类牵引变压所分为直流和交流两类。
直流牵引变电所的功能是把区域电网的高压电加以降压和整流，使之成为直流1500伏、750伏或城市交通用600伏电压,再送到接触网，为直流电力机车或电动车辆供电。
交流牵引变电所根据牵引变压器绕组接线不同，又分为三相、单相和三相-两相牵引变电所。
牵引变电所名词解释
牵引变电所名词解释
牵引变电所是指将发电厂经电力传输线送来的电能变换成适合机车车辆所需的电压，并分送到接触网或接触轨（第三轨）的场所。
它分为直流牵引变电所和交流牵引变电所。
前者将电力传输线送来的高压交流电能经变压器降压，然后经整流器变为直流后，送接触网或接触轨。
后者可分为工频、低频单相及工频三相交流牵引变电所，它们分别把电力传输线送来的电能变换成上述三种交流电后，分送到相应的接触网。
牵引变电所的主要设备有用于变换电压的变压器、用于接受和分配电能的配电装置以及用于控制和保护的开关等。
其主要作用是为电力机车提供供电。
以上内容仅供参考，如需更多专业信息，建议咨询专业人士或查阅相关书籍文献。
高速铁路的牵引供电方式分析
电
N
所
IR
R T：接触网 N：回流线 R：钢轨
图 7 带回流线的直接供电方式原理图
（1）优点。 ①原来从轨道、大地回流的电流，大部分改由
架空线流回变电所，架空线与接触网距离较近，电流方向相
反，可抵消大部分接触网中流通的交流电流在周围空间所产
生的交变磁场，从而为邻近的通信线路增加了屏蔽效果。 ②
由于有了接触网与回流线的互阻抗，牵引网阻抗和轨道电位
四、结束语
综合所述，适合高速、重载的 AT 供电方式的综合性能最 好，它弥补了我国牵引供电系统技术的缺陷，带动了电气化 电力设备产业发展， 从建设能力和技术标准来进行综合评 价，已接近了国际先进水平。 我国拟修建的运营时速 300 km 及以上的高速铁路将主要采用 AT 供电方式， 在以后的高速 电 气 化 铁 路 工 程 建 设 中 ，AT 供 电 方 案 必 将 得 到 更 加 广 泛 的 应用。
图 5 AT 供电方式示意图
AT 方 式 与 BT 方 式 相 比 ，在 机 车 取 流 相 同 情 况 下 ，从 变 电所至最靠近机车的 AT 间， 接触网与正馈线上电流只有机 车电流的一半，对通信明线干扰将大大减弱。 另外，在机车取 流的两个 AT 间的区段内， 机车电流总是由左右两侧接触网 双边供给，方向相反，对通信明线的干扰互相抵消，因此具有 更好的防护效果。
3．BT 供电方式。 在牵引供电系统中加装吸流变压器-回 流线装置的供电方式， 称为吸流变压器供电 方 式 ， 简 称 BT （Booster-Transformer） 供电方式。 它是在牵引网中， 每相距 1.5km~4km，设置一台变比为 1：1 的吸流变压器，其一次线圈
86
2011 年第 10 期
简述牵引变电所的主要功能和类型
简述牵引变电所的主要功能和类型一、引言牵引变电所是电力系统中的一个重要组成部分，主要用于供应电气化铁路牵引系统的电能。
随着城市化进程和交通运输的发展，牵引变电所在现代社会中扮演着越来越重要的角色。
本文将从功能和类型两个方面对牵引变电所进行详细介绍。
二、功能1. 供应牵引系统所需的电能牵引变电所主要功能是为铁路交通提供稳定、可靠、高质量的供电服务。
它通过将高压输电线路中的交流电转换成适合铁路交通使用的直流电，满足铁路交通对于大功率、稳定性好、质量高的用电需求。
2. 控制和保护牵引系统除了供应所需的电能外，牵引变电所还需要对传输过来的直流信号进行控制和保护。
在列车启动时需要提供初始励磁以及在列车刹车时需要回收能量等，这些都需要通过控制器来实现。
3. 维护稳定运行状态为了确保铁路交通运行安全和正常，牵引变电所还需要维护其自身稳定运行状态。
在电力系统中，牵引变电所承担着重要的负荷调节和稳定控制的功能。
当系统出现异常情况时，牵引变电所可以通过调节输出电压和电流来维护系统的稳定运行。
三、类型1. 交流牵引变电所交流牵引变电所主要用于供应铁路交通的交流电能。
它将高压输电线路中的交流电转换成适合铁路交通使用的低压、高频率的交流电。
该类型变电所通常包括开关设备、变压器、整流器、滤波器等设备。
2. 直流牵引变电所直流牵引变电所主要用于供应铁路交通的直流电能。
它将高压输电线路中的交流电转换成适合铁路交通使用的直流电。
该类型变电所通常包括开关设备、整流器、滤波器、逆变器等设备。
3. 混合式牵引变电所混合式牵引变电所是一种结合了交直两种形式的复合型变电站，可以同时供应铁路交通对于不同形式用能需求。
该类型变电站由于结构复杂，需要配备更多设备，因此建设成本较高。
四、结论牵引变电所是电力系统中的重要组成部分，主要用于为铁路交通提供稳定、可靠、高质量的供电服务。
根据其功能和类型不同，可以分为交流牵引变电所、直流牵引变电所和混合式牵引变电所三种。
牵引变电所
牵引变电所电力牵引的专用变电所。
牵引变电所把区域电力系统送来的电能，根据电力牵引对电流和电压的不同要求，转变为适用于电力牵引的电能，然后分别送到沿铁路线上空架设的接触网，为电力机车供电，或者送到地下铁道等城市交通所需的供电系统，为地铁电动车辆或电车供电。
目录编辑本段牵引变电所的主要电力设备是单机容量为10000千伏安以上的降压变压器,称主变压器或牵引变压器。
工矿和城市交通大多采用直流电力牵引，故直流牵引变电所里除降压变压器外，还有把交流电变成直流电的半导体整流器。
此外，各类牵引变电所中还有用来接通和开断电力电路的主断路器、为了检修和安全用的隔离开关，以及为了自动、远动控制和保护用的自动控制系统和断电保护系统。
编辑本段分类牵引变压所分为直流和交流两类。
直流牵引变电所的功能是把区域电网的高压电加以降压和整流，使之成为直流1500伏、750伏或城市交通用600伏电压,再送到接触网，为直流电力机车或电动车辆供电。
交流牵引变电所根据牵引变压器绕组接线不同，又分为三相、单相和三相-两相牵引变电所。
①三相牵引变电所：变压器原边绕组通常为星形连接，副边绕组为三角形连接。
三角形的一个连接点接铁路行车轨道，另两个连接点分别接牵引变电所左右两侧的供电分区接触网。
由于两侧相位差60°,需要分段。
这种牵引变电所的优点是变压器副边保持三相，可供变电所本身和地方的三相用电；缺点是变压器的容量未能充分利用。
②单相牵引变电所：采用1～2台单相变压器。
用一台单相变压器时，副边绕组的一端接轨道，另一端同时供给左右两侧的供电分区接触网。
为了检修方便，两供电分区采用相关分段加以隔离。
若用两台单相变压器时，其原边绕组分别接到高压三相母线中两对不同的母线上，使三相负载平衡；两个副边绕组按V形接线,公共点接轨道,其余两端分别向两侧的分区供电,并用相关分段。
单相变电所的优点是变压器容量利用较充分。
但地区负荷需专用变压器；简单的单相接线，还影响三相系统的平衡。
牵引变电所1(牵引变电所的运行与维护)
7、开闭所
交流电力牵引系统开闭所实际上是起配电作用的开关站，是在牵引网有分支引出时， 为不影响电力牵引安全，保证供电可靠而设置带保护断路器等设施的控制场所。在离牵引 变电所较远的铁路枢纽地区，除线路区间外，还有许多负载如枢纽编组站、客车站、电力 机务段等需要牵引供电，为了保证供电的可靠性和灵活性，缩短事故范围，一般将接触网 横向分组和分区供电。一般在这些负载附近设立开闭所，由开闭所的多路馈线向接触网各 分组和分区供电，如图所示。
三相—两相牵引变压器接线
斯科特接线优缺点：
采用斯科特接线的三相——两相牵引变电所优缺点如下：
优点：将三相对称电压变换成两相对称电压，又将副边两个单相负载变成原 边的三相对称负载，大大降低了牵引负荷对系统的负序影响，同时利用逆斯科特 接线变压器可以使变电所获得三相对称自用电源。 缺点：变压器制造难度大，绝缘要求全绝缘设计，成本高。
纯单相接线图
优点：变压器容量得到充分利用，且变电所的主接线简单，设备少，占地面积小，投 资少。 缺点：（1）单相负荷在三相系统中形成负序电流较大，虽经换相连接在总体上可减少 对三相系统的影响，但在局部的影响是较大的，故只用于电力系统容量较大，地方电网较 发达地区，铁路的负荷电流对它们来说所占比例可忽略不计。 （2）不能实现双边供电，且牵引变电所中无变电所自用三相电源，所需电源只 能从附近电网引入或由劈相机、单相—三相变压器等方式供给。
材料：为了减小涡流和磁滞损耗，提高磁路的导磁性，铁芯采用0.35-0.5mm厚的硅钢片
UN
额定电流
IN
4
又称铁损，是指变压器一个绕组加上额定电压，其余绕组开路
空载损耗
PO
时，在变压器中消耗的功率。变压器的空载电流很小，它所产 生的铜损可忽略不计，所以空载损耗可认为是变压器的铁损。
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1
单相联接牵引变电所
单相联接牵引变压器在电网中会引起巨大的负序电 流，应想办法予以减弱。 一次侧采用换接相序办法。
1
单相联接牵引变电所
2
单相V,v联接牵引变电所
将两台单相变压器以V的方式联于三相电力系统每一个牵 引变电所都可以实现由三相系统的两相线电压供电。两变压器次 边绕组，各取一端联至牵引变电所两相母线上。而它们的另一端 则以联成公共端的方式接至钢轨引回的回流线。这时，两臂电压 相位差60°接线，电流的不对称度有所减少。 U
j120° − j19.1°
4 三相YN,d11联接牵引变电所
I b
(U ) U c C
(I ) I bc C
(U ) U a A
ϕC
ϕb
ϕa ϕB
(I ) I ab B
ϕA
I a
(I ) I ca A
(U ) U b B
4 三相YN,d11联接牵引变电所
3 三相V,V联接牵引变电所
3 三相V,V联接牵引变电所
4 三相YN,d11联接牵引变电所
同一铁芯柱上的高、低压相位关系
4 三相YN,d11联接牵引变电所
线电压与相电压
4 三相YN,d11联接牵引变电所 正序
C B
负序 A
A
B
C
A
B
C
A
C B
4 三相YN,d11联接牵引变电所
变压器△ 星型联接
U CA
U A
I bc
U bc
U ca
I ca
I ca U ca
U bc I bc
2
单相V,v联接牵引变电所
二次侧电流关系如下
应用余弦定理，可得1T和2T二次侧v接顶点出线电流相量和为
， ，
当两供电臂负荷电流相等（以I表示）、功率因数也相等时， 一次电流也有对应的关系。
I B
U 1M
I C
w1
I M
U 1T 3 w1 2
I A
w2
U 2M
w2
U 2T
I T
5 Scott联接牵引变电所
由两台单相变压器按规定连接而成。 一台单相变压器的原边绕组两端引出，分别接 到三相电力系统的两相，称为M座变压器；另一 台单相变压器的原边绕组一端引出，接到三相电力 系统的另一相，另一端到M座变压器原边绕组的中 点O，称为T座变压器。 这种结线型式把对称三相电压变换成相位差为 90°的对称两相电压，用两相中的一相供应一边供 电臂，另一相供应另一边供电臂。
w2
U a
U b
1 Ia 3
I bc
I b
U c I a
ϕa
U a
U c
1 Ib 3
2 Ib 3
ϕb
I b
4 三相YN,d11联接牵引变电所
⎞ ⎛I A ⎜ ⎟ I ⎜ IB ⎟ = 3KU ⎜ ⎟ ⎝ IC ⎠
⎛ 7e− j19.1 ⎞ ⎛ 2 −e ⎞ ⎜ ⎟ ⎜ ⎟ ° I ° − j120 ⎜ e ⎟ ⎜ −1 −e j120 ⎟ = 3KU ⎜ ⎟ ⎜ j139.1° ⎜ −1 2e j120° ⎟ ⎟ ⎜ 7e ⎟ ⎝ ⎠ ⎝ ⎠
电力系统
YNd11接线 单相Ii接线 单相Vv接线 YN 接线 YN 接线 Scott接线 YNd11d1接线
牵引变电所
直接供电方式 带回流线的直接供电方式 吸流变压器(BT)供电方式 自耦变压器(AT)供电方式
接触网 牵引网 钢轨
额定电压25kV，正常工作范围19~29kV。
牵引供电系统原理图、牵引变电所主接线图、接触网示 意图分别如下所示：
6 阻抗匹配平衡变压器
6 阻抗匹配平衡变压器
6 阻抗匹配平衡变压器
6 阻抗匹配平衡变压器
U β I β
15D 15D 15D
15D
U C
I C
U α I α I A
U A
I B
45D
B U
6 阻抗匹配平衡变压器
各种联接形式变压器的比较
变压器的联接形式改进的目的： 削弱单相电气化牵引负荷对电网产生的负序 电流影响，即使电网侧的三相电流大小相等、 相位互差120度。
接 触 网 示 意 图
分相绝缘器
消弧装置 硅橡胶绝缘子 电连接线
承力索 接触线
分段绝缘器本体
分相绝缘器
牵引变电所
两个特点
两个特点
两个特点
牵引变电所进线方式
针对牵引变电所一次侧（110kV、 220kV ）
1 2 3 一边供电方式 两边供电方式 环形供电
牵引变电所进线方式
1 一边供电方式
6 阻抗匹配平衡变压器
U A
w1
I A
U A
U B
U B
w1
I C
w1
U C I b
I B
U C
I α
w3 U
d
U b
w2 w3 w2
U c
I β
U e
U d
U a
U b
U c
U e
U α
U a I a
1 Ia 3 2 I 3 a I a
U a I ca
1 Ib 3
w2
U c w2
U b
w2
U a
U b
1 Ia 3
I bc
I b U c I a
ϕa
U a
U c
1 Ib 3
2 Ib 3
ϕb
I b
4 三相YN,d11联接牵引变电所
三相YN，d11结线牵引变压器的高压侧通过引入线按规定 次序接到110kV或220kV三相电力系统的高压输电线上； 变压器低压侧的一角c与轨道，接地网连接，变压器另两 个角a和b分别接到27.5kV的a相和b相母线上。 由两相牵引母线分别向两侧对应的供电臂供电，两臂电压的 相位差为60o，也是60o接线。 在这两个相邻的接触网区段间采用了分相绝缘器。 分相绝缘器两端承受的电压与母线电压相当。
电流不对称系数来表征负序多少
I2 K I = × 100% I1
电流不平衡度与电流比、负载阻抗角差的关系
5 Scott联接牵引变电所
U AO = U AB − U OB = U AB + U OB
5 Scott联接牵引变电所
5 Scott联接牵引变电所
U AO = U AB −cott联接牵引变电所
5 Scott联接牵引变电所
5 Scott联接牵引变电所
w2
I c
U β
U α
U β
6 阻抗匹配平衡变压器
设两个外移线圈 ， 匝数为W3
内缩三角形联结的一角c，与轨道、接地网连接，两端分别接 到牵引侧两相母线上，由两相牵引母线分别向两侧对应的供电 臂牵引网供电。
6 阻抗匹配平衡变压器
6 阻抗匹配平衡变压器
λ +1 1 ⎛ ⎞ − ⎜ ⎟ λ + 2 λ + 2 ⎞ ⎛ IA ⎞ ⎜ ⎟⎛ I α ⎜ ⎟ 1⎜ ⎛ 1 ⎜ ⎟ ⎞ ⎛ 1 ⎞⎟ + k3 ⎟ − ⎜ + k3 ⎟ ⎟ ⎜ ⎟ ⎜ IB ⎟ = ⎜ − ⎜ ⎠ ⎝λ+2 ⎠ ⎜ ⎟ ⎜ ⎟ K ⎜ ⎝λ+2 ⎟ Iβ I C ⎝ ⎠ λ +1 ⎜ − 1 ⎟⎝ ⎠ ⎜ ⎟ λ+2 λ+2 ⎝ ⎠
I A U B
BC
U C
I B I C
U AB U CA
U A I bc U bc U ca I ca
I ca
U ca
U bc I bc
2
I A I B
单相V,v联接牵引变电所
U B
U BC
U C
I C
U AB
5 Scott联接牵引变电所
M座变压器原边绕组匝数，电压分别用 表示，两 端分别接入电力系统的B，C相；副边绕组匝数， 电压分别用 表示，向左边供电臂供电。T座变压 器原边绕组匝数，电压分别为 ，一端接在M座变 压器原边绕组的中点O，另一端接到接到电力系 统的A相；副边绕组匝数，电压分别为 ，向右边 供电臂供电。T座和M座副边匝数相同，都是 ， 原边匝数不同，T座原边匝数是M座的 。
6 阻抗匹配平衡变压器
λ +1 1 ⎛ ⎞ − ⎜ ⎟ λ + 2 λ + 2 ⎞ ⎛ IA ⎞ ⎜ ⎟⎛ I α ⎜ ⎟ 1⎜ ⎛ 1 ⎜ ⎟ 1 ⎞ ⎛ ⎞ ⎟ + k3 ⎟ − ⎜ + k3 ⎟ ⎟ ⎜ ⎟ ⎜ IB ⎟ = ⎜ − ⎜ ⎠ ⎝λ+2 ⎠ ⎜ ⎟ ⎜ ⎟ K ⎜ ⎝λ+2 ⎟ Iβ ⎝ IC ⎠ λ +1 ⎜ − 1 ⎟⎝ ⎠ ⎜ ⎟ λ+2 λ+2 ⎝ ⎠
4 三相YN,d11联接牵引变电所
4 三相YN,d11联接牵引变电所
U A
w1
I A U C w1
U A
I B
U B
U B
I C
I ab
w1
U C
1 Ia 3
2 I 3 a I a
U a I ca
1 Ib 3
w2
U c w2
U b
U B
U C U A U 2T
I T I A
U 2M
U B I M
I B
I C
U C
5 Scott联接牵引变电所
6 阻抗匹配平衡变压器