牵引供电
牵引供电系统
牵引供电系统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。
牵引供电系统名词解释
牵引供电系统名词解释
牵引供电系统是指为城市轨道交通、铁路、有轨电车等交通运输工具提供动力能源的电气系统。
它的主要功能是向行驶中的车辆提供电力，使其具有牵引和制动能力，同时也为车辆提供辅助电源。
在牵引供电系统中，电源为交流或直流电源，通过接触网、第三轨等设备向车辆传输电能。
牵引供电系统通常包括以下主要组成部分：
1.接触网：接触网是铁路牵引供电系统的主要组成部分，它用于提供电力给行驶中的列车。
接触网一般由钢轨、导线和支架组成，通过支架固定在正常的高度和位置。
2.集电装置：集电装置是车辆与接触网之间传递电能的设备，它通过对接触网的接触，将电能传输到车辆上。
3.变电所：变电所是牵引供电系统的电源设备，它将电网输送的高压电流转换为适合运输工具使用的低压电流，并将其输送到接触网上。
4.牵引变流器：牵引变流器是一种用于控制电力输出的电气设备，它将接收到的电能转换为适合电动车辆使用的电流和电压。
5.辅助电源：辅助电源是为车辆提供照明、空调、信号等设备供电的电源，也可以为车辆的启动和停车提供电能。
在牵引供电系统中，各个组成部分之间的协调和运行非常重要，它们共同保证了交通运输工具的牵引和制动能力，保障了交通运输的安全和稳定。
牵引供电总结
1、.牵引供电系统的组成：牵引变电所 ，牵引供电回路 ，开闭所，分区所，自耦变压器站，牵引网（供电线，接触网，回流线，分相绝缘器，分段绝缘器，供电分区）牵引变电所：在牵引变电所内装设有牵引变压器，将电力系统110kV 或220kV 的高压降低为27．5kV 或2×27．5kV(自耦变压器供电方式)，以单相电馈送给牵引网，供电力机车使用。
分区所：接触网通常在两相邻牵引变电所的中央断开，将相邻的牵引变电所中间的两个供电臂分为两个供电分区没在中央断开出设置开关设备可以将两个供电分区联通，此处的开关设备称为分区所。
分区所可以使相邻的接触网供电区段实现并联或单独工作，可以增加供电的灵活性和运行的可靠性。
自耦变压器站:在沿线每隔10-15km 设置一台自耦变压器，用于自耦变压器供电方式。
2、供电电流制：直流制：600v ，750v ，1500v ，3000v 。
低频交流制：15kv/16.67hz ，11kv 或12.5kv/25hz ；单相工频交流制：27.5kv/50hz 。
3、牵引网的供电方式：直接供电方式（DF ）,直接加回流供电方式（DN ），自耦变压器供电方式（AT ），吸流变压器供电方式（BT ），CC 供电方式。
DF :牵引变电所将电能通过馈线传输到接触网，接触网通过受电弓连接到变压器仪一次测，然后通过钢轨流回变电所。
特点：供电回路的构成最简单，工程投资、运营成本和维修工作量都少；但对邻近通信线路的干扰影响严重，钢轨电位比其它供电方式要高。
DN ：在直接供电方式的结构上增设与轨道并联的架空回流线，就成为带回流线的直接供电方式，特点：原来流经轨道、大地的回流，一部分改由架空回流线流回牵引变电所，其方向与接触网中馈电电流方向相反，架空回流线与接触网距离较近，因此，相当于对邻近通信线路增加了屏蔽效果。
牵引网阻抗和轨道电位都有所降低。
AT:自耦变压器供电方式，简称AT 供电方式。
特点：它无需提高牵引网的绝缘水平及可将供电电压提高一倍。
牵引网供电方式课件
4
•吸流变压器—回流线装置BT
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。
牵引网供电方式
5
1—牵引变电所；2—馈电线；3—接触网；4—电力机车； 5—钢轨；6—回流线；7—吸流变压器；8—吸上线。
所以实际装置是在供电臂内设置长度不大的许多吸上 分段，每个分段仅长2—4km，每个分段中央设置一台吸 流变压器。分段以吸上线为界，吸上线一端接回流线，另 一端焊入钢轨。
牵引网供电方式
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按照这种安排，半段效应长度大大缩小，且只有处在一个分段 中的机车的电流而不是牵引网总电流在该分段产生半段效应影响。
但当高速、大功率机车在这种电路中通过吸 流变压器分段时，在受电弓上会产生强烈电弧， 为了克服此缺点，后来发展了一种新的牵引网供 电方式—自耦变压器供电方式。
牵引网供电方式
12
1/2I
T
n2
n2
I
R
n1
n1
F
AT1 1/2I
AT2
T—接触网；R—轨道；F—正馈线； AT—自耦变压器 AT供电方式：由接触网T、正馈线F、轨道大地系统R以 及每隔一定距离的自耦变压器(AT)构成。 AT并联于接触导线与正馈线之间，AT中点与钢轨相连。
缺点：1. 电力机车处于吸流变压器附近时防护效果差。
机车电流经轨道与大地，然后经回流线流回，接触网在a、
b段中没有电流，而回流线中有电流，则在ab段的长度内
等于没有防护。
牵引网供电方式
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回流线cd 中无电流，在 接触网cd 段的长度内等于 没有防护。
(完整版)牵引供电方式
—轨道大地回路，改变为距离相对很小的接触网—回流线线路。而且，
方向相反，它们
这样就达到了牵引供电回路比较对称的目的，显著的消
使牵引电流在邻近的通信线路中的电
方式牵引网结构复杂，造价较高，由于吸流变压器串入接触网，使得牵
BT分段（火花间隙），不利于高速、
BT方式的钢轨电位低，抑制通信干扰的效果很好。
接触网对机车的供电方式
1） 直接供电方式
牵引网结构最简，投资最小，但钢轨电位较高，的直接供电方式
DN供电方式：在钢轨上并联架空回流线（又
。
原来流经轨道、大地的回流，一部分改由架空回流线流回牵
其方向与接触网中馈线电流方向相反，架空回流线与接触网距离较近，
G入地。在钢轨对地泄漏电阻和机车取流较
AT区段中部加横向连接线CPW，将钢
并联于牵引网中，克服了BT串入网中BT分段的缺陷，使供电电压成倍
170%-200%），网上压
5） CC供电方式
同轴电缆内外导体间的互感系数很大，吸流效果和抑制通信干扰的效果均
BT和AT供电方式。CC供电牵引网阻抗和供电距离与AT方式相近，钢轨
以加长带有不同电位的两段钢轨之间的距离，此外，当
--回方式比吸--轨方式抑制通信干扰的效果好。我国采用的BT方式均为
-回方式，日本东海道新干线也如此，而英国、法国、瑞典两种方式都有应用，
BT-钢轨方式。
1：1的特殊变压器，其特点是要求励磁电流小。吸
1.5-4km 设置
在两个吸流变压器中间，把轨道和回流线连接起来，这个连接
AF与T架设在同一支柱上。牵引变压器的次边以55kV，在供电臂上并接
。AT两半线圈匝数n1＝n2，即原、次边变比为2：1，使供给接触网上的电
铁路供电系统—牵引供电系统的供电方式
任务1 铁路供配电系统概述
带回流线的直接供电方式
相对直接供电方式，钢轨电位和 对通信线路的干扰有所改善。
优点：钢轨电位降低；牵引网阻 抗降低，供电距离增长；对弱电系统 的电磁干扰减小。
缺点：相对BT方式，结构简单， 投资少，维护费用低；牵引网阻抗减 小，供电距离增长。
项目三 铁路供电系统
任务1 铁路供配电系统概述
项目三 铁路供电系统
任务1 铁路供配电系统概述
一 铁路供配电系统的组成 二 牵引供电系统的供电方式
任务1 铁路供配电系统概述
供电方式的种类
铁路牵引供电系统主要的供电方式有3种：直接供电方式、带回流 线的直接供电方式和AT（自耦变压器）供电方式。
任务1 铁路供配电系统概述
直接供电方式
牵引电流通过电力机车后直接从钢轨或大地返回牵引变电所； 优点：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； 缺点：对弱电系统的电磁干扰较大，不适用平原地区及城市附近。
一 铁路供配电系统的组成 二 牵引供电系统的供电方式
任务1 铁路供配电系统概述
AT（自耦变压器）供电方式
自耦变压器供电方式又称AT供电方式，它是在馈电线中设置自耦 变压器，将其并联于接触网、钢轨和正馈线之中。
任务1 铁路供配电系统概述
AT（自耦变压器）供电方式
它是用自耦变压器代替了吸流变压器，正馈线代替了回流线。接 触网与钢轨、正馈线与钢轨间的自耦变压器两半线圈上电压相等。
任务1 铁路供配电系统概述
AT（自耦变压器）供电方式
自耦变压器并联于接触网上，不需增设电分段，能适应高速、大 功率机车的运行。但AT供电方式接触网结构复杂，供变电设施较多， 运营维护难度较大。
牵引供电系统外部电源与供电方式
高速铁路牵引供电系统的实际应用中，需要关注供电能力、电能质量和环 境保护等方面的问题。
磁悬浮列车牵引供电系统
磁悬浮列车牵引供电系统通常采用直流供电方式，通过磁悬浮变电所将来自电网的高压交流电转换为 直流电，为磁悬浮列车提供动力。
牵引供电系统外部电 源与供电方式
目录
• 牵引供电系统概述 • 牵引供电系统外部电源 • 牵引供电系统供电方式 • 牵引供电系统外部电源与供电方式的
优化 • 牵引供电系统外部电源与供电方式的
实际应用案例
01
牵引供电系统概述
牵引供电系统的定义与功能
定义
牵引供电系统是为电气化铁路或 城市轨道交通提供电能的系统， 通过接触网向电力机车或电动汽 车提供所需直流或交流电能。
容量
牵引供电系统外部电源的容量应根据 牵引负荷的大小和运行方式进行选择 ，以确保供电的可靠性和稳定性。
稳定性
外部电源的稳定性对牵引供电系统的 正常运行至关重要，应采取措施确保 电源的电压、频率和波形等参数的稳 定。
03
牵引供电系统供电方式
直接供电方式
01
直接供电方式是一种简单的牵引 供电方式，通过牵引网直接向电 力机车供电。
02
该方式结构简单，投资少，但会 对沿线通信线路产生干扰。
串联电容补偿供电方式
串联电容补偿供电方式是在牵引网中 串联电容，补偿感性负载的无功功率， 提高功率因数。
该方式可以减少对通信线路的干扰， 但需要增加补偿装置和滤波装置。
吸流变压器供电方式
吸流变压器供电方式是通过吸流变压 器将牵引电流从接触网引至回流线， 减少对通信线路的干扰。
牵引供电系统保护基本原理全
➢动作时限
t' 0s
没有人为延时，只考虑继电 保护固有动作时间
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❖保护范围校验
最大运行方式下三相短路时保护范围最大，最小运行 方式下两相短路时保护范围最小。
最小运行方式下两相 短路时的保护范围
Lb%L Lm AiB n100%(15%~20% )
线路全长
ห้องสมุดไป่ตู้17
❖ 电流速断保护的评价
➢ 优点：简单可靠，动作迅速 ➢ 缺点：
jX
Zset
ZK
k
R
jX
1 2 Z set
o
Zset
1 Z K 2 Z set
ZK R
全阻抗继电器
方向阻抗继电器
34
方向阻抗继电器的死区及消除死区的方法
当在保护安装地点正方向出口处发生相间短路时,故 障环路的故障电压将降低为零,此时任何具有方向性 的阻抗继电器将因加入的电压为零而不动作,从而出 现保护装置的死区。 为减少和消除死区，可采用以下方法： ➢ 记忆回路 ➢ 装设辅助保护（主要为电流速断保护）
◆相控整流电力机车负荷电流中含有丰富的奇次谐波 分量（三次谐波为最多），而牵引网短路电流接近于 正弦波，因此可利用三次谐波的含量区分正常工作与 故障状态； ◆电力机车通过电分相或空载投入AT，牵引网产生 的励磁涌流接近故障电流，但其中含有较高的二次谐 波分量，因此可利用二次谐波区分励磁涌流和故障电 流。
保护2 电流速断
保护1 电流速断
A
B
C
D
2
1
t
t' 2
t '' 2
t '' 1
t
t ' t
1
l
牵引供电回路的顺序
牵引供电回路的顺序
牵引供电回路的顺序通常是：
1. 发电机：牵引供电回路通常是由一个或多个发电机供电的。
发电机将机械能转换成电能。
2. 变压器：发电机产生的电能经过变压器进行变压处理，以适应牵引系统的电压要求。
3. 接触网和集电装置：牵引供电回路的电能通过接触网传输，集电装置负责在接触网上与列车的牵引设备进行接触，以便将电能传输到列车上。
4. 牵引逆变器或牵引变流器：电能从接触网经过集电装置进入列车后，需要通过牵引逆变器或牵引变流器进行逆变或变流处理，以提供适合牵引设备的电压和电流。
5. 牵引设备：牵引设备将来自牵引逆变器或牵引变流器的电能转换成机械能，用于驱动列车运行。
6. 控制系统：控制系统对牵引供电回路进行监测和控制，以确保其正常运行和保护。
牵引供电施工安全要求
牵引供电施工安全要求牵引供电施工是指在工程建设中，通过一定的设备和手段，将电力从电力供应源引入施工现场，为施工作业提供稳定可靠的电力供应。
然而，牵引供电施工涉及高压电力，存在一定的安全风险，因此，在进行牵引供电施工之前，需要严格遵守相关的安全要求，以确保施工过程中的安全稳定。
以下是牵引供电施工的安全要求的主要内容。
1. 遵守电力施工管理规定：牵引供电施工必须按照国家和地方的相关电力施工管理规定进行操作，包括施工人员的资质、施工设备的选用、施工方案的编制等方面的要求。
同时，施工人员必须持有有效的电工证书，并定期进行安全培训和考核。
2. 制定安全施工方案：在进行牵引供电施工前，必须制定详细的安全施工方案，并经有关部门审核和批准。
安全施工方案中应包括供电线路的选取、设备的布置、工程施工的防护措施等内容，并对操作人员进行培训，确保施工安全可靠。
3. 建立安全警示标识：在施工现场周围，必须设置明显的安全警示标识，告知非相关人员禁止靠近施工区域。
对于高压电力设备，应设置明显的警示标志和隔离栏杆，防止非法闯入，并采取必要的措施防止各种人为破坏。
4. 保证施工工具和设备的安全：施工人员在进行牵引供电施工时，必须使用符合国家标准的工具和设备，并严格按照规定的操作步骤进行操作。
禁止使用损坏或不合格的工具和设备，并及时维修和更换老化设备，确保施工过程中的安全可靠。
5. 定期检查和维护设备：牵引供电施工过程中的设备必须进行定期的检查和维护，以确保其正常运行。
特别是对于高压电力设备，应定期进行绝缘性能测试和保护装置的功能检测，及时发现和排除故障，防止发生意外事故。
6. 防止触电和电感应：在牵引供电施工中，必须严格遵守防触电和防电感应的安全措施。
施工人员务必佩戴符合标准的绝缘手套、绝缘靴和绝缘工具，避免直接触摸带电部位。
对于高压电力设备，应采取适当的绝缘和屏蔽措施，防止电感应对周围设备和人员造成危害。
7. 防止火灾和爆炸：牵引供电施工现场禁止使用明火，特别是在油污、易燃材料和有爆炸危险的区域。
牵引供电安全知识
牵引供电安全知识牵引供电是一种为电动车辆或机车车辆提供电力的系统。
在牵引供电系统中，电力通过导线传输到车辆的牵引电机或电动机上，以驱动车辆的运动。
由于电力传输涉及到高电压和大电流，因此牵引供电的安全性至关重要。
下面是关于牵引供电的安全知识，希望对您有所帮助。
1. 确保牵引供电系统的绝缘性能良好。
绝缘性能的好坏直接影响到系统的安全性。
定期检查导线和连接器的绝缘状况，发现有破损或老化现象及时更换。
确保绝缘材料符合标准要求，并定期进行绝缘电阻测试。
2. 定期检查供电设备的工作状态。
包括电源设备、变压器和变频器等。
要确保设备的工作正常、散热良好，并保持设备周围的环境整洁，避免灰尘、杂物堆积。
3. 安装适当的过载保护装置。
过载保护装置可以防止牵引供电系统的电流超过额定值，引起设备过热、故障甚至火灾。
过载保护装置应能够及时断开电源，避免潜在的危险。
4. 安装漏电保护装置。
漏电保护装置可以监测电流泄漏情况，当泄漏电流超过设定值时，会及时切断电源，避免触电事故的发生。
漏电保护装置应定期测试，确保其可靠性和准确性。
5. 使用合格的供电连接器。
供电连接器应具有良好的导电性能和稳定的连接性能，能够承受高电流和高温，防止因连接不良或脱落导致的电弧、短路和火灾等事故。
6. 驾驶人员必须经过专业培训和授权。
驾驶人员应了解牵引供电系统的基本知识和操作规程，知道如何正确使用牵引供电设备，怎样应对突发事故，以确保车辆操作的安全性。
7. 定期检查和维护车辆的电气系统。
包括检查电池、导线、插头、保险丝等部件的状态和连接性，确保其正常工作，防止因电气故障引发火灾或其他安全事故。
8. 编制应急预案和演练。
牵引供电系统是一种特殊的供电方式，突发情况可能会造成严重的后果。
制定应急预案，明确责任和处置程序，并定期组织演练，增加驾驶人员和维修人员应对紧急情况的能力。
9. 加强管理和监督。
对牵引供电系统进行定期巡检，重点检查设备和线路的安全状况，及时发现隐患并采取措施进行处理。
(完整版)牵引供电方式
一、接触网对机车的供电方式（1）直接供电方式牵引网结构最简，投资最小,但钢轨电位较高，对通信线的干扰感应最大，主要适用于通信线路（主要是明线)较少或很易将受扰通信线迁改径路的场合。
基本型直接供电方式在法国、英国、原苏联都广泛应用。
（2）带回流线的直接供电方式带回流线的直接供电方式简称DN供电方式:在钢轨上并联架空回流线（又称为负馈线）。
增加回流线后,原来流经轨道、大地的回流，一部分改由架空回流线流回牵引变电所，其方向与接触网中馈线电流方向相反，架空回流线与接触网距离较近，因此相当于对邻近通信线路增加了屏蔽效果；另外，钢轨电位大为降低，对通信线的干扰得到较好抑制.还能降低牵引网阻抗，使供电臂延长30%以上。
(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。
5—4km，设置一台变比为1：1的吸流变压器,其一次线圈串接入接触网，二次线圈串接在回流线中,（即吸流变压器-回流线方式，简称吸-回方式），或串接在轨道中（即吸流变压器—轨道方式，简称吸—轨方式）。
吸轨方式需要自吸流变压器处作绝缘轨缝,将轨道进行绝缘分段,依靠吸流变压器的作用,使绝大部分回归电流流经由轨道和吸流变压器二次线圈流回牵引变电所。
与吸-—回方式相比，吸轨方式造价要低得多,对接触网的运行维护也比较有利，对于地形比较困难，或穿越长大隧道的的电气化区段是有意义的。
但是，对邻近线路的防护效果要差一些。
而且，在绝缘轨缝两侧的轨端之间可能出现数百伏的电压，对线路维修人员的安全是个威胁，为了解决这个矛盾，可在吸流变压器出做两个绝缘轨缝，以加长带有不同电位的两段钢轨之间的距离，此外,当列车通过绝缘轨缝的整段时间内，吸流变压器由于副边线路被短路而失去作用。
吸-—回方式比吸-—轨方式抑制通信干扰的效果好。
我国采用的BT方式均为吸-回方式，日本东海道新干线也如此，而英国、法国、瑞典两种方式都有应用,挪威只用BT-钢轨方式.吸流变压器采用变比为1：1的特殊变压器，其特点是要求励磁电流小.吸流变压器的原边串接在接触网上,次边串接在回流线中。
牵引供电PPT课件全
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项目一：认知电力牵引供电系统
任务二：认知牵引供电系统
•任务描述：
通过学生绘制电气化铁道牵引供电系统示意图，列表说明 牵引变电所引入线方式、接触网供电方式、牵引供电系统供电 方式等技能训练，使学生认知牵引供电系统相关知识，能根据 实际线路设计合理的牵引供电方式。
•成果展示：
牵引电力系统原理示意图 变电所一次侧的主接线方式列表 接触网的供电方式列表 牵引供电系统供电方式列表 识别**变电所引入线方式、**线路接触网供电方式、 牵引供电系统供电方式
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• 开闭所是扩充馈线用的，象编组站、机务段等； • 分区所是复线电气化铁路不同供电臂之间为提供上下行接
触网并联和越区供电功能而设置的。
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3）分段绝缘器：
分段绝缘器又称分区绝缘器，是接触网电气分段的常用 设备。它安装在各车站装卸线、机车整备线、电力机车库线、 专用线等处。在正常情况下，机车受电弓带电滑行通过。
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×
×
×
×
×
×
× ×
×
双 “T”方式
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C
C
B
A
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2）双边供电：机车由相邻的两个变电所供电，由断路器合闸实现。 要求：设置分区所来缩小故障范围，和检修的停电范围。
复线双边供电设备复杂，保护困难，目前我国只采用复线单 边供电。 三、牵引供电系统向电力机车的供电方式 （ 一）直接供电方式
受电弓-接触网系统是高速列车获得动力的唯一途径
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一、牵引供电系统的组成与作用
G 电力系统(发电厂）
牵引供电方式的概念
牵引供电方式的概念
牵引供电方式是指在铁路或有轨电车系统中，为电力机车或电车提供动力的电能传输方式。
传统的牵引供电方式通常有两种：接触网供电和第三轨供电。
1. 接触网供电：接触网供电是通过电压较高的架空导线（接触网）向电力机车或电车传输电能。
电力机车或电车上的受电弓与接触网接触，将电能传输到车辆的牵引系统中，从而提供动力。
接触网供电方式广泛应用于高速铁路和城市轨道交通系统中。
2. 第三轨供电：第三轨供电是通过地面的固定导轨向电力机车或电车传输电能。
电力机车或电车上的集电靴与第三轨接触，将电能传输到车辆的牵引系统中，从而提供动力。
第三轨供电方式常用于城市轨道交通系统，如地铁。
这些传统的牵引供电方式都有各自的优点和限制。
近年来，一些新的牵引供电技术也得到了发展，例如无线充电等方式，以提高供能效率和操作灵活性。
牵引供电的构成和原理
牵引供电的构成和原理牵引供电是指为电力机车或电动机车提供动力的一种供电方式。
它由以下几个部分构成：1. 压变站（变电所）：压变站是牵引供电系统的起点，它将来自电力系统的高压交流电转换为适合机车使用的低压交流电。
在压变站中，使用变压器将电压从高压网的输电电压降低到合适的牵引供电电压。
2. 神经网络管理系统：牵引供电系统通常具有一套中央管理系统，用于监测和控制供电系统的运行。
这个系统通常使用故障检测设备、遥测装置等，可以实时监测电网负荷和电网状态，并有能力检测和定位故障。
3. 接触网：接触网是铁路上的一种设备，它悬挂在架空支架上，与电力机车或电动机车上的接触装置（如受电弓）接触。
通过接触网，电能从地面输送到受电弓并供应给机车。
4. 受电弓：受电弓是一种可升降的装置，安装在机车车顶，与接触网接触。
它通过与接触网接触，将电能引导到机车上。
受电弓通常使用铜合金或铝合金制成，并具有良好的导电性能和机械强度。
5. 牵引逆变器（变流器）：牵引逆变器是用来将交流电转换为直流电的设备，它将来自接触网的交流电转换为适合电动机车使用的直流电。
牵引逆变器通常由多个逆变器组成，并配备控制电路和保护电路。
原理如下：1. 电能传输：电能从电力系统的高压交流电网通过压变站转换为适合机车使用的低压交流电。
然后，低压交流电通过接触网输送到受电弓，并通过受电弓供应给机车。
2. 电能转换：通过牵引逆变器，交流电被转换为直流电，并供应给电动机车。
牵引逆变器的控制电路会根据机车的需求，控制电流的大小和方向，以控制电动机车的牵引力和制动力。
3. 监测和保护：神经网络管理系统用于监测供电系统的运行状况，并通过故障检测设备和遥测装置实时监测电网负荷和电网状态。
如果发生故障，保护电路会及时切断电源，以保护供电系统和机车的安全。
综上所述，牵引供电系统通过压变站、神经网络管理系统、接触网、受电弓和牵引逆变器等部分构成，使用高压交流电转换为适合机车使用的低压交流电，并通过接触网和受电弓将电能传输到机车上。
牵引供电方式识别与应用—牵引变电所外部供电方式(高铁牵引供电系统)
桥接方式
• 当电力系统的功率需要穿越牵引变电所时，采用此种引入线方式：
穿越功率
外桥
1QF、 2QF外侧
进线断路器
桥接方式
非桥：跨条母线
1QF，2QF进线断路器
内桥
位于1QF、2QF进 线断路器内侧
3QF：桥断路器，通过穿越功率
项目一 牵引供电方式识别与应用
04
牵引变电所供电方式
知识点4：散射供电方式
• 采用何种引入线方式，需要从技术、经济、运行、外部供电 方式以及主变压器的接线方式等因素综合比较后才能确定。
引入线方式概述
• 目前我国牵引变电所的引入线方式主要有以下3种：
单母线分段方式
• 当牵引变电所除了两回电源引入线外，还需要有电源引出线时，通常 采用此种引入线方式。
• 母线分段断路器既能经常通过穿越功率，又可在必要时将母线分成两 段，以提高供电的可靠性和灵活性。
43
高压变电站1
双边供电方式1
高压变电站2
I
Ⅱ
牵引变电所1ห้องสมุดไป่ตู้
牵引变电所1的Ⅰ回电源均由两个不同 的变电站供电，Ⅱ回电源也是由两个不 同的变电站供电，故该牵引变电所两路 电源都是双边供电!
44
高压变电站1
双边供电方式2
高压变电站2
I
Ⅱ
牵引变电所1
牵引变电所1的Ⅰ回电源均由两个不同 的变电站供电，为双边供电；Ⅱ回电源 只是由一个变电站供电，为单边供电!
项目一 牵引供电方式识别与应用
04
牵引变电所供电方式
知识点1：单边供电方式
外部电源供电方式
【外部供电方式】
• 外部供电方式又称一次供电方式，是指电力网与牵引变电 所之间的联结方式。
牵引供电系统
牵引供电系统牵引供电系统是指为电气牵引车辆在运行过程中提供电力的系统。
牵引供电系统的设计和运行是交通运输的重要组成部分，特别是电气化铁路、电气胶轮车和电气地铁等交通工具的运营。
本文将讨论牵引供电系统的基本结构、工作原理和常见故障及解决方案。
基本结构牵引供电系统的基本结构包括两部分：接触网和接触网配电系统。
接触网是通过架空线路将电力输送到电气牵引车辆的触点上，而配电系统则负责将电能分配到接触网上的各个部分。
接触网通常由钢制上行线及钢制下行线组成，在两条线路之间悬挂的弹性线圈保持钢制上行线的张力，同时具有压在下行线上的力。
接触网配电系统由变电站、分段开关、隔离开关、牵引变压器和组合开关等组成。
变电站是牵引供电系统的核心设备，它将输送电压由高压变成适合电气牵引车辆的低电压。
分段开关用于分段，以便进行检修和维护工作。
隔离开关用于断开接触网和电气牵引车辆之间的电气连接。
牵引变压器是通过变压器将高压电能逐步变成电气牵引车辆所需的低电压。
组合开关用于控制配电系统的操作。
工作原理接触网通过上行线将高压电力输送到牵引变压器，在牵引变压器中将高压电能变成低电压电能，然后牵引变压器通过下行线将低电压电能输送到电气牵引车辆的触点上。
电气牵引车辆的牵引系统和辅助供电系统通过触点连接到接触网上，从而获取所需的电力。
在牵引供电系统的工作过程中，接触网将高压交流电输送到牵引变压器，通过牵引变压器将高压转换为低电压，供电给电气牵引车辆。
通过运用继电保护及其他电气保护设备，来保证接触网和牵引车辆之间的安全和稳定的电气连接。
常见故障及解决方案牵引供电系统因为工作原理的复杂性，有时候会出现不同的故障。
以下是常见的故障及解决方案：接触网脱落接触网脱落通常经常发生在高速运行中。
接触网脱落会导致接触网配电系统的保护装置动作，并给地面人员造成威胁。
对于接触网脱落的处理，一般有两种解决方案：第一种是通过调整钢制上行线张力来修复接触网的位置，第二种是通过使用特殊挂钩来吊起接触网，从而重新修复接触网的位置。
高铁变电所牵引供电系统认知—牵引供电系统的构成
学 校：
牵引供电系统的构成
牵引供 电系统 示意图
电力牵引是以电能为动力能源，其牵引动力是电力机车。电力机车是一种非自给性机车，必需在电气 化铁道沿线设置一套完善的、不间断的向电力机车供电的设备。由这种设备构成的供电系统叫做牵引供电 系统。牵引供电系统由牵引变电所和牵引网构成，作用是接受电力系统的三相高压电能，经降压、分相后 通过牵引网向电力机车供电。牵引供电系统的构成可用牵引供电系统示意图说明。
Hale Waihona Puke 牵引供电系统的构成电气化铁路牵引供电系统
心脏
牵引变电所
电分相
回流线
列车
牵引变电所 动 脉
接触网 电分相
钢轨
牵引供电系统的构成
1.牵引变电所
牵引变电所沿电气化铁道沿线分布，每一个牵引变电 所负责两侧接触网的供电。
牵引变电所的左、右两侧接触网称为供电臂或供电分 区，一个供电臂的长度对应于线路的区间数约为1～5个。 牵引变电所的作用是降压和分相，它将电力系统的三相高 压电转换成两个单相电，通过馈电线分别供给两侧的接触 网。
牵引网
牵引网由馈电线、接触网、钢轨与地、回流线等组成。
牵引供电系统的构成
3.牵引供电系统的其它供电设备
牵引供电系统其他设施和设备有（1）分区亭（2）开闭所（3）A T所 （1）分区亭可以使单线区段相邻牵引变电所的相邻两接触网实行 单边供电或双边供电，也可使复线区段牵引变电所的上、下行接触 网实行分开供电或并联供电 （2）开闭所内不进行电压变换，只扩大馈线回路数，并通过开关 设备实现电路的开闭，相当于配电所。 （3）牵引供电系统采用AT供电方式时，除牵引变电所、分区亭 和开闭所外，在牵引网上还需有放置自耦变压器（AT）的场所， 即AT所。
牵引供电质量验收标准
牵引供电质量验收标准牵引供电质量验收标准是指对牵引供电系统进行验收时所需符合的技术要求和标准。
牵引供电系统是指用于牵引电力机车牵引列车的电力系统，其供电质量对于列车运行安全和乘客乘车舒适度有着重要的影响。
因此，制定和执行严格的牵引供电质量验收标准对于确保牵引供电系统的正常运行至关重要。
首先，牵引供电质量验收标准应包括对供电系统的电压、频率、波形、平衡性、稳定性等基本参数的要求。
电压是牵引供电系统中最基本的参数之一，其稳定性和合理的电压值范围对于电力机车的正常运行至关重要。
此外，供电系统的频率和波形也应符合国家标准和相关技术规范，以确保电力机车的牵引性能和牵引列车的运行安全。
其次，牵引供电质量验收标准还应包括对供电系统的绝缘电阻、接地电阻、接触网接触电阻等绝缘和接地参数的要求。
这些参数的合格与否直接关系到供电系统的安全性和可靠性。
绝缘电阻的合格水平可以有效地防止供电系统发生绝缘故障，而接地电阻的合格水平则可以保证供电系统的接地性能符合要求。
另外，牵引供电质量验收标准还应包括对供电系统的过电压和过电流保护装置的要求。
过电压和过电流是供电系统中常见的故障，其合理的保护装置可以有效地保护供电系统和电力机车设备，防止因故障导致设备损坏或人员伤亡的发生。
此外，牵引供电质量验收标准还应包括对供电系统的运行环境和运行条件的要求。
运行环境和运行条件的合理性对于供电系统的寿命和可靠性有着重要的影响。
例如，供电系统的运行温度、湿度、振动等环境因素，以及供电系统的运行负荷、运行时段等条件因素都应符合相关的技术要求和标准。
综上所述，牵引供电质量验收标准是保证牵引供电系统正常运行的重要技术手段。
通过严格执行验收标准，可以有效地保证牵引供电系统的供电质量和运行安全，为电力机车的正常运行和列车的安全运行提供可靠的保障。
因此，各相关单位和人员应严格遵守牵引供电质量验收标准，确保供电系统的正常运行和列车的安全运行。
牵引变电所简介
接触网
牵引变电所
电力机车
钢轨
直接供电方式（带负馈线）
NF
2、BT供电方式
BT供电方式是在牵引网中架设有吸流变压器—回流线装置的一种供电方式，目前在我国电气化铁路中应用较广。吸流变压器的变比为1：1，它的一次绕组串接在接触网（1）中，二次绕组串接在专为牵引电流流回变电所而设的回流线（NF）中，故称之为吸流变压器—回流线供电方式，如下图所示。在两个吸流变压器中间用吸上线将钢轨与回流线连接起来，构成电力机车负荷电流由钢轨流向回流线的回路。两个吸流变压器之间的距离称为BT段，一般BT段长2—4Km。
（二） 牵引变压器接线方式简要说明：
下面列表简要说明变压器各种接线方式的比较
（三）牵引变电所分类及典型接线 牵引变电所，按照电压等级分，有110KV、220KV和330KV三种，下面列出四种变电所典型接线： （1） V/V变 （2）平衡变（上海局） （3）全三相（霸州所） （4）AT所
（2）外桥接线：如下图所示。该接线的特点是变压器故障不影响线路，变压器的投入和切除方便，线路穿越功率只经过桥断路器，但线路故障时影响一台变压器的供电。这种接线往往用于电力系统中比较重要的系统联络线上。
3、双T接线：双T进线是目前采用较普遍的一种接线方式，它在变电所要求有两回进线时采用。一般情况下，其中一回引自电源点的专用间隔，另一路进线可从电力系统的各供电线路上T接。双T接线比上述两种接线型式都简单，双回进线在供电要求不高的场合，采用一回主供，另一回备用。若两回进线均能作为主供回路，并能作为互为备用，可取消外跨条，在供电要求高的场合，应优先采用两回进线均能作为主供的方案。
牵引变电所中的受电设备、牵引变压器和馈电设备等的配置，连接方式形成牵引变电所的主接线，并以主接线图表示。牵引变电所的类型直接决定变电所牵引侧的馈线形式，而牵引变压器的接线方式对牵引侧的接线形式都有直接影响。 我国现有牵引变电所采用的主接线，根据牵引变电所的类型和牵引变压器的接线方式，可分为四种， （1）三相YN/D11接线（Y/△接线） （2）单相V/V接线 （3）单相并联接线 （4）三相/两相斯科特接线
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任务二：认知牵引供电系统
天津铁道职业技术学院
二○一四年九月
项目一：认知电力牵引供电系统
任务二：认知牵引供电系统
•任务描述：
通过学生绘制电气化铁道牵引供电系统示意图，列表说明 牵引变电所引入线方式、接触网供电方式、牵引供电系统供电 方式等技能训练，使学生认知牵引供电系统相关知识，能根据 实际线路设计合理的牵引供电方式。
作用：将供电臂分段，事故时缩小事故范围，提高供电 的可靠性、灵活性；减少变电所的复杂性；不改变电压大 小，只扩大馈线回路数，相当于配电所。
（2）分区亭（SP，分区所）—section post：设置于两个牵 引变电所的中间，可使两相邻的接触网供电区段实现并联 或单独工作。
位置：设在两个牵引变电所中间，增加供电的灵活性、可 靠性
4）分相绝缘器：
在单相交流牵引供电系统中，为了平衡电力系统的A、B、 C各相负荷，一般要实行A、B相轮流供电。所以A、B相之间 要进行分开，这称为电分相。电分相通常由分相绝缘器实现。 在变电所出口处及两牵引变电所之间（供电臂末端）必须设 电分相装置。
牵引变电所
电分相
回流线
列车
牵引变电所 接触网
吸流变压器供电方式示意图
该方式防干扰效果好，但供电臂阻抗大，电压损失大，牵引 变电所间距小,目前已基本不采用。每隔1.5-4 千米设置一台。
（四）自耦变压器供电方式（AT方式）
自耦变压器供电方式示意图
供电臂阻抗小，牵引变电所间距大，供电能力强，并且由于正 馈线的作用，对弱电系统的电磁防护效果与BT供电方式相当。
牵引变电所
电分相
回流线
列车
牵引变电所 接触网
电分相 钢轨
牵引供电系统原理示意图
(2)牵引网 牵引网是由馈电线、接触网、钢轨和大地、回流线
组成的供电网。
1）馈电线:连接牵引变电所和接触网的导线。它将牵引变电所 变换后的电能送到接触网。 2）接触网:是一种悬挂在轨道上方，沿轨道铺设的和铁路钢轨 保持一定高度，牵引电能就由接触网进入电动车组，从而驱动 牵引电动机使列车运行。
•成果展示：
牵引电力系统原理示意图 变电所一次侧的主接线方式列表 接触网的供电方式列表 牵引供电系统供电方式列表 识别**变电所引入线方式、**线路接触网供电方式、 牵引供电系统供电方式
问题提出：
电力系统向电气化铁路供电示意图
区域电网
220kV
CBA
牵引 变电所
V/X
牵引变
接触网 受电弓 动车组
电分相 钢轨
牵引供电系统原理示意图
电分相装置包括分相绝缘装置和相应的线路标志构成。
测试：
二、牵引变电所引入线方式
1）、“桥”接方式（通过式接法）
特点：输电线路上的负荷要穿越牵引变电所。
适用：环形供电和双边供电，以及电力系统要求电力网穿越牵引变电所的场 合
×
×
×
×
×பைடு நூலகம்
×
内“桥”接方式
外“桥”接方式
2）、“T”接(双 “T”)方式
× ×
双 “T”方式 特点：外部负荷不进入牵引变电所， 与前者比设备减少，投资节约。 适用：单边供电和双边供电。 3）单母线分段方式
特点：引入和引出线多，允许外部电源穿越牵引变电所,供电灵活. 适用：中心变电所。
×
五、接触网的供电方式
1）单边供电：变电所从一边给供电臂供应电能。接触网的分 界点设有柱上隔离开关，当一个变电所故障时，实现越区供电 (同相电) 。
受电弓-接触网系统
钢轨
受电弓-接触网系统是高速列车获得动力的唯一途径
一、牵引供电系统的组成与作用
G 电力系统(发电厂）
输电线
牵引变电所
馈电线
接触网
回流线 钢轨、地
电力机车
电力 地铁
G
电力系统(发电厂）
输电线
主（降压）变电站
回流线
直流牵引变电所
馈电线
接触网
走行轨
电动车辆
牵引供电系统组成示意图
一次供电网络
接触网有关知识
123456789111－－－－－－－－－0－－支棒平承接定吊定定钢平柱式腕力触位弦位位轨腕绝臂索线器管管臂缘支子撑
常见基础类型
全补偿悬挂
半补偿悬挂
未补偿悬挂
3）轨道:在非电牵引情形下只作为列车的导轨。在电力牵引 时，轨道除仍具有导轨功能外，还需要完成导通回流的任务 。因此，电力牵引的轨道，需要具有良好的导电性能。
电
气
化
铁
道
供
牵引变电所
电
系
统 牵引供电系统
馈电线
牵引网
接触网 钢轨与大地
回流线
1.牵引供电系统组成
(1)牵引变电所
牵引变电所的作用是降压，并将三相电源转换成两个单相
电源，然后通过馈电线分别供电给牵引变电所两侧的接触网。 牵引变电所的主要设备是牵引变压器，原边通常110kv(220kv)， 副边为27.5kv；AT供电方式副边电压为55kv或2×27.5kv。
4）回流线: 是连接轨道和牵引变电所的导线。通过回流线 把轨道中的回路电流导入牵引变电所的主变压器。
(3)牵引供电系统的其他供电设备
1）开闭所—sub-feeder switching post：指不进行电压变换 而用开关设备实现电路开闭的配电所。
位置：设在车站、货场附近、电力机务段、枢纽站等大 宗负荷处。
直接供电方式示意图
此方式结构简单，投资少，维护费用低，牵引网阻抗最小，但 对弱电系统的电磁干扰较大。
（二）带回流线的直接供电方式
带回流线的直接供电方式示意图
该方式基本能满足对弱电系统电磁防护的需要，是目前比较常 用的一种供电方式。（跟BT 、AT比牵引网结构简单）。
（三）吸流变压器供电方式（BT方式）
作用：分相；越区供电；缩小事故的范围
• 开闭所是扩充馈线用的，象编组站、机务段等；
• 分区所是复线电气化铁路不同供电臂之间为提供上下行接 触网并联和越区供电功能而设置的。
3）分段绝缘器：
分段绝缘器又称分区绝缘器，是接触网电气分段的常用 设备。它安装在各车站装卸线、机车整备线、电力机车库线、 专用线等处。在正常情况下，机车受电弓带电滑行通过。
单线单边供电 A
C
C
B
复线单边供电 1、复线单边末端并联供电
2、复线单边全并联供电
分区亭
测试：
×
×
×
×
×
×
×
× ×
双 “T”方式
C
C
B
A
2）双边供电：机车由相邻的两个变电所供电，由断路器合闸实现。 要求：设置分区所来缩小故障范围，和检修的停电范围。
复线双边供电设备复杂，保护困难，目前我国只采用复线单 边供电。 三、牵引供电系统向电力机车的供电方式 （ 一）直接供电方式