高速铁路牵引供电系统概论
高速铁路电力牵引供电系统
高速铁路电力牵引供电系统作者:石军来源:《城市建设理论研究》2013年第26期摘要电力牵引是一种新型有轨运输牵引动力形式。
在干线铁路,铁路交通运输和工矿运输中有着广泛的作用。
电力牵引是利用电能作为牵引动力,将电能转换为机械能,驱动铁路列车、电动车组和轨道交通车辆等有轨运输工运行的一种运输形式。
关键词高速铁路电力供电系统Abstract electric traction is a new type of rail transport traction power form. In the trunk railway, has a wide range of railway transportation and mining transport. Electric traction electrical energy is used as traction power, converting electrical energy into mechanical energy, drive train, EMUs and rail vehicles are a form of transport rail transport operation.Keywords high speed railway power supply system.中图分类号:U224 文献标识码:A一、电力牵引供电系统的概述(一)电力牵引供电系统电力牵引供电系统,是指电气化铁路中由牵引变电所和接触网组成的向电力机车供给牵引用电能的系统。
牵引变电所将电力系统通过高压输电线送来的电能加以降压和变流后输送给接触网,以供给沿线路行驶的电力机车。
有些国家电气化铁路有时由专用发电厂供电。
电力牵引供电系统按照向电力机车提供的电流性质分为直流制和交流制,交流制又分工频单相交流制和低频单相交流制。
我国电气化铁路采用工频单相交流制电力牵引,直流制电力牵引仅用于城市轨道交通运输系统和工矿运输系统。
高速铁路牵引供电概述
1.1 牵引供电方式
2.BT供电方式
BT供电方式就是在牵引供电系统中加 装吸流变压器(3~4 km安装一台)和 回流线。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,因此大大减轻了接触网对邻近 通信线路的干扰。采用BT供电方式的 电路是由牵引变电所、接触悬挂、回 流线、轨道及吸上线等组成。牵引变 电所作为电源向接触网供电;动车组 列车运行于接触网与轨道之间;吸
正馈线与轨道之间的电压也是25 kV。自 耦变压器是并联在接触悬挂和正馈线之间 的,其中性点与钢轨(保护线)相连接。 彼此相隔一定距离(一般间距为10~16 km)的自耦变压器将整个供电区段分成 若干个小的区段,叫作AT区段,从而形 成了一个多网孔的复杂供电网络。接触悬 挂是去路,正馈线是回路。接触悬挂上的 电流与正馈线上的电流大小相等、方向相 反,因此其电磁感应影响可以互相抵消, 故对邻近的通信线有很好的防护作用。
高
速 铁
项目
高速铁路牵引供电概述
路
高速铁路牵引供电概述
高速铁路的牵引供电系统,其本身没有发电设备,而是从电力系统获取电能。 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、 同轴电力电缆(coaxial cable,CC)供电方式、直供加回流线供电方式、单 边供电方式和双边供电方式等。
1.1 牵引供电方式
3.AT供电方式
随着铁路电气化技术的发展及动车组的投 入运行,传统的供电方式已不能适应铁路 发展的需要,各国开始采用AT供电方式。 AT供电方式就是在牵引供电系统中并联 自耦变压器的供电方式。实践证明,AT 供电方式是一种既能有效地减弱接触网对 邻近通信线的电磁感应影响,又能适应高
高速铁路牵引供电系统—高速铁路受电弓
• (1)具有很高的安全性 • (2)具有良好的受流性能 • (3)应采用状态维修,减少维修带来的干扰 • (4)具有较高的可靠性和较长的使用寿命
高速铁路的受流技术及其评价
高速铁路接触网—受电弓受流系统的新特点
• 3、高速受电弓的特性
• (1)小的静态抬升力差 • (2)较小的归算质量 • (3)良好的跟随特性 • (4)大的横向刚度 • (5)良好的气动力外型和气流调整装置 • (6)与接触导线摩擦性能相匹配的滑板材料及钛合金材料 • (7)具有紧急降弓控制系统
综合接地的必要性
• 钢轨铺设于地面上,与地不良绝缘,存在对地漏 泄电阻。对于普速电气化铁路,钢轨对地漏泄电 阻较低,列车牵引电流也不大,正常运行时,钢 轨电位不高,将钢轨作为地线用于某些沿线设备 接地,一般不会引发设备和人身安全问题。必要 时才增设小型地网。
综合接地的必要性
• 高速铁路(与既有线不同)的一些特征: • (1)列车牵引电流大 • (2)牵引网短路电流大 • (3)钢轨对地漏泄电阻高
• 评价弓网受流质量从以下七方面考虑:
• 1、弓网间动态接触压力 • 2、接触导线最大垂直振幅 • 3、接触导线的抬升量 • 4、离线 • 5、硬点 • 6、接触网的静态弹性差异系数 • 7、接触导线弯曲应力
高速铁路的受流技术及其评价
接触网-受电弓系统的受流质量评价
• 接触网—受电弓系统的受流质量与接触网和受电 弓的匹配性能有很大关系。
高速铁路牵引供电系统
高速铁路受电弓
高速铁路受电弓
高速列车电力牵引受流的主要特点
• 1、接触网(与受电弓)的波动特性。 • 2、高速列车在高速运行时所受的空气阻力较常
速列车大得多,空气动态力也是影响高速受流的 一个重要因素。 • 3、受电弓从接触网大功率受流问题。
高铁概论第4章高速铁路牵引供电与车辆动力
电气化铁道电力系统属于一级负荷。一级,二级,三极负荷不是按照负荷大小区 分的,而是按照负荷重要性区分的。 1、一级负荷:一级负荷指中断供电将造成人员伤亡;中断供电将造成重大政治影 响和重大经济损失;中断供电将造成公共场所秩序严重混乱的电力负荷。 2、二级负荷:二级负荷指中断供电将造成较大政治影响;中断供电将造成较大经 济损失;中断供电将造成公共场所混乱的电力负荷。二级负荷多采用两路电源供 电。在负荷较小或地区供电条件困难时,可由一路6kV及以上专用的架空线路供电。 3、三级负荷:三级负荷指凡不属于一级负荷和二级负荷的电力负荷。三级负荷对 供电无特殊要求。
中国的电力都是用什么方式发出 来的?电力的不同来源的道理是 什么?
中国电力来源主要是火 力发电、水力发电、风 力发电和核电,占比分 别为:火电接近75%, 水电不到18%,风电约 为4%,核电不到4%。
概述
由于电力牵引具有功率大、效率高、 清洁无污染、能够综合利用各种一次能 源的优点,被高速铁路普遍采用。
第4章 高速铁路 牵引供电与车辆
动力
目录
1概述
2牵引供电系统
3接触网
4综合SCADA系统
5.车辆动力装置
什么是电?
能
量
能量以多种不同的形式 存在;按照物质的不同运 动形式分类,能量可分为 机械能、化学能、热能、 电能、辐射能、核能、光 能、潮汐能等。这些不同 形式的能量之间可以通过 物理效应或化学反应而相 互转化。
电气铁路和电车用的称为牵引变电所
三相交流电是由三个频率相同、电势振幅相等、相位差互差120°角的交流电路组成的电力系统。 目前,我国生产、配送的都是三相交流电。
单相交流电电路中只具有单一的交流电压,在电路中产生的电流,电压都以一定的频率随时间变化。
高速列车牵引供电系统
精选课件
8
第二节 高速列车供电
一、供电方式 二、牵引变电所
精选课件
9
高速列车牵引供电系统的组成
高速列车牵引供电系统
牵引变电所
接触网
保证质量良好并不 间断地向高速列车 供电
在高速列车运行中 通过与受电弓良好 的摩擦接触将电能 传给高速列车
精选课件
10
精选课件
11
一、供电方式
电气化铁路有五种供电方式,即:
精选课件
44
其性能特点是,结构比较简单,改善了定位 点处的弹性,使得定位点处的弹性与跨中的弹性 趋于一致,整个接触网的弹性均匀,受流性能好。 缺点是弹性吊索调整维修比较复杂,定位点处导 线抬升量大,对定位器的安装坡度要求也较严格。
精选课件
45
3.复链形悬挂
在结构上,承力索和接触导线之间加了一根 辅助承力索。其性能特点是,接触网的张力大, 弹性均匀,安装调整复杂、抗风能力强。
电力牵引系统的组成如图所示。
发电厂— 500KV高压输 电线—区域变 电所—110KV 输电线—牵引 变电所— 27.5KV输电线、 接触网
精选课件
7
电力牵引系统
国家公用电网来的三相110KV交流经过牵引 变电所降压后,向电气化铁道牵引接触网输出 25KV(27.5KV)单相交流供给电力机车。
电力机车是通过受电弓从接触网上获取电能的, 27.5KV单相交流供给电力机车后经过电力机车 上的牵引变压器降压,再通过变流装置变流后输 到牵引电动机驱动机车(列车)运行
精选课件
25
(1)将电力系统的电能变换成适合高速列车 使用的电能。
在牵引变电所内装设有牵引变压器(也称主 变压器),将电力系统的高压(一般为110kV或 220kV)降为27.5kV或 2×27.5kV(自耦变压器 供电方式),以单相电馈送给接触网,供高速列 车使用。国外有些国家的电气化铁路采用的是直 流制式,或是低频(16 2/3Hz)交流制式,因此, 还需要将交流电整流成直流电,或将工频变换成 16 2/3Hz,这些变换工作都由牵引变电所来完成。
高速铁路牵引供电系统精选全文完整版
可编辑修改精选全文完整版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。
《高铁概论》第三章:高铁牵引动力与供电系统
•
单项工频交流制的这种25kv、工频单项
50Hz交流制在中国、日本、法国得到应用。
•
三、牵引供电系统的组成
•
牵引供电系统——包括牵引变电所和牵引网
两部分,其任务是保证质量良好地并并不间断的
项机车、动车组供电。
•
1、牵引变电所是电气化铁路供电系统的心
况下,内燃机车是唯一牵引动力。
•
从世界各国发展高速铁路的情况看,尽管电力牵引初
始投资大,但是电力牵引具有功率大、轴重小、经济性能
好,有利于环境保护等一系列优点,世界上绝大多数国家
的高速列车都采用电力牵引。
•
• 三、牵引动力的配置
• 1、牵引动力集中配置与一端
间的连接线,其作用是将轨道回路内的牵引电流
• 回馈到牵引变电所。在电气化铁路上是利用走行 钢轨作为牵引电流的回路。
•
四、牵引变电系统的管理与安全
•
牵引变电系统是有铁路部门自己建设管理,
其日常维修由供电段负责。
•
1、接发列车与调车作业安全
• (1)、为保证人参安全,除供电段专业人员 外,任何人与牵引供电部分间的距离要>2m。
的电压,在电力机车上还可以比较容易地
将牵引网的高压降低到牵引电机所需要的
电压;但是它的主要缺点是其频率与工业
频率不同,使用时需要变频,因此,设备
复杂、效率低,经济效果差。
• 4、单项工频交流制
• 单项工频交流制是20世纪50年代发展最迅速
的一种牵引供电制度。
•
其优点:一是供电系统简单,不需要变换频
率,可由工业电网注解供电,能节省铁路牵引供
高速铁路牵引供电系统(组成)
高速铁路牵引供电系统电气化铁路的组成由于电力机车本身不带原动机,需要靠外部电力系统经过牵引供电装置供给其电能,故电气化铁路是由电力机车和牵引供电系统组成的。
牵引供电系统主要由牵引变电所和接触网两部分组成,所以人们又称电力机车、牵引变电所和接触网为电气化铁道的三大元件。
一、电力机车(一)工作原理电力机车靠其顶部升起的受电弓和接触网接触获取电能。
电力机车顶部都有受电弓,由司机控制其升降。
受电弓升起时,紧贴接触网线摩擦滑行,将电能引入机车,经机车主断路器到机车主变压器,主变压器降压后,经供电装置供给牵引电动机,牵引电动机通过传动机构使电力机车运行。
(二)组成部分电力机车由机械部分(包括车体和转向架)、电气部分和空气管路系统构成。
车体是电力机车的骨架,是由钢板和压型梁组焊成的复杂的空间结构,电力机车大部分机械及电气设备都安装在车体内,它也是机车乘务员的工作场所。
转向架是由牵引电机把电能转变成机械能,便电力机车沿轨道走行的机械装置。
它的上部支持着车体,它的下部轮对与铁路轨道接触。
电气部分包括机车主电路、辅助电路和控制电路形成的全部电气设备,在机车上占的比重最大,除安装在转向架中的牵引电机之外,其余均安装在车顶、车内、车下和司机室内。
空气管路系统主要执行机车空气制动功能,由空气压缩机、气阀柜、制动机和管路等组成(三)分类干线电力牵引中,按照供电电流制分为:直流制电力机车和交流制电力机车和多流制电力机车。
交流机车又分为单相低频电力机车(25Hz或16 2/3Hz)和单相工频(50Hz)电力机车。
单相工频电力机车,又可分为交--直传动电力机车和交—直—交传动电力机车。
二、牵引变电所牵引变电所的主要任务是将电力系统输送来的110kV三相交流电变换为27.5(或55)kV单相电,然后以单相供电方式经馈电线送至接触网上,电压变化由牵引变压器完成。
高速铁路电力牵引供电系统及接触网分析论文
目录摘要: .................................................................................................................................. 错误!未定义书签。
1.电力牵引供电系统概述 (2)2.接触网概述概述 (3)3.接触网支柱及基础 (7)4.第三方物流企业内部环境结构分析 (8)5.第三方物流企业的核心竞争力分析............................................................................... 错误!未定义书签。
6.第三方物流企业的战略选择........................................................................................... 错误!未定义书签。
7.结论 ................................................................................................................................ 错误!未定义书签。
参考文献 .............................................................................................................................. 错误!未定义书签。
摘要高速铁路电力牵引供电系统及接触网分析摘要:本论文介绍了电气化铁路供变电技术,以交流电气化铁路为重点,加强对牵引供电系统的认识,牵引供电系统有以牵引变电为重点,介绍了供电系统一次设备和二次电器设备,牵引供电系统可能对临近线路的影响,并通过对铁路接触网的供电方式、特点及应用分类,对铁路接触网进行了系统的分析。
高速铁路牵引供电系统概论
* b(z) * I e
U
3
2
Δ
Icz 4
Iax ·
U
c(x)
c
-
U
+
I
b
A
IA
Δ
B
C
IB
IC
O
*
1
g
I Δ
U
d
·
a(y)
*
Iby
2
Δ
* b(z)
Icz
Iax ·
c(x)
f I
*·
e
U
星形-延边平衡变压器
星形-曲折延边平衡变压器
A
C
I
+
多路馈线,用以实现对站场各股道群的分别供电控制。 (1)进线和馈线都经过断路器,可灵活地对各分区 接触网停、供电 (2)在断路器上可实现短路故障保护,从而缩小事故 停电范围 (3)对AT牵引网,往往同ATP合建,增强对供电臂供电
的灵活性
自耦变压器(AT)所(AT Post, ATP) AT供电系统,除变电所、分区所和开闭所外,
复链形悬挂
特点: 在结构上,承力索和接触导线之间加了一根辅助承力索。 接触网的张力大,弹性均匀,安装调整复杂,抗风能力强
2.3 高速接触网的主要结构参数
导线高度 :指接触导线距钢轨面的高度。一般地,高速铁路 接触导线的高度比常规电气化铁路的接触导线低。原因: ①高速铁路一般无超级超限列车通过,车辆限界为4 800 mm; ②为了减少列车空气阻力及空气动态力对受电弓的影响, 受电弓的底座沉于机车车顶顶面,受电弓的工作高度较小。 所以,高速铁路接触导线的高度一般在5 300 m左右。
X2
a1
x1 a2
台湾高速铁路供电系统概论
台湾高速铁路供电系统概论一、高铁供电系统概述台湾高速铁路全长345公里共设置七座牵引动力变电站,其TRANBBS设计原则为任一变电站故障情况下仍能保持正常运转,其变电站间之最大距离约为60公里。
列车所需之牵引电力由七座牵引动力变电站以2x25KV形式馈电给电车线及负馈线,再由动力车以集电弓撷取电车线与轨道间之25KV电源供列车使用。
二、牵引动力变电站介绍高铁供电系统依其用电特性可区分为牵引动力用电及车站用电两种电源,其中有关车站用电必须配合车站特定区之用电加以整合,且需依据当地台电公司之配电系统加以TRANBBS规划,此部份和一般大楼用电相似,此处不再加以说明,有关牵引动力部份将详加说明如下。
车辆牵引系统之特性为列车在低速时需要较大之转矩,而在适当之速度下会有平衡的拉力特性,且在高速列车所需之能量为速度2次方的函数,从控制的角度来看,在电子控制电路发展以前,以直流电动机为主要设备,其电压以DC750V、1500V、3000V为主,仅适用于小编组的高速列车,其优点为自变电所之相间不平衡和低次高谐波问题不存在,但还余留电力腐蚀的问题。
随着速度之增加所需之电流大增,直流系统已无法配合,且在电子控制电路发展下,于1951年法国采用50Hz商用频率之馈电系统,日本也于1957年开始进入实用化,其电压几乎都是商用频率AC25KV(德国是15KV、16 2/3Hz)。
台湾高速铁路沿线变电站,经与电力公司相关人员,实地勘察结果,在沿线择定七个变电站(树林、杨梅、苗栗、台中、云林、新营、冈山)。
三、各国高铁供电系统简介牵引动力馈电电压:依牵引机车需求不同,馈送至电车的电压亦有多种不同额定,通常被采用者为:直流:750 V、1500 V、3000 V交流:单相、50Hz或60Hz、15 KV、20 KV、25 KV、50KV高速铁路采用者:交流25 KV(日本、法国、西班牙)、交流15 KV,Hz(德国)受电电压:依据电力的需量与电力公司供电网络特性而有所区别。
模块2.牵引供电系统《高速铁路牵引供电》教学课件
2.1.4 高速铁路牵引供电系统
3. 高速铁路变电所、分区所主接线及接触网标称电压
1 牵引变电所电源侧主接线 电源侧主接线应结合外部电源条件确定,两路电压均可靠时,采用线路变压器组接线。 采用分支接线,在两回线间设置由隔离开关分段的跨条,实现电源进线与变压器交叉供电。 2 牵引变电所馈线侧接线 采用户外单体布置时,实现上、下行断路器互为备用的联络开关设置在所内线路侧;采 用GIS柜布置时,联络开关设置在所外上网开关的线路侧。
额定电压(kV) 输送功率(MV·A ) 输送距离(km)
110
10~50
50~150
220
100~150
100~300ຫໍສະໝຸດ 5001 000~1 500
150~850
世界各国采用工频、单相、交流接触网额定电压为25 kV的高速电气化铁路,毫无例外地 均采用高压供电。
日本山阳等新干线,牵引变电所的进线电压采用27.5 kV。电源的变动和不平衡承受能力 都有所提高,更能保证机车稳定、高速运行,也更加经济。法国大部分牵引变电所的进线电 压为225 kV,只有一个变电所为63 kV。德国牵引网电压采用15 kV,牵引变电所进线电压采 用110 kV。另外,它使用 Hz频率给铁路专门供电,有其特殊性。
带回流线的直接供电方式,机车部分电流通过钢轨和大地流回牵引变电所(约70%), 其余通过回流线流回牵引变电所(约30%)。
2.2.3 BT供电方式
BT(Booster Transformer)供电方式又称吸流变压器供电方式,其主要目的是提高牵引 网防干扰能力,目前已经基本不采用,如图所示。
BT供电方式存在着一种现象:当机车处在BT间隔内时会失去吸流防护效果。同等条件下, BT供电方式变电所的间距要小很多,且每隔3~4 km在接触网内存在断口,机车通过断口时 可能会产生电火花,缩短接触网的使用寿命。
模块3.高速铁路电力供电系统《高速铁路牵引供电》教学课件
3.1.1 电力系统概述
1. 发电厂
发电厂就是将煤、水力、原子能等一次能源转换为电能——二次能源的工厂,分为火力 发电厂、水力发电厂、原子能发电厂等,除此之外,还有风力、地热和太阳能发电等。
2. 电力网
电力网担负着将发电厂和电能 用户连接起来组成系统的任务。右 图是电力系统组成示意图,虚线框 内是电力系统的电力网部分。
《高速铁路牵引供电》
第三章
高速铁路电力 供电系统
目录
目录
3.1 电力供电系统 3.2 高速铁路电力SCADA系统
第一节
电力供电系统
1. 电力系统概述 2. 高速铁路电力系统
3.1.1 电力系统概述
电力系统是由发电厂、变电站、输电线、配电系统和负荷组成的有机整体,是现 代社会最重要、最庞杂的系统之一。通常把包括动力、发电、变电、输电、配电及用 电的全部系统称为动力系统。将电力系统中输送、变换和分配电能的整个环节称为电 力网。它们的关系如图所示(以水力发电为例)。
3.1.2 高速铁路电力系统
1. 高速铁路电力系统构成
2)电力变(配)电所 (3)
10/0.4 kV箱式变电站
① 接线型式。10/0.4 kV箱式变电站10 kV侧进出线回路设高压负荷开关,环网接线,变 压器回路采用带熔断器负荷开关保护。箱式变电站内负荷开关均采用电动操作机构纳入 SCADA系统,实现自动隔离故障电力线路、故障定位、非故障段自动恢复供电等功能。区间 10 kV电力贯通线路上设置箱式电抗器,补偿贯通线路电容电流。
高速铁路的牵引供电系统
四、接触网
接触网是在电气化铁道中,沿 钢轨上空“之”字形架设的, 供受电弓取流的高压输电线。 接触网是铁路电气化工程的主 构架,是沿铁路线上空架设的 向电力机车供电的特殊形式的 输电线路。 其由接触悬挂、支持装置、定 位装置、支柱与基础几部分组 成。 接触悬挂的种类较多,一般根 据其结构的不同分成简单接触 悬挂和链形接触悬挂两大类。
6
牵引供电系统
将电能从电力系统传送到电力机车的电力设备总称为 牵引供电系统。 P153
7
一、牵引供电方式
1.直接供电方式: 牵引变电所通过 接触网直接向动 车组供电,回流 经钢轨及大地直 接返回牵引变电 所
2.BT供电方式
在牵引供电 系统中加 装吸流变 压器和回 流线。
优点:电路简单、 设备少,施工方 便
缺点:空中产生强 大磁场,对邻近 的广播、信号造 成较大干扰
优点:增加回流 线减少了干扰
缺点:阻抗较大 ,造成很大的 能力浪费。
目前已很少使用
3.AT供电方 式
在牵引供电 系统中并 联自耦变 压器
优点:有效减弱 接触网的电磁 干扰;又能适 应高速、大功 率的电力机车 运行
AT供电方式与BT 供电方式相比 较
16.7Hz,
2.工频单相交流制: 50Hz,60Hz---单相 ,主要用于大运量、 重载的铁路运输,额定电压为27.5kV,被广泛采用
3.三相交流制: 淘汰
4
现代电力牵引都以公用电网配电,实质上是取用经变换的单 相电。 在我国,矿山电力牵引、城市轨道交通都采用直流制,北京地 铁750V直流供电电压,上海地铁1500V直流电压; 干线电气化铁路都采用工频(50Hz),额定电压为27.5kV或 2×27.5kV的单相交流制。
- 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)。
1.5 牵引供电系统的其他设备:
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,装有开关设备,根据运行需要可以连接同一供 电臂的上、下行接触网,或连接相邻供电臂以实现越区供电。
开闭所(Sub-feeder Switching Post, SFSP) 实际上是开关站,多设于铁路枢纽,一般两路进线、
星形-曲折延边平衡变压器
A
C
I
+
U
-
B
I
-
U
+
Le Blanc 接线变压器
A
C
- c
O
B a
I +
U
I
U
+
b
- d
变形Woodbridge接线变压器
x1 a2
x2
三相V/v接线
A T +
N U
F-
B
单相中抽式(AT专用)
A
BC
V/x接线(AT专用)
特点:
接线简单 变压器容量利用率为100% 二次侧不能直接提供三相电源 对于纯单相接线,理论上可取消变电所出口的电分相; 存在负序问题,仅适用于电网容量较大场合
1.6.2 三相变压器类
YNd11接线变压器 三相不等容YNd11接线变压器 十字交叉接线变压器
钢轨
牵引供电 系统结构
1.2 供电方式: 1.2.1 直接供电方式
T
R
特点: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。
1.2.2 带回流线的直接供电方式
F T
Us
I
R
特点:防干扰效果不如BT供电方式; 牵引网阻抗较小; 目前应用比较广泛。
1.2.3 吸流变压器供电方式(BT方式)
高速铁路牵引供电系统概论
一、牵引供电方式和牵引变电所 1.1 牵引供电系统结构
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
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
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 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
多路馈线,用以实现对站场各股道群的分别供电控制。 (1)进线和馈线都经过断路器,可灵活地对各分区 接触网停、供电 (2)在断路器上可实现短路故障保护,从而缩小事故 停电范围 (3)对AT牵引网,往往同ATP合建,增强对供电臂供电
的灵活性
自耦变压器(AT)所(AT Post, ATP) AT供电系统,除变电所、分区所和开闭所外,
1.4 牵引网(Traction Network)
由馈电线、接触网、轨道、回流线等设施构成的输电网络 馈电线
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、 悬挂和定位器等装置组成。 轨道
牵引电流的回流导线;支撑与导向;信号专业轨道电路 其它设备
A
I a
+
U
Scott变压器
-
D
d
C
B
A
IA
Δ
B
C
IB
IC
IO O
*
1
·
d I
a(y)
*
Iby
* b(z) * I e
U
3Δ
2
Icz 4
Iax ·
U
c(x)
c
-
U
I
+b
A
IA
Δ
B
C
IB
IC
O
*
1
g
I Δ
U
d
·
a(y)
*
Iby
Δ
2
* b(z)
Icz
Iax ·
c(x)
f I
*·
e
U
星形-延边平衡变压器
A
IA
Δ
B
C
IB
IC
O
*
1
·
I
a(y) Iby
* b(z)
U
Δห้องสมุดไป่ตู้
2
Icz
Iax ·
c(x)
I U
YNd11接线变压器
B
1 O
A
C
b1
2 a1
N
c1 a2
b2 3
c2
Tβ β phase
Fβ
α phase
Tα
Fα
十字交叉接线变压器
特点:
变压器容量利用率为75.6% 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接线,与V/v接线相当 滞后相电压水平往往偏低
BT
负馈线(回流线)
接触网
吸上线
Us
I
F T
钢轨
R
特点: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。
1.2.4 自耦变压器供电方式(AT方式)
200A 200A
300A 100A
Us 200A
100A 400A
100A
200A 200A
200A 100A
1.6.3 平衡变压器类
Scott接线变压器 星形-延边三角形接线变压器 星形—曲折延边三角形接线变压器 Le Blanc 接线变压器(我国台湾用) 变形Woodbridge接线变压器(日本新干线用)
三相变两相平衡变压器的共性: 在一次侧施加三相对称电压时,只要二次侧
两端口的负荷相等(幅值和功率因数均相等),则 二次侧两相端口电压保持幅值相等、相位相差90°, 一次侧三相电流对称。
在牵引网上放置自耦变压器的场所。
220KV牵引变电所 主接线图
京津城际 AT所电气 主接线图
京津城际变电所用27.5KVGIS组合开关8DA12电气接线图
京津城际AT所用27.5KVGIS组合开关8DA12电气接线图
Sitras® 8DA11 / 8DA12组合开关柜
Sitras® 8DA11/ 8DA12 开关柜 机械参数
100A
100A
特点: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
适合于高速铁路
1.2.5 同轴电缆供电方式(CC方式)
T
Us R CC
特点:防干扰效果好,占用空间小; 牵引网阻抗小;投资大
1.3 牵引变电站(Traction SubStation, SS)
Sitras® 8DA11 / 8DA12开关柜剖面图
1.6 牵引变压器
1.6.1单相变压器类
纯单相I /i接线 单相V/v接线 三相V/v 接线 二次侧中抽式单相接线(专用于AT系统) V/x接线(专用于AT系统)
纯单相接线
A a
b B
单相V/v接线
A
BC
a
b
c
A
C
B
A1
X1 A2
X2
a1