铁路电力系统

2、本所备用送电方式 ①、备投-重合 乙所处于主送状态。当乙所线路失电时，甲所出线开关瞬时投 入送电（备投）；若备投不成功，乙所出线开关经重合闸时间 重合一次；若不成功，则线路永久失电。 ②、重合-备投 乙所处于主送电状态。当乙所线路失电后，乙所出线开关经重 合闸时间重合一次；若不成功，甲所出线开关投入送电（备投 ）；若备投不成功，则线路永久失电。 ③、单备投 乙所处于主送电状态。当乙所线路失电后，甲所出线开关瞬时 投入送电（备投）；若不成功，则线路永久失电。
中性点直接接地系统优缺点
优点： 发生单相接地时，其它两完好相对地电压不升高，因此可降低 绝缘费用。保证安全。 缺点： 发生单相接地短路时，短路电流大，要迅速切除故障部分，从 而使供电可靠性差。
中性点不接地系统
如果三相电源电压是对称的，则电源中性点的电位为零， 但是由于架空线排列不对称而换位又不完全等原因，使各相对 地导纳不相等，则中性点将会产生位移电压。一般情况位移电 压不超过电源电压的5%，对运行的影响不大。 当中性点不接 地配电网发生单相接地故障时，非故障的二相对地电压将升高 ，由于线电压仍保持不变，对用户继续工作影响不大。
中性点直接接地系统 1、对于高压系统，如110KV以上的供电系统，电压高，设备绝 缘考虑成本不会作得很大，如果中性点不接地，当单相接地时， 未接地的二相就要能够承受√ 3 倍的过电压，瓷绝缘子体积就要 增大近一倍，不但制造起来不容易，安装也是问题，会使设备投 资大大增加；另外110KV以上系统由于电压高，杆塔的高度也高 ，不容易出现单相接地的情况，因而就是出现了接地就跳闸也不 会影响多少供电可靠性，因而从投资的经济性考虑，在110KV以 上供电系统，我们多采用中性点直接接地系统。 2、在低压380/220V系统中，有许多单相用电设备，如果中性点 不接地运行，则发生单相接地后，有可能未接地相电压升高，会 因过电压烧毁家用电器，从安全性考虑，我们必须采用中性点直 接接地系统，将中性点的电位牢牢接地。1kv以下的供电系统（ 380/220伏），除某些特殊情况下（井下、游泳池），绝大部分 是中性点接地系统，主要是为了防止绝缘损坏而遭受触电的危险 。
铁路电力负荷
铁路电力负荷分为三级： 一级负荷： 中断供电将引起人身伤亡、主要设备损坏、大量减产,造成 铁路运输秩序混乱。 属于此类负荷有：调度集中、大站电气集中联锁,自动闭 塞,驼峰电气集中联锁,驼峰道岔自动集中,机械化驼峰的空压 机及驼峰区照明,局通信枢纽及以上的电源室,中心医院的外 科和妇科的手术室,特等站和国境站的旅客站房,站台、天桥、 地道及设有国际换装设备的用电设备,内燃机车电动上油机 械（无其它上油设备时）,局电子计算中心站。 一级负荷的供电原则：两路可靠电源供电,确保在故障情 况下也能够不间断供电,对两路电源的转换时间有要求。 一级负荷的认定原则：首先确定用电设备在铁路运输生产 中不允许间断工作,并提供相应的依据；所有用电设备均具 备不间断工作的条件；经上级有关领导确定后审批。
铁路电力系统中性点接地方式
电力系统中性点接地方式涉及到电网本身的安全可靠性、 过电压绝缘水平的选择，而且对通讯干扰、人身安全有重要影 响。 在我国，电力系统中性点的接地方式主要有以下三种： 1、中性点不接地系统——适于3~60kV系统中使用； 2、中性点经消弧线圈接地系统——适于3~60kV系统，可避免 电弧过电压的产生； 3、中性点直接接地系统——适于110kV以上，380V以下低压 系统。
配电所主接线方式
单母线分段方式接线示意图
单母线分段接线具有与单母线接线相间的简单、方便和占地少的忧点，而 且提高了供电的可靠性。除了发生分段断路器故障外，其他设备发生故障 时都不会使整个配电装置停电。
图中配电所采用单母线分段，两路电源同时运 行，通过母联开关连接（母线开关常开），互 为备用。当一路电源故障时，母联开关闭合， 由另一路电源供电，防止自闭线、贯通线或者 其他重要负荷失电。装设高压调压变压器，可 以保证安装在各信号点的自动闭塞信号变压器 或贯通线信号变压器二次电压波动不超过额定 电压的±10%，并起到隔离变压器的作用，阻 止电力贯通（自动闭塞）线路接地故障影响公 共电网。
铁路电力系统示意图
铁路供配电系统由外部电源、变配电所、沿线两回高压自闭贯 通线路、站场电力线路构成。
供电区间供电方式
以甲所供电自闭线（贯通线）为例，自闭（贯 通）高压馈出运行方式有下列四种：
1、本所主送方式 ①、备投-重合 乙所处于备用送电状态。当甲所线路失电后，乙所出线开关瞬 时投入送电（备投）；若备投不成功，甲所出线开关经重合闸 时间重合一次；若不成功，则线路永久失电。 ②、重合-备投 乙所处于备用送电状态。当甲所线路失电后，甲所出线开关经 重合闸时间重合一次；若不成功，乙所出线开关投入送电（备 投）；若备投不成功，则线路永久失电。 ③、单备投 乙所处于备用送电状态。当甲所线路失电后，乙所出线开关瞬 时投入送电（备投）；若不成功，则线路永久失电。 ④、单重合 乙所处于备用送电状态。当甲所线路失电后，甲所出线开关经 重合闸时间重合一次；若不成功，则线路永久失电。
3、本所自送、自备方式 当供电区间开口作业或乙所检修而不能备 用送电时，甲所处于自送、自备方式。当线路 失电时，甲所瞬间重合送电。 4、跨所送电方式 当相邻两所的电源同时停电，或本所自送 自备方式本所电源停电时，采用跨所供电方式 。
铁路配电所主接线方式
变、配电所主接线方式 母线是汇集和分配电流的主要环节。在变、配 电所中，母线制是指变压器或电源进线与各馈 出线之间的连接方式。常用母线制主要有三种： 单母线制、单母线分段制和双母线制，中小型 工厂供、配电系统中一般不采用双母线制。
500
200~1000
750~1800
200~600
400~1000
铁路电力系统
铁路电力系统其特殊性方面： 1、负荷沿铁路线狭长分布，主要用电对象包括铁路沿线信 号灯和其他自动装置，以及其他单位的生产、生活电源，负 荷较小。 2、供电可靠性要求极高。铁路变配电所一般采用双电源供 电方式，沿线每一个供电区间双端供电，供电区间一般采用 自闭线、贯通线双回路供电，自闭线只负责为信号供电，贯 通线还包括其它生产、生活用电，双路供电至低压双电源切 换装置，两路电源互为备用，失压自动切换。 3、供电区间线路长，一般40~60公里，有的甚至上百公里， 而且地形、气象条件复杂，故障多发，而故障查找和维修由 于受自然条件等因素影响比较困难。
配电所主接线方式
单母线制 用于只有一回进线的场合。 单母线制的可靠性和灵活性 较低，母线或主干线上的设 备如变压器T、断路器QF、 隔离开关QS发生故障或检修 时，都会影响母线全部负荷 的用电。
配电所主接线方式
单母线分段制
两回电源进线时，通常采用单母线分段制，当母线分段开关需 要带负荷操作或继电保护和互为备用自动投入装置时，应采用 断路器. 单母线分段制系统的可靠性和灵活性比单母线制好， 基本上可满足一、二级负荷用户的要求。当双回路电源同时供 电时，母线分段联络开关通常是打开的，当某一回路故障（或 一段母线故障）不影响另一段母线的正常供电，采用分段检修 可避免全部负荷供电中断。单母线分段制中，母线 “合”运行 可以增大供电电源容量，减少系统电源阻抗，有利于电弧炉等 冲击性负载运行。在供、配电系统中，一般用户采用“分”的 运行方式
供电方式
二、放射式配电网络：
优点: 适合向一级负荷或功率较大的负荷供电。故障时，相互影响不大， 控制方便。 缺点：投资高，线路通道占地多。
供电方式
三、混合式配电网络：
混合式配电网络即树干式与放射式同时使用的配电网络
供电方式
四、环形式配电网络：
在树干式配电网络的基础上发展起来的，它是从地区变、配电所引出两 个以上的树干式网络，每两个树干式网络终端相连接起来组成一个环状 网络。可以开口运行，也可以闭环运行。 优点：提高供电可靠性，缩短故障停时。
铁路电力负荷
铁路供电电源
对电源的要求： 1、具有一级负荷的变、配电所，应具有两路独立电 源受电，且为专盘专线。 2、无一级负荷的变，配电所，应有一路可靠电源， 有条件时，宜有两路电源受电。 3、具有两路电源的变、配电所，每路电源应保证全 部负荷的供电。当一路电源停电时，另一路电源应 保证一级和二级负荷的供电
铁路电力系统
制作：蒋克荣
电力系统
1 电力系统概述 1.1电力系统的构成 1）一个完整的电力系统由分布各地的各种类型 的发电厂、升压和降压变电所、输电线路及电 力用户组成，它们分别完成电能的生产、电压 变换、电能的输配及使用。
电力系统
2）电力网络或电网 指电力系统中除发电机和用电 设备之外的部分,即电力系统中各级电压的电力线路 及其联系的变配电所。 3）动力系统 指电力系统加上发电厂的“动力部 分”。 “动力部分”――包括水力发电厂的水库、水轮 机，热力发电厂的锅炉、汽轮机、热力网和用电设 备，以及核电厂的反应堆等等。 总结：电力网络是电力系统的一个组成部分，而电 力系统又是动力系统的一个组成部分，这三者的关 系也示于图1-1。
中性点不接地系统优缺点
优点： 这种系统发生单相接地时，三相用电设备能正常工作，允 许暂时继续运行两小时之内，因此可靠性高。 缺点： 这种系统发生单相接地时，其它两条完好相对地电压升到 线电压，是正常时的√ 3 倍，因此绝缘要求高，增加绝缘费用 。
铁路电力系统
供电方式： 1、两路电源同时受电，母联分段运行，从不同母线 段引出两路供电（采用母联备自投方式运行） 2、从两个具有独立电源的变、配电所各引一路电源 供电。两路电源为一主一备，母联分段，平时闭合 运行。（采用电源备自投方式运行）
供电方式
一、树干式配电网络：
优点:简单、经济。 缺点：故障时影响范围较大。
铁路电力负荷分为三级： 二级负荷： 中断供电将引起产品报废,生产过程被打乱,影响铁路运输。 属于此类负荷有：机车、车辆检修和整备设备、给水所、 非自动闭塞区段的小站电气集中联锁和色灯电联锁器联锁, 分局通信枢纽及以下电源室,调度通信机械室,编组站,区段站, 洗罐站,大、中型客（货）运站,隧道通风设备,加冰所,医院, 红外线轴温测试装置,道口信号。 二级负荷的供电原则：两路电源或一路可靠电源,确保除 故障情况外的不间断供电。 二级负荷的认定原则：由各铁路局自行审批。 三级负荷：其余不属于一、二级负荷者。