高速铁路牵引变电所
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1.牵引变电所继电保护
（1）继电保护装置的主要作用 其主要作用是： ①当被保护元件发生故障时，能自动、迅速而有选择地借助断路器 将故障元件从电力系统中切除，以保证系统中的其他元件正常运行， 并使故障元件免予继续遭受破坏。 ②当被保护元件出现不正常运行状态时，保护装置能发出信号，以 便值班人员采取有效措施，或由其他自动装置进行自动调整，以消除 不正常运行状态。
自耦变压器供电方式（autotransformer feeding 3 system）
4
吸流变压器供电方式（booster transformer feeding system）
同轴电力电缆供电方式（coaxial cable feeding
5 system）
在高速电气化铁路中一般采用直接供电方式、带回流线的直接供电方式 和自耦变压器供电方式。
原理
自耦变压器供电方式可以有效地减轻牵引供电系统对邻近通信线路的干扰， 同时具有较好的技术经济指标（如阻抗很小、电压损失和电能损失小、供电能力 强），因此在电气化铁路中被广泛采用。
牵引变电所
1.5 牵引变电所继电保护及综合自动化系统
1.牵引变电所继电保护
牵引供电线路是由许多电气设备组成的庞大而复杂的网络。由于其 经常受到自然现象（如雷电、冰雪、风雨等）的影响，值班人员的误操 作等造成设备短路、接地，使牵引供电设备出现故障和不正常运行状 态，因此为了不影响电力系统的正常运行，需要将故障设备或故障区段 切除，防止事故扩大。由于高压设备电压高、电流大、人工操作有一定 难度，不安全，因此需要利用继电保护装置来完成此项任务。
（1）主接线。主接线是指牵引变电所内一次主设备(高压、强电流 设备)的连接方式，也是变电所接受电能、变压和分配电能的通路。电气 主接线反映了牵引变电所的基本结构和功能，在运行中表明了电能的输 送和分配关系、一次设备的运行方式。
牵引变电所
1.1 牵引变电所的设备和电气接线
2.牵引变电所的电气接线 （2）二次接线。二次接线是指牵引变电所内二次设备(低电压、
相对于直接供电方式，带回流线的直接供电方式有以下改善： （1）回流线中的电流是流向牵引变电所的，与馈线的电流方向相反，由 于回流线与接触网距离较近，因此可以对邻近通信线路增加屏蔽效果。 （2）牵引网的阻抗和轨电位都有所下降。
牵引变电所
1.4 牵引供电方式
3.自耦变压器供电方式
图5-3 自耦变压器供 电方式的基本
两边供电和环形供电相对于一边供电来说，有更高的供电可靠性和更 好的电能质量。因此，牵引变电所的一次侧供电方式应尽量选择两边供电 和环形供电。
牵引变电所
1.4 牵引供电方式
供电方式
1 直接供电方式（direct feeding system）
带回流线的直接供电方式（direct feeding system with 2 return wire）
（2）二次设备。牵引变电所中对一次设备的工作进行控制、保 护、监测和测量的设备称为二次设备。
牵引变电所
1.1 牵引变电所的设备和电气接线
2.牵引变电所的电气接线 牵引变电所(包括分区亭、开闭所、AT所等)为了完成接受电能和分
配电能的工作，其设备应按照一定的顺序连接组成。其电气接线可分为 两大部分：一次接线(主接线)和二次接线。
牵引变电所
1.5 牵引变电所继电保护及综合自动化系统
1.牵引变电所继电保护
（1）继电保护装置的主要作用 继电保护是指利用电路的相互更替和延续而构成的电力 系统的保护措施。继电保护装置是指能够反映电力系统 元件故障和不正常运行状态，并能使断路器跳闸或发出 信号的一种自动装置。
牵引变电所
1.5 牵引变电所继电保护及综合自动化系统
弱电流的设备)的连接方式。其作用是对主接线中设备的工作状态进 行控制、监测和测量，以及实现继电保护与远动化等。二次接线对一 次主设备的安全可靠运行起着重要作用。
牵引变电所
1.2 牵引变电所的类型
1.单相牵引变电所
单相牵引变电所一般采用两台单相变压器V，v接线。 单相牵引变电所的优点是：牵引变压器的容量利用率可达 100%；主接线简单，设备少，投资小，维护量少；对接触网可实现 两边供电。其缺点是：当一台变压器发生故障时，另一台变压器必须 跨相供电，需要倒闸作业。
5.2 牵引变电所
1.2 牵引变电所的类型
2.三相牵引变电所
（1）三相YN，d11接线牵引变电所。优点是：牵引变压器低压 侧保持三相，有利于供应牵引变电所自用和地区三相电力；两台变压 器并联运行时，其中一台停电，供电不会中断，对接触网可以实现两 边供电。其缺点是牵引变压器的容量不能得到充分利用。
（2）三相V，v接线牵引变电所。三相V，v接线牵引变电所不但 具有单相V，v接线牵引变电所的优点，而且解决了不便于采用固定备 用及其自动投入的问题。
牵引变电所
1.2 牵引变电所的类型
3.三相-二相牵引变电所
变压器采用三相-二相接线的主变压器，又称为斯科特接线 （scott）。斯科特接线牵引变电所的优点是：变压器容量可全部 利用，能供应牵引变电所自用电和站区三相电力，对接触网可实 现两边供电。其缺点是：牵引变压器造价高，主接线复杂，设备 多，维护工作量大。
牵引变电所
1.1 牵引变电所的设备和电气接线
牵引变电所的主要功能是降压、分相，为牵引网提供电能。
1.牵引变电所的设备 （1）一次设备。牵引变电所中直接生产、输送和分配电能的设备
称为一次设备。牵引变电所中的一次设备主要有牵引变压器、断路器、 隔离开关、电压互感器、电流互感器、自用电变压器、母线、避雷器、 电抗器、电容器、接地装置等。
牵引变电所
1.4 牵引供电方式
1.直接供电方式
图5-1 直接供电方式的基本原理
这种供电方式的优点是供电回路简单，投资和运营成本、维护工作量都比 较少；其缺点是电流对周围邻近的通信线路的干扰严重，轨电位直接供电方式
图5-2 带回流线的直接供电方式的基本原理
牵引变电所
1.3 变电所的一次侧供电方式
牵引变电所的一次侧（电源侧）供电方式可以分为一边供电、两边供 电和环形供电，电压等级一般为110 kV或220 kV。
一边供电是指牵引变电所的电能由电力系统中一个方向的发电厂送 来。两边供电是指牵引变电所的电能由电力系统中两个方向的发电厂送 来。环形供电是指牵引变电所处在由若干发电厂、地区变电站连接而成的 环形电力系统中。
（1）继电保护装置的主要作用 其主要作用是： ①当被保护元件发生故障时，能自动、迅速而有选择地借助断路器 将故障元件从电力系统中切除，以保证系统中的其他元件正常运行， 并使故障元件免予继续遭受破坏。 ②当被保护元件出现不正常运行状态时，保护装置能发出信号，以 便值班人员采取有效措施，或由其他自动装置进行自动调整，以消除 不正常运行状态。
自耦变压器供电方式（autotransformer feeding 3 system）
4
吸流变压器供电方式（booster transformer feeding system）
同轴电力电缆供电方式（coaxial cable feeding
5 system）
在高速电气化铁路中一般采用直接供电方式、带回流线的直接供电方式 和自耦变压器供电方式。
原理
自耦变压器供电方式可以有效地减轻牵引供电系统对邻近通信线路的干扰， 同时具有较好的技术经济指标（如阻抗很小、电压损失和电能损失小、供电能力 强），因此在电气化铁路中被广泛采用。
牵引变电所
1.5 牵引变电所继电保护及综合自动化系统
1.牵引变电所继电保护
牵引供电线路是由许多电气设备组成的庞大而复杂的网络。由于其 经常受到自然现象（如雷电、冰雪、风雨等）的影响，值班人员的误操 作等造成设备短路、接地，使牵引供电设备出现故障和不正常运行状 态，因此为了不影响电力系统的正常运行，需要将故障设备或故障区段 切除，防止事故扩大。由于高压设备电压高、电流大、人工操作有一定 难度，不安全，因此需要利用继电保护装置来完成此项任务。
（1）主接线。主接线是指牵引变电所内一次主设备(高压、强电流 设备)的连接方式，也是变电所接受电能、变压和分配电能的通路。电气 主接线反映了牵引变电所的基本结构和功能，在运行中表明了电能的输 送和分配关系、一次设备的运行方式。
牵引变电所
1.1 牵引变电所的设备和电气接线
2.牵引变电所的电气接线 （2）二次接线。二次接线是指牵引变电所内二次设备(低电压、
相对于直接供电方式，带回流线的直接供电方式有以下改善： （1）回流线中的电流是流向牵引变电所的，与馈线的电流方向相反，由 于回流线与接触网距离较近，因此可以对邻近通信线路增加屏蔽效果。 （2）牵引网的阻抗和轨电位都有所下降。
牵引变电所
1.4 牵引供电方式
3.自耦变压器供电方式
图5-3 自耦变压器供 电方式的基本
两边供电和环形供电相对于一边供电来说，有更高的供电可靠性和更 好的电能质量。因此，牵引变电所的一次侧供电方式应尽量选择两边供电 和环形供电。
牵引变电所
1.4 牵引供电方式
供电方式
1 直接供电方式（direct feeding system）
带回流线的直接供电方式（direct feeding system with 2 return wire）
（2）二次设备。牵引变电所中对一次设备的工作进行控制、保 护、监测和测量的设备称为二次设备。
牵引变电所
1.1 牵引变电所的设备和电气接线
2.牵引变电所的电气接线 牵引变电所(包括分区亭、开闭所、AT所等)为了完成接受电能和分
配电能的工作，其设备应按照一定的顺序连接组成。其电气接线可分为 两大部分：一次接线(主接线)和二次接线。
牵引变电所
1.5 牵引变电所继电保护及综合自动化系统
1.牵引变电所继电保护
（1）继电保护装置的主要作用 继电保护是指利用电路的相互更替和延续而构成的电力 系统的保护措施。继电保护装置是指能够反映电力系统 元件故障和不正常运行状态，并能使断路器跳闸或发出 信号的一种自动装置。
牵引变电所
1.5 牵引变电所继电保护及综合自动化系统
弱电流的设备)的连接方式。其作用是对主接线中设备的工作状态进 行控制、监测和测量，以及实现继电保护与远动化等。二次接线对一 次主设备的安全可靠运行起着重要作用。
牵引变电所
1.2 牵引变电所的类型
1.单相牵引变电所
单相牵引变电所一般采用两台单相变压器V，v接线。 单相牵引变电所的优点是：牵引变压器的容量利用率可达 100%；主接线简单，设备少，投资小，维护量少；对接触网可实现 两边供电。其缺点是：当一台变压器发生故障时，另一台变压器必须 跨相供电，需要倒闸作业。
5.2 牵引变电所
1.2 牵引变电所的类型
2.三相牵引变电所
（1）三相YN，d11接线牵引变电所。优点是：牵引变压器低压 侧保持三相，有利于供应牵引变电所自用和地区三相电力；两台变压 器并联运行时，其中一台停电，供电不会中断，对接触网可以实现两 边供电。其缺点是牵引变压器的容量不能得到充分利用。
（2）三相V，v接线牵引变电所。三相V，v接线牵引变电所不但 具有单相V，v接线牵引变电所的优点，而且解决了不便于采用固定备 用及其自动投入的问题。
牵引变电所
1.2 牵引变电所的类型
3.三相-二相牵引变电所
变压器采用三相-二相接线的主变压器，又称为斯科特接线 （scott）。斯科特接线牵引变电所的优点是：变压器容量可全部 利用，能供应牵引变电所自用电和站区三相电力，对接触网可实 现两边供电。其缺点是：牵引变压器造价高，主接线复杂，设备 多，维护工作量大。
牵引变电所
1.1 牵引变电所的设备和电气接线
牵引变电所的主要功能是降压、分相，为牵引网提供电能。
1.牵引变电所的设备 （1）一次设备。牵引变电所中直接生产、输送和分配电能的设备
称为一次设备。牵引变电所中的一次设备主要有牵引变压器、断路器、 隔离开关、电压互感器、电流互感器、自用电变压器、母线、避雷器、 电抗器、电容器、接地装置等。
牵引变电所
1.4 牵引供电方式
1.直接供电方式
图5-1 直接供电方式的基本原理
这种供电方式的优点是供电回路简单，投资和运营成本、维护工作量都比 较少；其缺点是电流对周围邻近的通信线路的干扰严重，轨电位直接供电方式
图5-2 带回流线的直接供电方式的基本原理
牵引变电所
1.3 变电所的一次侧供电方式
牵引变电所的一次侧（电源侧）供电方式可以分为一边供电、两边供 电和环形供电，电压等级一般为110 kV或220 kV。
一边供电是指牵引变电所的电能由电力系统中一个方向的发电厂送 来。两边供电是指牵引变电所的电能由电力系统中两个方向的发电厂送 来。环形供电是指牵引变电所处在由若干发电厂、地区变电站连接而成的 环形电力系统中。