电力牵引供电系统
张丽
西南交通大学电气工程学院
牵引网供电方式
目前单相工频25kV牵引网供电方式主要有:直接供电方式(TR)
BT(吸流变压器)供电方式
带回流线的直接供电方式(TRNF)
AT(自耦变压器)供电方式
直接供电方式(TR)
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。
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；对弱电系统的电磁干扰较大
BT(吸流变压器)供电方式
在接触网和回流线中串接吸流变压器，让牵引电流通过电力机车后从回流线返回牵引变电所。
电磁兼容性能好，对周围环境影响小
接触网中串接吸流变压器，牵引网阻抗增大，供电臂压降增大，牵引变电所的供电距离缩短
带回流线的直接供电方式(TRNF)
牵引电流通过电力机车后部分从回流线返回牵引变电所，部分从钢轨地返回。
兼有直接供电方式结构简单，投资和维修量小、供电可靠性高等优点相对直接供电方式，钢轨电位和对通信线路的干扰有所改善。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
AT(自耦变压器)供电方式
牵引电流通过电力机车后部分从正馈线返回。供电电压提高，更能适应大功率负荷的供电，功率
输送能力强，供电距离远，可减少牵引变电所数量，减少电分相数目，机车通过分相中性段短时失电产生的速度和功率损失得到降低；有效降低对通讯线路的干扰; 。
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
9高速铁路特点：具有行车速度高，机车功率大、取流大
9BT方式牵引网单位阻抗高，功率输送能力较弱
9直接供电方式在负荷电流较大的情况下，对通讯线路干扰大，钢轨电位高的缺点更为突出
9技术上AT和带回流线直供方式均能满足300km/b及以上高速牵引。两者相比，AT供电方式更能适应大功率负荷的供电，同时由于电分相数目的减少。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。
高速铁路牵引供电方式应采用AT供电方式或带回流线的直接供电方式
牵引压器
变压器接线型式
应用于直接供电方式的主要有：
单相接线、V/v接线、YNd11接线、三相/两相平衡接线(Scott接线、Wood-Bridge接线等)、阻抗匹配平衡接线
应用于AT供电方式的主要有：
单相接线、V/X接线、三相/两相平衡接线(Scott接线、Wood-Bridge接线等)、十字交叉接线
目前，国外高速铁路牵引变压器多采用三相-两相平衡变压器、单相变压器。
意大利、新西兰采用单相接线牵引变压器
法国TGV采用单相和V/v接线变压器
日本东海道新干线采用Scott接线
山阳新干线采用Modified-Woodbridge接线变压器台湾高速铁路采用的是Le Blanc接线变压器
从广义的角度上讲，牵引变压器原次边之间除了有电压的变换外，还有电流和阻抗变换，可称为系统变换，如
A B Cοαβ
?
....
通过系统变换，可以获得一次侧的牵引变压器、牵引负荷的等值电路模型，或二次侧的电力系统、牵引变压器等值电路模型。这两个等值电路模型对于牵引供电系统的电气分析十分方便、有用，如用于电压损失，故障分析，电能计量，负序含量，谐波水平等计算。
C
A B AB I ?
ab
I ?
ab
U ?
以接入AB 线电压为例
一、单相牵引变压器
原边接入系统线电压（AB 、BC 、CA 间线电压中的一个）
原次边电流关系
110
A ab
T
B A ab
T
C I I K I I I K I ==?=?=
1ω原边绕组匝数2
ω次边绕组匝数11
22
l T l U K U ωω=
=ab I ?
ab
U ?
bc
U ?
ca
U ?
?
A
I ?
B
I ?
?
归算到负荷端口的变电所等值电路
ab
I ?
ab
U ?
ab
E ?
S T
Z Z +2222%(?)
(?)
100d N
N
S S T T d
T
U U
U
Z X Z X S S ==
==
S d ：电力系统（原边）短路容量（MVA ）S T ：牵引变压器容量（MVA ）U d %：短路电压
以接入AB 和BC 间线电压为例
二、V/v 牵引变电所
V/v 接线牵引变压器的内部接线类似两台I/i 接线变压器的组合。原边接入系统两个线电压（AB 、BC 、CA 间线电压中的两个）
C
A B A I ?
B I ?
C I ?
ab I ?bc I ?ab U ?bc U ?1、原次边电流关系
111A ab T B ab bc T C bc T I I K I I I K I I K ????????=??
????
=?+???????=?
???
1011101A ab B T bc C I I I K I I ???????????????????=?????????????????????
ab I ?bc
I ?
ab U ?
bc U ?ca
U
?
??A I ?C I ?B
I ?
C I ?
?A
I ??cos cos ab bc
ab bc I I ??==
再考虑其他两种接线情况,可得到以下通式
1011110011A ab B bc T C ca I I I I K I I ?
?
???????????????
??????=????????????????????
????
1ω原边绕组匝数2
ω次边绕组匝数11
22
l T l U K U ωω=
=11027.54T K ==对于110kV/27.5kV 牵引变电所220554
T K ==对于220kV/55kV 牵引变电所
2、归算到负荷端口的等值电路模型
bc
I ?
bc
U ?
ab
U ?
T
Z a
E ?
S Z c
E ?
S
Z b
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S
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Z ab
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A B A I ?
B
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C
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ab
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bc
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(2)(2)bc a b
ab S T ab S ab S T ab S bc
U Z Z I Z I E E E Z Z I Z I ?????
?
?
?
=?+++?=?++端口电压方程式
(2)(2)ab b c
bc S T bc S bc S T bc S ab
U Z Z I Z I E E E Z Z I Z I ?
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=?+++?=?++bc
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bc
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ab
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T
Z a
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S Z c
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S
Z b
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S
Z T
Z ab
I ?
归算到负荷端口的变电所等值电路
(2)(2)bc a b ab S T ab S ab S T ab S bc
U Z Z I Z I E E E Z Z I Z I ?
????
???
=?+++?=?++(2)(2)ab b c bc S T bc S bc S T bc S ab U Z Z I Z I E E E Z Z I Z I ?
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=?+++
?=?++bc
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bc
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ab
U ?
S T Z Z +bc
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ab
E ?
S T Z Z +S
Z 2
222%(?)(?)
100d N
N
S S T T
d T U U U Z X Z X S S ====S d ：电力系统（原边）短路容量（MVA ）
S T ：牵引变压器容量（MVA ）U d %：短路电压（一般为10.5%）
对于直接供电或BT 供电方式，变压器次边输出电压为27.5kV ，比牵引网标准电压（网压）25kV 高10％。
三、YNd11牵引变压器
接供电臂
接供电臂
(z)(x)(y)
(c)
(a)
(b)(C)(A)(B)(Z)
(X)
(Y)(C)(A)
(B)
(c)(b)
(a)
展开图
1、绕组电流与负荷端口电流的关系
0a a c b b c a b c I I I I I I I I I ?????????′′=?′′=?′′′++=1010111
1
10a a b b c
I I I I I ?????????′?????????????′?=??????????
????′????????
110
10111110a a b b c I I I I I ?
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????????
′?????????????′=???????
????????′????????A B C
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B
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2133
12331133a
a b
b
a b c a b I I I I I I I I I ?
???
?????′=?′=?+′=??
YNd11变压器次边三相绕组电流相量图
a
I ?
′a
I ?
b
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a
U ?
b
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c
U ?
?
?
b
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′c
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′213312331133
a a b
b a b
c
a b
I I I I I I I I I ?
???
?????′=?′=?+′=??2111121311
2a a b b c c I I I I I I ?
?
????????′??????????????′=??????????????????′??????
??
推广到a、b、c三相
都带负荷的情形
cos cos a b
a b
I I ??==
高速铁路引供电系统综述 张膑侨陈文卿黄福万黄业帆谢卓林 （桂林电子科技大学机电工程学院·广西桂林 541004） 摘要：探讨我国高速铁路的牵引供电系统的原理。首先介绍我国高速铁路牵引供电系统的发展历程。然后从供电方式、变压器、牵引变电所以及保护装置4个方面介绍我国高速铁路牵引供电系统现状，接着介绍国外高速铁路牵引供电系统的现状并指出可借鉴之处，最后展望我国高速铁路牵引供电系统的未来发展方向。 关键词：中国高铁；牵引供电系统；发展历程；现状 Abstract: The principle of traction power supply system of the railway.At first introducing the traction power supply system’s development path. And then making an introduction of traction power supply system’s advantages and disadvantages from Power supply,transformer,Traction S ubstation and protective device. Then introducing the current situation of foreign high-speed railway traction power supply system and pointing out the advantages which we can learn from.The last having a outlook of high-speed railway traction power supply the future direction of the system. Key words: China Railway; traction power supply system; development path; status quo. 1 引言 近年来，我国的高速铁路交通建设发展迅猛，取得了一次又一次骄人的成绩。随着我国高速铁路网的逐渐密集，铁道交通相对低廉的价格，速度的提升以及铁路硬件设施的逐渐完善和服务水平的逐渐提高，铁路渐渐成为了我国人们出行的重要工具之一。铁道交通快速发展，给我国人们的生产生活带来了极大的便利，从而促进了地区之间的经济快速发展，文化的交流与传播。同时，作为列车运行能量来源的牵引供电系统，成为了行业研究课题的热点，并在同相供电、牵引变压器的研究中取得丰硕成果。【1】本文将通过供电方式、变压器、牵引变电所以及保护装置4个方面介绍我国高速铁路的详细情况，然后通过与国外一些国家高速铁路的牵引供电系统做出对比并指出我国高速铁路牵引系统的优点与不足，最后展望我国高速铁路牵引系统的发展方向。 2 牵引供电系统发展历程 牵引供电系统是电力机车的能源系统，主要由牵引变电所和牵引网组成。牵引变压器作为变电所中的核心元件，其作用是将电力系统提供的电能转换并送至牵引网。同时，牵引网电压水平直接受牵引网供电方式影响。因此，本节主要从牵引变压器、牵引网供电方式两个方面依次介绍牵引供
接触网的供电方式 我国电气化铁路均采用单边供电方式，即牵引变电所向接触网供电时，每一个供电臂的接触网只从一端的牵引变电所获得电能（从两边获得电能则为双边供电，可提高接触网末端网压，但由于其故障范围大、继电保护装置复杂等原因尚未有采用）。复线区段可通过分区亭将上下行接触网联接，实现“并联供电”，可适当提高末端网压。当牵引变电所发生故障时，相邻变电所通过分区亭实现“越区供电”，此时供电范围扩大，网压降低，通常应减少列车对数或牵引定数，以维持运行。 1、直接供电方式 如前所述，电气化铁路采用工频单相交流电力牵引制，单相交流负荷在接触网周围空间产生交变电磁场，从而对附近通信设施和无线电装置产生一定的电磁干扰。我国早期电气化铁路（如宝成线、阳安线）建设时，处于山区，地方通信技术不发达，铁路通信采用高屏蔽性能的同轴电缆，接触网产生的电磁干扰影响极小，不用采取特殊防护措施，因此上述单边供电方式亦称为直接供电方式（简称TR供电方式）。随着电气化铁路向平原和大城市发展，电磁干扰矛盾日显突出，于是在接触网供电方式上采取不同的防护措施，便产生不同的供电方式。目前有所谓的BT、AT和DN供电方式。从以下的介绍中可以看出这些供电方式有一个共同特点，即在接触网支柱田野侧，与接触悬挂同等高度处都挂有一条附加导线。电力牵引时，附加导线中通过
的电流与接触网中通过的牵引电流，理论上讲（或理想中）大小相等、方向相反，从而两者产生的电磁干扰相互抵消。但实际上是做不到的，所以不同的供电方式有不同的防护效果。
2、吸流变压器（BT）供电方式 这种供电方式，在接触网上每隔一段距离装一台吸流变压器（变比为1:1），其原边串入接触网，次边串入回流线（简称NF线，架在接触网支柱田野侧，与接触悬挂等高），每两台吸流变压器之间有一根吸上线，将回流线与钢轨连接，其作用是将钢轨中的回流“吸上”去，经回流线返回牵引变电所，起到防干扰效果。 由于大地回流及所谓的“半段效应”，BT供电方式的防护效果并不理想，加之“吸——回”装置造成接触网结构复杂，机车受流条件恶化，近年来已很少采用。 BT供电方式原理结线图 H—回流线；T—接触网；R—钢轨； SS—牵引变电所；BT—吸流 变压器。 牵引网阻抗与机车至牵引变电所的长度不是简单的线性关系。随着机车取流位置的不同，牵引网内的电流分布可有很大不同，例如图中当机车位于供电臂内第一台BT前方时，牵引负荷未通过吸流变压
高速铁路牵引供电方式 1.直接供电方式 电方式是指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。这种供电方式的电路构成简单、设备少，施工及运营维修都较方便，造价也低。但由于接触网在空中产生的强大磁场得不到平衡，对邻近的广播、通信干扰较大，因此一般不采用。 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；吸流变压器的原边串接在接触网中，副边串接在回流线中。吸流变压器是变比为1∶1的特殊变压器。它使流过原、副边线圈的电流相等，即接触网上的电流和回流线上的电流相等。因此，可以说是吸流变压器把经钢轨、大地回路返回变电所的电流吸引到回流线上，经回流线返回牵引变电所。这样，回流线上的电流与接触网上的电流大小基本相等、方向相反，故能抵消接触网产生的电磁场，从而起到防干扰作用。 理论上的理想情况是这样的，但实际上由于吸流变压器线圈中总需要励磁电流，经回流线的电流总小于接触网上的电流，因此不能完全抵消接触网对通信线路电磁感应的影响。另外，当机车位于吸流变压器附近时，回流还是从轨道中流过一段距离，至吸上线处才流向回流线，该段回流线上的电流会小于接触网上的电流，这种情况称为半段效应。此外，吸流变压器的原边线圈串接在接触网中，所以在每个吸流变压器安装处，接触网必须安装电分段，这样就增加了接触网的维修工作量和事故率。当高速大功率机车通过该电分段时会产生很大的电弧，极易烧损机车受电弓和接触线。BT供电方式的牵引网阻抗较大，造成较大的电压
《牵引供电系统》知识点 1、轨道交通的供电制式：直流制、单相工频交流制、单相低频交流制。不同供 电制的牵引供电系统结构，应用范围。 2、电气化铁路负荷等级和对进线电源的要求：一级负荷，牵引变电所有两路独 立进线电源 3、我国电气化铁路的供电制式？单相工频交流制牵引供电系统组成。 单相工频交流供电制式；单相工频交流制牵引供电系统组成：牵引变电所和牵引网组成。牵引网：由馈线、接触网、轨地回流线等组成。 4、牵引网为什么会出现分相？电分相绝缘装置设置在什么地方？有什么作 用？ 因为牵引变压器将电力系统的三相电变为两相电，所以会出现分相；将分相绝缘器主要设置在牵引变电所出口处和分区所处；目的：把两相不同的供电区分开，并使机车光滑过渡。 5、牵引供电系统供电方式：直接供电方式，BT供电方式，带回流线的直接供电 方式，AT供电方式。基本电路原理图，优缺点。 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。 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； 对弱电系统的电磁干扰较大。 BT供电方式：在接触网和回流线中串接吸流变压器，让牵引电流通过电力机车后从回流线返回牵引变电所。电磁兼容性能好，对周围环境影响小，钢轨电位低。 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。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 AT供电方式：能显著降低电气化铁路对通信线路的干扰，由于长回路电压提
高1倍，因此在同样的牵引功率下网上电流减小，电压损失、功率损失下降，牵引变电所间距变大。 6、牵引供电系统与牵引负荷的特点，分别给电力系统带来哪些电能质量问题？ 牵引供电系统的负荷特性，主要取决于电力机车的电气特性、铁路线路条件和运输组织方案等因素。 牵引变电所负荷具有如下特点：负荷波动频繁、负荷大小不均衡、负载率低、牵引变电所供电能力适应最大负荷需要。给电力系统带来了负序和谐波等电能质量问题。7、如何改善各个电能质量问题？有哪些措施？ 8、系统短路容量跟哪些因素有关？系统短路容量对各项电能质量指标有哪些 影响？ 9、牵引供电系统电压水平的规定：机车/动车组、接触网、变压器额定电压，最高电压和最低电压 10、电压损失和电压降的概念及计算方法。 11、馈线电流的计算方法：负荷过程法（计算机仿真法）、统计法（同型列车法）、概率分布法 12、纯单相变压器、Vv接线变压器、YNd11接线变压器、Scott接线变压器（1）接线原理 （2）根据换相要求确定次边牵引端口的电压相别，从而将原边接入合适的相别（3）原次边电流变换关系 （4）归算到牵引侧的等值电路 （5）在负荷相同的情况下，变压器容量有什么不同？ （6）原边负序电流的计算 （7）在负荷相同，接入系统电源相同的情况下，不同接线牵引变压器负序影响有什么不同？ 13、三相-两相平衡变压器的特点？ 14、牵引网阻抗计算的目的？ 确定牵引网压损，校验运行时网压水平；计算短路阻抗、短路电流，确定继电保
铁路牵引网的供电方式与接触网结构 1 牵引网的供电方式 铁路牵引供电系统的主要功能是将地方电力系统的电能引入牵引变电所，通过牵引变电所和接触网等，向电力机车提供持续电能。牵引网主要由馈电线、接触网、钢轨、回流线组成。馈电线(Feeder)是指从牵引变电所母线连接出来连接到接触网之间的传输导线。接触网(Catenary)悬挂在铁道钢轨线正上方，对地标称电压27.5kV，是沿电气化铁路架空敷设的供电网，通过受电弓向电力机车或动车组提供电能。接触网主要由承力索、吊弦、接触线组成，接触线与路轨轨面的高度通常为 6.5m。牵引网供电方式主要有：直接供电方式、BT供电方式、AT供电方式、CC供电方式。目前我国高速铁路和客运专线普遍采用带回流线的AT 供电方式。 1.1 AT供电方式 AT(Auto-Transformer)供电方式的即自耦变压器供电方式，AT 供电方式具有更好的防干扰效果和更大的牵引能力，目前我国高速铁路和载重铁路基本使用AT 供电模式，牵引变电所的进线电源为交流110kv或220 kV，出线电压为交流2×27.5 kV。牵引变电所主变压器输出二次侧分别接于牵引馈线(T)相和(F)相，每隔10~15km 设立一个自耦变压器所，并联接入牵引网中，变压器的首端和尾端与接触网的(T)相和(F)相相连，绕组的中点与钢轨相连接。接触网和正馈线中的电流大小相等，方向相反，且电流大小仅为电力机车电力的一半，减少了电弧对接触网烧伤和受电弓滑板等问题，对邻近通信线路的干扰大大降低。与其它供电方式相比，线路上的电压降可以减少一半，因此供电臂可延长一倍，达到50km—60km。采用AT 供电方式无需加强绝缘就能使供电回路的电压提高一倍，在AT 区段电力机车是由前后两个AT 所同时并联供电，因此适宜与高速铁路和重载铁路等大负载电流运行。 图1 A T供电方式 2 接触网结构 高速铁路接触网功能是从牵引变电所引入电能，并将电能输送到沿铁路钢轨运行的电力机车的受电弓上。接触网主要包括支柱和导线，导线包括传输线(T 线)、承力索、正馈线(F
电气化铁路供电系统试卷2 一、单项选择题（在每小题的四个备选答案中，选出一Array个正确的答案，并将其代码填入题干后的括号内。 每小题1分，共20分） 1．一个完整的电力系统由分布各地的不同类型的（）组成，该系统起着电能的生产、输送、分配和消费的作用。（） A 发电厂、升压和降压变电所、输电线路 B 发电厂、升压和降压变电所、输电线路和电力用户 C 发电厂、升压和降压变电所、电力用户 D发电厂、输电线路和电力用户 2．我国电气化铁道牵引变电所供电电压的等级为（）。（） A 500V或330KV B 110kV或220KV C 330kV或220KV D 110kV或35KV 3．电气化铁道供电系统是由（）组成。（）A一次供电系统和牵引供电系统B牵引供电系统和牵引变电所 C一次供电系统和接触网D牵引供电系统和馈电线 4．低频单相交流制接触网采用的额定电压有：（）（） A 11-13kV和3.7kV B 11-13kV和55kV C 11-13kV和25kV D 3.7kV和55Kv 5．为确保电力机车牵引列车正常运行，应适当选择牵引变电所主变压器分接开关的运行位，使牵引侧母线空载电压保持：（）。（） A 直接供电方式: 28kV-29kV之间；AT供电方式:56kV-58kV之间 B 直接供电方式: 20kV-29kV之间；AT供电方式:56kV-58kV之间 C 直接供电方式: 19kV-29kV之间；AT供电方式:56kV-58kV之间 D 直接供电方式: 19kV-27.5kV之间；AT供电方式:38kV-55kV之间6．斯科特结线牵引变电所，当M座和T座两供电臂负荷电流大小相等、功率因数也相等时，斯科特结线变压器原边三相电流（）。（） A 平衡 B 无负序电流 C 对称 D 有零序电流 7．交流牵引网对沿线通信线的影响，按其作用的性质可分为静电影响和电磁影响。电磁影响由（）所引起。（） A 牵引网电流的交变磁场的电磁感应 B 牵引网电场的静电感应 C 牵引网电场的杂音干扰 D 牵引电流的高次谐波
第二章高速铁路牵引供电系统 第一节电气化铁路的组成 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（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。电力系统的三相交流电改变为单相，是通过牵引变压器的电气接线
天津铁道职业技术学院 毕业环节总结 电气化铁道技术专业毕业总结 系部铁道动力系 班级电气化铁道技术1207班 姓名魏子涵 完成日期 2015年5月31日
电气化铁道技术毕业实习总结 魏子涵 时间就像白驹过隙一样，很快的三年的大学生活就要落幕，这三年的学习生活充满的各种滋味，有欢笑有汗水，生活就是这样，每一段时间都有不一样的事情发生，这三年是十分充实的，也是这三年的时间，促使我从一个学生不断的转变，让我不断的在探索中融入这个社会。大学生活即将结束时，感谢学校和单位给我们提供一个实习机会，让我在实践中更好地掌握从书本中学习的专业知识感受企业和社会文化，帮助我在将来的工作中更好地适应和发挥。 一、实习概况 （一）实习时间 2014年12月1日—15年5月31日 （二）实习地点兰州铁路局兰州供电段 （三）实习基本内容：在兰州供电段实习期间，主要学习供电段日常安全及工作是注意事项和铁路牵引变电所一、二次设备的绝缘测试以及接触网的维护与检修。 二、实习具体过程 （一）接触网部分 1.接触网工作基本知识的学习 通过对铁路安全文件的学习，我了解到接触网工必须实行安全等级制度, 经过考试评定安全等级, 取得安全合格证之后, 方准参加接触网的运行和检修工作。 接触网工分工较细, 同为接触网工岗位, 根据工作性质、安全等级的不同, 分为工作票填发人、工作领导人、监护( 工作监护、验电接地监护) 人、操作人、要令人、车梯负责人、防护人等。 工作职责也相应分为接触网工作票签发人工作职责、接触网工作领导人工作职责和作业组成员(包括监护、操作、要令、防护、车梯负责人等; 工作票签发人可以是作业组成员参加作业, 但必须履行作业组成员的工作职责) 工作职责。 2 .接触网日常工作 在师傅的指导下，我们学习了：
电气化铁道供电系统与设计课程设计报告 班级： 学号： 姓名 指导教师： 评语：
1. 题目 某牵引变电所丙采用直接供电方式向复线区段供电，牵引变压器类型为110/27.5kV，三相V-v接线，两供电臂电流归算到27.5kV侧电流如表1所示。 表1 已知参数 供电臂供电臂 长度km 端子平均电流 A 有效电流A 短路电流A 穿越电流A 左臂21.9 β238 318 917 206 右臂24.7 α184 266 1052 217 2. 题目分析及解决方案框架确定 在设计过程中，先按给定的计算条件求出牵引变压器供应牵引负荷所必须的最小容量，然后按列车紧密运行时供电臂的有效电流与充分利用牵引变压器过负荷能力，求出所需要的容量，称为校核容量。这是为确保牵引变压器安全运行所必须的容量。最后计算容量和校核容量，再考虑其他因素（如备用方式等），然后按实际系列产品的规格选定牵引的台数和容量，称为安装容量或设计容量。然后再变压器型号的基础之上，选取室外110kV侧母线，室外27.5kV侧母线以及室外10kV侧母线的型号。三相V,v结线牵引变压器是近年新研制的产品，它是将两台容量相等或不相等的单相变压器器身安装于同一油箱内组成的。三相V-v结线牵引变电所中装设两台V，v 结线牵引变压器，一台运行，一台固定备用。三相V-v结线牵引变电所不但保持了单相V-v结线牵引变电所的牵引变压器容量得到充分利用，可供应牵引变电所自用电和地区三相负载，主接线较简单，设备较少，投资较省，对电力系统的负须影响比单线小，对接触网的供电可实现双边供电等优点，最可取的是，解决了单相V-v结线牵引变电所不便于采用固定备用及其自动投入的问题。考虑到V-v接线中装有两台变压器的特点，在确定110kV侧主接线时我们采用桥形接线。按照向复线区段供电的要求，其牵引侧母线的馈线数目较多，为了保障操作的灵活性和供电的可靠性，我们选用馈线断路器100%备用接线，这种接线也便于故障断路器的检修。按照选取的变压器的容量以及110kV侧的和牵引侧的主接线，可以做出设计牵引变电所的电气主接线。
电力牵引供变电技术比赛试卷 一、判断题（每小题2分，共30分） 1．我国电气化铁道牵引变电所由国家区域电网供电。（√）2．超高压电网电压为220kv—500kv。（×）3．采用电力牵引的铁路称为电气化铁路。（√）4．我国电气化铁道牵引变电所供电电压的等级为110kv—220kv。（√）5．电力系的电压波动值：就是电压偏离额定值或平均值的电压差。（√）6．电力牵引的交流制就是牵引网供电电流为直流的电力牵引电流制（×）7．由于铁路电力牵引属于二级负荷，所以牵引变电所须由两路高压输电线供电。（×）8．单相结线牵引变电所的优点之一是：牵引变压器的容量利用率（额定输出容量与额定容量之比值）可达100%。（√）9．单相结线牵引变电所的优点之一是：对电力系统的负序影响最小。（×）10．我国电气化铁路采用工频单相25 kV交流制。（√）11．对于三相YN，dll结线牵引变压器当两供电臂负荷电流大小相等时，重负荷绕组的电流大约是轻负荷绕组的电流的3倍。（√）12．三相YN，d11结线牵引变电所的缺点之一是：不能供应牵引变电所自用电和地区三相电力。 （×） 13．斯科特结线牵引变电所的优点之一是：当M座和T座两供电臂负荷电流大小相等、功率因数也相等时，斯科特结线变压器原边三相电流对称，不存在负序电流。（√）14．单边供电:接触网供电分区由两个牵引变电所从两边供应电能。（×）15．最简单的牵引网是由馈电线、接触网、轨道和大地、回流线构成的供电网的总称。（√） 二．填空题（每小题2分） 1．通常把发电、输电、变电、配电、用电装置的完整工作系统称为电力系统。 2.牵引变电系统由牵引变电所、接触网、馈电线、回流线、轨道、分区所、开闭所、 自耦变压器站、分段绝缘器和分相绝缘器等组成。 供电方式一般在重载铁路、高速铁路等负荷大的电气化铁路上采用。 4.分相绝缘器的作用是：串在接触网上，把两相不同的供电区分开，并使机车平滑过渡； 主要用在牵引变电所出口处和分区所处。
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（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
电气化铁路供电系统 试卷1一、单项选择题（在 每小题的四个备选答案中，选出一个正确的答案，并将其代码填入题干后的括号内。每小题1分，共20分） 1．我国电气化铁道牵引变电所由国家（ ）电网供电。 （ ） A 超高压电网 B 区域电网 C 地方电网 D 高压电网 2．牵引网包括 （ ） A 馈电线、轨道和大地、回流线 B 馈电线、接触网、轨道和大地、回流线 C 馈电线、接触网、回流线 D 馈电线、接触网、电力机车、大地 3．通常把（ ）装置的完整工作系统称为电力系统。 （ ） A 发电、输电、变电、配电、用电 B 发电、输电、配电、用电 C 发电、输电、配电、 用电 D 发电、输电、用电 4．低频交流制牵引网供电电流频率有：（ ） （ ） A 50Hz 或25Hz B 30Hz 或50Hz C 2 163 Hz 或25Hz D 20Hz 或25Hz 5．单相结线牵引变电所牵引变压器的容量利用率（额定输出容量与额定容量之比值）可达( )。 （ ） A 100% B 75.6% C 50% D 25% 6．牵引变压器采用阻抗匹配平衡变压器时，阻抗匹配系数等于1时， 且副边两负荷臂电流I I αβ=&&，原边三相电流（ ） （ ） A 平衡 B 无负序电流 C 对称 D 有零序电流 7．交流牵引网对沿线通信线的静电影响由（ ）所引起。 （ ） A 牵引网电流的交变磁场的电磁感应 B 牵引网电场的静电感应 C 牵引网电场的高频感应 D 牵引电流的高次谐波 8．牵引网导线的有效电阻0r r ξ=（0r 是直流电阻；ξ是有效系数）。对于
工频和牵引网中应用的截面不太大的铝、铜等非磁性导线，有效系数ξ（ ）。 （ ） A ξ≈1 B ξ≈2 C ξ≈3 D ξ≈4 9．以下不属于减少电分相的方法有（ ）。 （ ） A 采用单相变压器 B 区段内几个变电所采用同相供电 C 复线区段内采用变电所范围内同行同相，上、下行异相 D 采用直供+回流线供电方式 10．对于简单悬挂的单线牵引网，1z 、2z 和12z 分别表示接触网—地回路， 轨道—地回路的自阻抗及两回路的互阻抗，牵引网的等值单位阻抗z （ ）。 （ ） A 2 12 21 z z z - B 12212z z z z - C 12221 z z z z - D 212 12 z z z - 11．单链形悬挂的单线牵引网比简单悬挂相比多了一条（ ）。 （ ） A 承力索 B 接触网 C 回流线 D 加强导线 12．根据国家标准《铁道干线电力牵引交流电压标准》的规定，铁道干线 电力牵引变电所牵引侧母线上的额定电压为（ ）kV 。 ( ) A 27.5 B 25 C 20 D 19 13．牵引网的电压损失等于牵引变电所牵引侧母线电压与电力机车受电弓 上电压的 ( ) A 平方差 B 算数差 C 向量差 D 平均值 14．牵引网当量阻抗Z 为 ( ) A sin cos R X ??+ B cos sin R X ??+ C sin R X ?+ D cos R X ?+ 15．对于三相结线变压器，应以（ ）向轻负荷臂供电为宜。 （ ） A 任一相 B 引前相 C 滞后相 D 以上答案都不对 16．牵引供电系统的电能损失包括（ ）。 （ ） A 电力系统电能损失，牵引网电能损失 B 电力系统电能损失，牵引变电所电能损失 C 牵引网电能损失，牵引变电所电能损失 D 牵引变电所电能损失，馈线电能损失 17．按经济截面选择接触悬挂，如果增大导线截面引起的一次投资增量，
电气化铁道主要供电方 式 Company number：【0089WT-8898YT-W8CCB-BUUT-202108】
接触网的供电方式 我国电气化铁路均采用单边供电方式，即牵引变电所向接触网供电时，每一个供电臂的接触网只从一端的牵引变电所获得电能（从两边获得电能则为双边供电，可提高接触网末端网压，但由于其故障范围大、继电保护装置复杂等原因尚未有采用）。复线区段可通过分区亭将上下行接触网联接，实现“并联供电”，可适当提高末端网压。当牵引变电所发生故障时，相邻变电所通过分区亭实现“越区供电”，此时供电范围扩大，网压降低，通常应减少列车对数或牵引定数，以维持运行。 1、直接供电方式 如前所述，电气化铁路采用工频单相交流电力牵引制，单相交流负荷在接触网周围空间产生交变电磁场，从而对附近通信设施和无线电装置产生一定的电磁干扰。我国早期电气化铁路（如宝成线、阳安线）建设时，处于山区，地方通信技术不发达，铁路通信采用高屏蔽性能的同轴电缆，接触网产生的电磁干扰影响极小，不用采取特殊防护措施，因此上述单边供电方式亦称为直接供电方式（简称TR供电方式）。随着电气化铁路向平原和大城市发展，电磁干扰
矛盾日显突出，于是在接触网供电方式上采取不同的防护措施，便产生不同的供电方式。目前有所谓的BT、AT和DN供电方式。从以下的介绍中可以看出这些供电方式有一个共同特点，即在接触网支柱田野侧，与接触悬挂同等高度处都挂有一条附加导线。电力牵引时，附加导线中通过的电流与接触网中通过的牵引电流，理论上讲（或理想中）大小相等、方向相反，从而两者产生的电磁干扰相互抵消。但实际上是做不到的，所以不同的供电方式有不同的防护效果。 2、吸流变压器（BT）供电方式 这种供电方式，在接触网上每隔一段距离装一台吸流变压器（变比为1:1），其原边串入接触网，次边串入回流线（简称NF 线，架在接触网支柱田野侧，与接触悬挂等高），每两台吸流变压器之间有一根吸上线，将回流线与钢轨连接，其作用是将钢轨中的回流“吸上”去，经回流线返回牵引变电所，起到防干扰效果。 由于大地回流及所谓的“半段效应”，BT供电方式的防护效果并不理想，加之“吸——回”装置造成接触网结构复杂，机车受流条件恶化，近年来已很少采用。
哈大电气化铁路牵引供电系统情况介绍
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哈大电气化铁路牵引供电系统情况介绍哈大铁路为中国铁路网中一条重要干线，贯穿哈尔滨、长春、沈阳、大连四大枢纽，始建于1898年，为双线铁路，线路全长946.5公里。在东北乃至全国铁路运输中具有十分重要的地位。国家计委于1990年12月31日批准对哈大铁路进行电气化技术改造。2001年8月18日开通沈阳至哈尔滨段，11月30日开通沈阳至大连段，既全线开通运行。 哈大电气化铁路是我国首次系统引进具有国际先进水平的德国技术、设备和管理模式，其牵引供电系统适应200km/h高速铁路。牵引供电系统新建牵引变电所17座，架设接触网3314条公里，RTU135个，隔离开关900余台，远动控制系统设置1个主控中心和4个分控中心，设置抢修基地4个，引进接触网动态检测车1辆。开通之初成立了哈尔滨、长春、沈阳、大连4个供电中心，随着铁路改革的深入，维修体制也几经变化，现全线由沈哈两局的沈阳、长春、哈尔滨供电段担负运营管理工作。 哈大电气化工程系统引进规模大，设备技术水平新，建设速度快，自全线开通至今，系统设备性能稳定，总体质量优良，达到了项目引进的预期目的。现全面介绍如下： 一、哈大牵引供电系统特点 （一）供电方式 1、全线采用220/27.5kv单相变压器供电，牵引变压器利用率高，变电所接线简洁，接触网电分相数目少，适应高速、繁忙区段。两路进线电源，设有跨桥连接，两台主变压器互为备用。 2、采用带回流线上下行全并联直接供电方式。上下行正线的接触网在车站通过一个带短路报警互感器的柱上开关进行并联。为了改善接触网的电传输特性，沿正线贯通架设加强线和回流线，每隔1500米加强线和回流线进行一次电连接，可每隔300米上下行的回流线并联一次，以明显降低接触网阻抗值和电压降，从而加大变电所的间距，减少牵引变电所的数量，节省了工程投资，降低了运营成本。
地铁和电气化铁路的牵引供电系统有很大区别下面就通过对电气化铁道与城轨交通供电方式比较分析来进一步说明两者供电方式的异同。以帮助人们进一步了解。 1铁路牵引供电系统的供电方式 1.1 直接供电方式 电气化铁路采用工频单相交流电力牵引制，单相交流负荷在接触网周围空间产生交变电磁场，从而对附近通信设施和无线电装置产生一定的电磁干扰。我国早期电气化铁路（如宝成线、阳安线）建设时，处于山区，地方通信技术不发达，铁路通信采用高屏蔽性能的同轴电缆，接触网产生的电磁干扰影响极小，不用采取特殊防护措施，因此上述单边供电方式亦称为直接供电方式（简称TR供电方式）。随着电气化铁路向平原和大城市发展，电磁干扰矛盾日显突出，于是在接触网供电方式上采取不同的防护措施，便产生不同的供电方式。目前有所谓的BT、AT和DN供电方式。从以下的介绍中可以看出这些供电方式有一个共同特点，即在接触网支柱田野侧，与接触悬挂同等高度处都挂有一条附加导线。电力牵引时，附加导线中通过的电流与接触网中通过的牵引电流，理论上讲（或理想中）大小相等、方向相反，从而两者产生的电磁干扰相互抵消。但实际上是做不到的，所以不同的供电方式有不同的防护效果。如图所示； 直接供电方式 1.2 吸流变压器（BT）供电方式 这种供电方式，在接触网上每隔一段距离装一台吸流变压器（变比为1:1），其原边串入接触网，次边串入回流线（简称NF线，架在接触网支柱田野侧，与接触悬挂等高），每两台吸流变压器之间有一根吸上线，将回流线与钢轨连接，其作用是将钢轨中的回流“吸上”去，经回流线返回牵引变电所，起到防干扰效果。由于大地回流及所谓的“半段效应”，BT供电方式的防护效果并不理想，加之“吸——回”装置造成接触网结构复杂，机车受流条件恶化，近年来已很少采用。如图所示 吸流变压器（BT）供电方式
牵引供电系统简介 （丁为民） 一、系统功能 牵引供电系统的主要功能是：将地方电力系统的电源（交流电气化铁路： AC110 kV或AC220kV ，城市轨道交通：中心变电所AC220kV 或AC110kV →AC35 kV 环网）引入牵引供电系统的牵引变电所，通过牵引变压器变压为适合电力机车运行的电压制式（交流电气化铁路：AC25kV 或AC2×25kV ，城市轨道交通：DC750V 、DC1500V 或DC3000V ），向电力机车提供连续电能。 电力牵引负荷为一级负荷，引入牵引变电所的外部电源应为两回独力可靠的电源，并互为热备用，能够实现自动切换。 交流电气化铁路及城市轨道交通牵引供电系统简图分别如图1.1和图1.2所示。 图1.1 交流电气化铁路牵引供电系统
图1.2 城市轨道交通牵引供电系统 二、牵引网供电方式 1. 交流电气化铁路 交流电气化铁路牵引网供电方式大体上可分为三种：直接供电方式（包括带回流线的直接供电方式）、BT 供电方式和AT 供电方式。 （1）直接供电方式 直接供电方式又可分为不带回流线直接供电方式(图2.1 和带回流线的直接供电方式(图2.2 两种。 图2.1 不带回流线的直接供电方式
图2.2 带回流线的直接供电方式 不带回流线的直接供电方式在我国早期的电气化铁路中采用，机车电流完全通过钢轨和大地流回牵引变电所，牵引网本身不具备防干扰功能。在接地方面，每根支柱需单独接地（设接地极或通过火花间隙），或者通过架空地线实现集中接地（架空地线不与信号扼流圈中性点连接）。 带回流线的直接供电方式，机车电流一部分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%）。由于流经接触网的电流和流经回流线的电流虽然大小不等，单方向相反，且安装高度比较接近，两者对铁路沿线通讯设施的电磁干扰影响趋于抵消，因此牵引网本身具备防干扰功能。在接地方面，接触网支柱通过回流线实现集中接地，回流线每隔一个闭塞分区通过吸上线（铝芯或铜芯电缆，常用VLV-70和2xVLV-150）与信号扼流圈中性点连接（吸上线间距3～4km ）。 （2） BT 供电方式 BT （Boost Transformer）供电方式又称吸流变压器供电方式，也是在我国早期电气化铁路中有采用，其主要目的是为了提高牵引网防干扰能力，但随着通讯线路电缆化和光缆化，防干扰矛盾越来越不突出，其生命力也已大大降低，该种供电
AT供电方式在电气化铁路中的应用 【摘要】电气化铁道在国民经济飞速增长中发挥着越来越重要的作用，其AT供电方式已经成为高速、准高速及重载线路建设的主要方向。AT供电方式供电电压比直供方式高一倍，电压损失降为1/4，防干扰效果好，扩大了牵引变电所间隔，自耦变压器并联于接触网上，不需增设分段点。 【关键词】自耦变压器；供电方式；特点；原理 我国电气化铁道采用单相工频25Kv交流制，由于单相大电流在线路周围空间产生较强电磁场，是临近通信广播设备等产生杂音干扰和感应电压。为减少电气化铁道对沿线通信设备的干扰，保障其设备、人身安全及正常工作，在牵引供电系统中采取了许多干扰措施，形成了不同的供电方式。目前我国的牵引供电方式主要有四种：直接供电方式、BT供电方式、直供加回流线供电方式、AT供电方式。AT供电方式又称自耦变压器供电方式。日本铁路为防止通讯干扰，在实行交流电气化的前期，在牵引网中普遍应用了吸流变压器一回流线电路。为了克服高速、大功率机车在这种电路中通过吸流变压器分段时，在受电弓上产生强烈电弧的缺点，后来发展了一种新的牵引网供电方式—AT供电方式。随着对外开放和引进国外先进技术，电气化铁道在国民经济飞速增长中发挥着越来越重要的作用，我国逐渐在新建电气化铁道上采用了AT供电方式。 在AT牵引变电所中，牵引变压器将110Kv三相电降压至55Kv，然后经自耦变压器两端分别接到接触网和正馈线上，自耦变压器中心抽头与钢轨相连。则钢轨与接触网间的电压正好是自耦变压器两端电压的一半25Kv，与正常接触网电压相同。 在AT供电方式区段，与接触网同杆架设在田野侧的还有一条保护线，它相当于架空地线，在自耦变压器处保护线接接触悬挂接地部分或双重绝缘子中部同钢轨连接。保护线电位一般在500V以下，正常情况下无电流通过。当绝缘子发生闪络时，短路电流可通过保护线作为回路，减少了对铁路信号轨道电路的干扰。同时对接触网其屏蔽作用，也减少了对架空通信线路的干扰，另外起避雷线的作用，雷电可以通过接在保护线上的放电器入地。 横向连接线将钢轨与保护线并联，其目的是在钢轨对地泄漏电阻和机车取流较大时，降低钢轨电位。 1 AT供电方式（自耦变压器）特点 1）2×27.5Kv系统，供电电压比直供方式高一倍，电压损失降为1/4，牵引网单位阻抗约为直供方式的1/4（实际略高），电能损失小，显示了良好的供电特性； 2）牵引变电所的间距大，易选址，减少了外部电源的工程数量和投资；
北交大17春 《牵引供电系统》第二次作业参考答案 （2018年10月6日----2018年11月6日） 1. 电气化铁道牵引变压器的接线方式有哪些？各有何特点？ 2. 当前高速铁路普遍采用的变压器接线方式是哪一种？为什么？ 3. 变压器的计算容量，校核容量，最大容量，安装容量有何不同？ 4. 变压器的过负荷能力对变压器容量有和影响？ 5. 变压器的备用方式对变压器 容量的选择有何影响？当前高速铁路采用的是那种备用方式？ 6.计算题： 沪宁线（单线考虑）某变电所（镇江变电所）供电分区内：列车运行密度N=25对/天，假设每列列车牵引能耗A=1750KVAH ，所有列车累计运行时间56min,供电分区内有6个车站，该变电所采用三相变压器，固定备用，请确定该变电所的安装容量。 7、牵引网阻抗是什么？牵引网阻抗包含哪些回路，请画出单线铁路等值电路图。 8、牵引网阻抗的影响因素是什么？ 9、如何计算牵引网阻抗？ 10、 计算牵引网阻抗有何意义？ 11、如何测量牵引网阻抗？ 12、计算：新建合肥至上海（按单线考虑）客专，接触网采用 GJ-70+GLCA100/215 已知数据：导线有效电阻R1=0.184欧/公里，当量系数A=0.95 计算半径9.025毫米；等导线有效电阻R1=0.184欧/公里，当量系数A=0.95 承力索GJ-70计算参数： 有效电阻R2=1.93欧/公里，当量系数A=0.95 计算半径5.75毫米；等导线有效电阻R2=0.184欧/公里，当量系数B=0.1 导线高度H1=6200毫米；结构高度h=1500毫米；驰度f=700毫米 钢轨参数：有效电阻R3=0.18欧/公里；计算半径96.5毫米；当量系数A=0.16； 等值半径15.4毫米；大地土壤电导率410/cm α-=Ω? 试计算牵引网阻抗。
光伏接入牵引供电系统对电能质量的影响 发表时间：2019-02-21T14:58:16.847Z 来源：《电力设备》2018年第25期作者：韩慧荣 [导读] 摘要：将光伏系统接入牵引供电系统向牵引负荷供电，可在一定程度上降低电气化铁路对电力系统的供电需求，有利于充分利用电力系统的供电资源。 （国网太原供电公司山西太原 030012） 摘要：将光伏系统接入牵引供电系统向牵引负荷供电，可在一定程度上降低电气化铁路对电力系统的供电需求，有利于充分利用电力系统的供电资源。若在接入光伏系统的基础上增加储能装置，可提高光伏能量的利用率，降低牵引负荷剧烈波动对电力系统的影响，减少牵引负荷产生的负序，改善电能质量指标，因此其在实现电气化铁路的节能和环保方面具有重大意义。 关键词：光伏接入；牵引供电系统；电能质量；影响 一、接入方案 光伏发电系统是利用太阳能光伏板进行发电，通过升压和逆变2级转换后变为交流量。其可作为电源接入牵引变电所的110kV侧或27．5kV侧，与电网同时向牵引供电系统供电。若利用牵引变电站的110kV进线侧作为光伏并网接入点，则与常规光伏并网无异，但利用铁路用地的光伏发电系统容量较小，在经济性方面无突出优势，即使光伏发电系统以额定输出且无牵引负荷，当光伏发电系统的输出功率全部进入电力系统时，在110kV侧的电流仍然很小，110kV侧电流互感器设备的计量精度难以满足要求。若在牵引变电站的27．5kV侧接入光伏发电系统，因为电压等级低，能够直接为牵引负荷供电。因此，本文着重分析光伏系统在27．5kV侧接入牵引供电系统的方案。光伏系统产生27．5kV的三相交流电，在牵引变电站的27．5kV公共母线处接入系统后，分别接入1号牵引变压器和2号牵引变压器，正常发电时，通过主用牵引变压器接入系统，接入方案示意图如图1所示。 在接入点前设置计量点，用于计算光伏发电量。利用牵引变电站的27．5kV公共母线作为光伏并网接入点，可以实现同时向两侧母线供电。但是，需论证接入光伏发电系统后对电能质量的影响，特别是不同牵引负荷下电压不平衡度是否满足相关标准要求，确保可以顺利接入电网。 图2光伏系统采用V型变压器接入牵引供电系统示意图 二、理论分析 1.光伏牵引特性 我国的电气化铁路牵引供电系统采用工频单相交流制，牵引负荷是一种单相交流非线性负荷。牵引供电系统大量采用V型接线牵引变压器，这种接线方式简单、容量利用率高。本文以光伏系统采用V型接线变压器为例分析光伏牵引特性。方案示意图如图2所示。设光伏系统升压变压器和牵引变压器的变比分别为k1和k2。 光伏系统升压变压器原次边电流关系为: (1) 光伏系统输出的三相电流I″a、I″b、I″c对称，可得光伏系统注入牵引供电系统的三相电流I'a、I'b、I'c对称。分析式(1)可以得到光伏系统在电力系统侧产生的三相电流分量为: (2)