城市轨道交通牵引变电所概述
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牵引变电所(traction substation)向电气化铁道或城市轨道交通电力牵引等提供电能和变换、分配电能的电气装置与设施。
其功能是将电力系统的三相交流电经降压、整流或变频后,供电力机车和...牵引变电所(traction substation)向电气化铁道或城市轨道交通电力牵引等提供电能和变换、分配电能的电气装置与设施。
其功能是将电力系统的三相交流电经降压、整流或变频后,供电力机车和动车组使用。
类型与主要设施根据电力牵引采用电流制的不同,牵引变电所区分为直流、低频交流及工频交流三种类型。
直流牵引变电所具有降压和整流两种功能,主要设备有降压变压器及整流装置。
用于直流制电气化铁路、矿山与城市轨道交通电力牵引系统。
低频交流牵引变电所具有降压和变频两种功能,主要设备有降压变压器、变频设备和升压变压器。
电力系统的三相工频交流电,经降压并将工频变换成低频162/3Hz,供具有单相整流子牵引电机的机车使用。
这种牵引变电所在西欧一些国家(德国、瑞士、瑞典等)得到采用。
工频交流牵引变电所的主要功能是降压,主要设备是降压变压器,以及无功、谐波综合补偿装置等,随着工频交流电力牵引制的发展,这类牵引变电所在中国、欧洲等不少国家得到广泛应用。
所有类型牵引变电所,都设有由断路器或快速开关、母线、测量用电流、电压互感器和避雷器等电气设备构成的屋外和屋内式配电装置,用以汇集和分配电能;各种电力变压器和换流设备,用以变换电压(降压和升压)、变换电流(整流)与频率(变频);设于控制室内的控制、测量、信号、继电保护和自动、运动装置,它们是保证电气设备安全、经济运行的监控和保护设施;还设有供变电所运行、维护和控制、保护等需用的交、直流自用电电源与低压配电装置等。
各种牵引变电所功能与主要设施的示意框图见下图。
主要特点电气化铁路和城市轨道交通牵引变电所为一级电力负荷,要求电力系统必须采用双回进线或由两个电源点的环网进线,对其可靠供电。
高速铁路牵引供电系统
牵引供电系统的构成
•主要包括:牵引变电所和接触网两局部。
•牵引变电所:是电气化铁路供电系统的心脏,要求其有高度的可靠性。
把电力系统供给的电能变换成适合电力机车牵引要求的电能。
•接触网:是牵引供电系统的主动脉。
是一种悬挂在轨道上方,沿轨道敷设的,和铁路轨顶保持一定距离的输电网。
通过电动车组的受电弓和接触网的滑动接触,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。
•牵引变电所
牵引供电方式
•电气化铁路有5种供电方式:
•1、直接供电方式〔TR供电方式〕
•2、带回流线的直接供电方式〔 DN供电方式〕
•3、AT供电方式〔Auto-Transformer,自耦变压器〕•4、BT供电方式Booster-Transformer,吸流变压器〕•5、CC供电方式〔 Coaial Cable,同轴电力电缆〕
1、直接供电方式
特点:投资小,牵引网阻抗小,能耗较低;对通信线路感应干扰大。
法国、英国、前苏联广泛使用。
2、带回流线的直接供电方式
特点:利用接触网与回流线间的互感作用,使钢轨中的电流尽可能由回流线留回牵引变电所,由此局部抵消接触网对邻近通信线路的干扰。
3、AT〔自耦变压器〕供电方式
特点:回流线为正馈线T,供电电压为,间隔约10m加自耦变压器。
优点:供电电压成倍提高,牵引网阻抗小,供电能力大,供电距离长,网上电压损失和电能损失小;抑制通信干扰效果好。
缺点:投资大,电流分布复杂,保护算法难度大。
目前高速铁路牵引供电方式的首选。
自耦变压器供电电流。