《高速铁路供电专题》PPT课件

精选课件ppt
18
4、采用综合自动化控制系统，纳入调度系统，实现 远程监控；采用安全监视系统，纳入综合视频监控 系统，实现无人值班（有人值守）---SCADA系统
SCADA系统：数据采集与监视控制系统，主要监控 牵引供电系统沿线各变电所、分区所、开闭所的设备 运行状态，完成遥控、遥测、遥信、遥视、保护和调 度管理，辅助完成事故分析及处理功能。
U c`b`
精选课件ppt
Ubc
U b`c`
17
3、高压侧开关采用SF6断路器或GIS，25kV侧采用 户内GIS、AIS或户外分散布置断路器
AIS：空气绝缘敞开式开关设备。以瓷套作为 设备外壳及外绝缘,优化了投资成本。但占地 面积大旦因设备外露部件多,易受气候环境条 件的影响,不利于系统的安全及可靠运行。
目前已建成的有秦沈客运专线、京 津城际客运专线、石太客专、郑西高速 铁路、武广高速铁路、甬台温客运专线、 温福州客运专线、福厦客运专线以及08 年通车的胶济客运专线东段
京石、武广、郑西、合武、合宁、 甬台温、温福、福厦、广深港、广珠、 京秦、宁杭、杭甬、长吉、九昌、哈大、 胶济、海南东环、大西。
精选课件ppt
7
2、中国品牌——“和谐号”动车组
高速列车牵引和供电特性曲线
A(kN)
高速列车牵引和供电特性曲线
1000 900
350km/h
800
300km/h 电 流
700
600
500
400
300
350km/h
牵引力
200
300km/h
100
50
100
150
200
250
300
350
km/h

4 发展高速铁路是贯彻可持续发展战略的体现 基本国情及客流特点决定了我国主要应发展大容量、低能耗、少占地、适应性强的公共 交通体系。高速铁路具有能耗低、占地少、污染轻的特点，在我国发展高速铁路同样是在交 通运输领域贯彻可持续发展战略、优化交通运输结构的重要手段。
谢谢观看！
Thanks for your watching！
1.4 中国发展高速铁路的技术条件与社会需求
1. 技术条件
1 工程建造技术达到世界先进水平 针对我国复杂多样的地质及气候条件，攻克了湿陷性黄土和软土地区沉降变形控制难题， 掌握了复杂地质条件下高速铁路地基处理和路基填筑技术等。
2 高速列车技术达到世界先进水平 系统掌握了时速200～250 km动车组核心技术，全面构建了设计制造体系。在此基础上， 攻克了制约速度提升的技术难题等。 3 列车控制技术达到世界先进水平 系统掌握了满足时速250 km的CTCS-2级列车运行控制技术，成功应用于既有线第六次 大面积提速和新建的时速250 km高速铁路等。
《高速铁路牵引供电》
第一章
高速铁路基础 知识
目录 目录
1.1 高速铁路的定义与特点 1.2 我国高速铁路的发展历程与方向 1.3 高速铁路的技术特点 1.4 中国发展高速铁路的技术条件与
社会需求
1.1 高速铁路的定义与特点
1. 高铁的定义
1 国际规定 西欧把新建时速达到250～300 km、旧线改造时速达到200 km的铁路线路称为高速铁 路。1985年联合国欧洲经济委员会在日内瓦签署的国际铁路干线协议规定：新建客运列车专 用型高速铁路时速为350 km以上，新建客货运列车混用型高速铁路时速为250 km。 2 中国规定 中国2014年1月1日起实施的《铁路安全管理条例》规定：高速铁路（高铁）是指设计开 行时速250 km以上（含预留），并且初期运营时速200 km以上的客运列车专线铁路（客运 专线）。

强调同相供电技术的未来发展潜力
随着科技的不断发展，同相供电 技术将不断优化和完善，进一步 提高其在高速铁路中的应用效果
。
同相供电技术的未来发展将更加 注重智能化、自动化和绿色化， 以适应未来交通出行的多样化需
求。
同相供电技术的推广和应用将促 进相关产业链的发展，为经济增
长和社会发展带来更多机遇。
对未来同相供电技术研究的建议与展望
加大对同相供电技术的研发投入，鼓励企业、高校和研究机构积极参与相 关研究和创新。
加强国际合作与交流，借鉴国际先进经验和技术成果，推动同相供电技术 的全球发展。
关注同相供电技术的可持续发展，确保其在高速铁路等领域的广泛应用不 会对环境造成不良影响。
感谢观看
THANKS
高速度、高可靠性的需求。
实施目标
实现高速铁路同相供电，提高供电 质量和可靠性，满足高速列车运行 需求。
实施步骤
设计同相供电系统，进行设备选型 和配置，建设同相供电线路，进行 调试和试运行。
同相供电技术在高速铁路中的效益分析
提高供电质量
同相供电技术能够减少 电压波动和闪变，提高 供电质量，保证列车安
优势
同相供电技术能够提高供电质量和可靠性，降低设备故障率，提高列车运行效 率和乘客舒适度。
挑战
同相供电技术需要投入大量资金和技术支持，同时需要解决相位调整、谐波抑 制等技术难题。此外，在应用过程中还需要考虑与现有供电系统的兼容性和协 调问题。
02
高速铁路供电系统介绍
高速铁路供电系统的组成
01
02Biblioteka 同相供电技术的应用场景高速铁路
同相供电技术广泛应用于高速铁 路的牵引供电系统，通过将多个 牵引变电所的相位调整一致，提 高供电质量和列车运行稳定性。

j120o
,
1 I 0 I 1 1 1 3 I 2 1
1 1 I A a a2 I B I C 2 a a
1个站400kV
1个站400kV 1个站400kV
世界主要高速铁路国家电铁供电电源电压等级
西 班 牙
德国
3个站132kV， 马德里－塞维利亚 250 220 短路容量不 小于2000MVA 马德里－巴塞罗那 350 400 3个站220kV 德国高速铁路最高速度330km/h，采用由铁路自建电网 供电。供电制式为15kV、16又2/3Hz，采用独特的同相 供电方式，牵引站间隔约为普通不同相供电方式的1/3， 牵引变压器容量一般为2×15MVA。牵引站外部电源采用 110kV，系统短路容量不小于1000MVA。
高速铁路牵引供电技术
• 1、牵引供电系统对外部电源的要求
• 2、牵引网供电方式的比较
• 3、直供加回流线供电方式分析
• 4、AT供电方式分析
牵引供电系统对外部电源的要求
1）电压水平对外部电源短路容量的要求
GB 12325—90电能质量 供电电压允许偏差 交流 50Hz 电力系统供电电压偏差定义为实测电 压与额定电压之差，以额定电压的百分数表示。 供电电压允许偏差： （ 1） 35kV 及以上供电电压正、负偏差的绝对值 之和不超过额定电压的10%； （ 2） 10kV 及以下三相供电电压允许偏差为额定 电压的±7% ； （ 3） 220V 单相供电电压允许偏差为额定电压的 +7%、-10%。
（2）220kV的短路容量：1715.73 MVA-7697.7 MVA 2006年对国内华北某电网4个110kV变电站、10个

控制和信号系统
• 牵引变电所控制系统用于对开关进行分闸与合闸 的控制以及直流电源调节、交流电源切换、变压 器冷却风扇的投入和退出、操作机构加热器投入 和退出、变压器抽头调节等操作。变电所开关控 制一般有当地控制、距离控制和远程控制三种方 式。变电所的主控制室一般有交流电源屏、直流 电源屏、蓄电池屏、计量屏、控制屏、保护屏、 远动系统的RTU等二次设备。
• 在高压系统中，用来对电路进行开合操作，切除和隔离事故区域，对电路运 行情况进行监视，保护和测量的设备，通称为高压电器。
• 高压断路器：是一种重要的控制和保护电器，用来在电路正常工作和发生故 障时关合和开断电路，一般由触头、灭弧室、绝缘介质、壳体结构、运动机 构等组成。
• 隔离开关：隔离开关是一种没有灭弧作用的开关设备，只起隔离作用,不能带 载分合,也没有短路等保护功能。高压电网中，当断路器断开电路后，由于断 路器触头位置的外部指示器缺乏直观，有些情况下它的指示与触头的位置不 相一致。隔离开关的断开，使高压设备与电源隔离得到明显的隔离，保证检 修人员的安全，起辅助开关的作用。
承力索
接触线 承力索
接触线 承力索
弹性吊索
接触线
辅助承力索
四跨非绝缘锚段关节示意图
中心锚结示意图
交叉式线岔
无交叉式线岔原理图
武广客运专线接触网中的无交叉式线岔实物图
无鸡心环式整体吊弦示意图
带鸡心环式整体吊弦示意图
武广客运专线滑轮组自动补偿装置实物图
武广客运专线中的分段绝缘器实物图
第三节 高速铁路供电设备的检测与维护
一、高速铁路接触网的基本结构
• 高速铁路采用架空式接触网，主要由支 柱与基础、支持装置、定位装置、接触悬 挂等部分组成，前三部分带电，与支柱 （或其它建筑物）接地体之间用绝缘子隔 开，接触网通过与受电弓的直接接触将电 能供给动车组。

列车从一相运行到另一相这个过程，叫做列车 的过分相（电分相是线路上极短的一个区域， 列车运行过程中，过分相瞬时完成）
列车经过两个变电站的“供电段”时，先后通 过A1-B1-A2-B2四个供电支。为保证供电安全， 各供电支之间并非直接连结，而是存在确保电 气绝缘（隔离）的结构或设计，因此各供电支 之间不会短路。
工程中采用的设计思路是：保证滑板材料不如 接触线材料耐磨，再具体一点，就是合金接触 线+碳材料滑板的组合。
接触线更换周期很长，年是基本单位，状况好 的运维个十年二十年；
相对的，高铁受电弓滑板更换周期差不多是两 周甚至更短，状态好的也有几个月的。
.3 危害
传统的研究主要基于单方面因素开展，随着列车运行 速度的大幅度提高和双弓系统在我国高速铁路中的普 遍应用，弓网系统机械、电气、材料耦合性更加复杂， 多因素耦合作用下的损伤已成为弓网服役性能演化的 决定性因素，如法国V150试验列车在长大下坡冲击 574.8 km/h的最高试验速度时，弓网系统完全处于非 正常接触的拉弧受流状态，试验后受电弓基本烧毁。
3.2 弓网材质选择
弓和网之间接触，有摩擦，那必然就会有磨损， 也就有损耗。因为摩擦必然存在，所以损耗不 可避免。
那么我们选择被消耗的部分，肯定是我们监测、 维修过程中最容易完成的环节。
换言之，如果一个设备一定会发生故障，我们 肯定希望故障发生在容易检修的部分。
任何设备都会老化、损伤。
武广高铁受电弓滑板在一次往复运行中磨耗量高达4-5 mm，是普速铁路的7-10倍。
因此，高铁牵引供电系统包括架空接触网、牵 引变电所、回流回路，如图1所示：
图 1 电力系统与牵引供电系统
2.1 牵引变电所

② 设备类型及布置。箱式变电站采用中压预装箱式变电站，SF6负荷开关，其操作电源 采用交流并配置UPS装置作为备用电源。沿线区间供电的箱式变电站采用基本统一模式。通 信、信号双电源专用箱变与通信基站、信号中继站机房相邻设置，其他箱变独立设置。箱式 变电站设高压环网开关间隔和变压器、低压开关、RTU间隔。
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。