第二章 牵引变电所及牵引网

第二章高速铁路牵引供电系统供电方式第一节牵引供电系统供电方式交流牵引供电系统可采用的供电方式主要有4种：直接供电方式，BT（吸流变压器）供电方式，AT（自耦变压器）供电方式和CC（同轴电缆）供电方式。

交流电气化铁道对邻近通信线路的干扰主要是由接触网与地回路对通信线的不对称引起的。

如果能实现由对称回路向电力机车供电，就可以大大减轻对通信回路的干扰。

采用BT、AT、CC等供电方式就是为了提高供电回路的对称性，其中CC供电方式效率最高，但投资过大。

目前，电气化铁路对采用BT、AT供电方式。

下面逐一介绍。

一、直接供电方式这是一种最简单的供电方式。

在线路上，机车供电由接触网（1）和轨（2）-地直接构成回路，对通信干扰不加特殊防护措施，如图2-1所示。

电气化铁路最早大都采用这种供电方式。

这种供电方式最简单，投资最省，牵引网阻抗较小，能损也较低，供电距离一般为30—40km。

电气化铁路的单项负荷电流由接触网经钢轨流回牵引变电所。

由于钢轨和大地不是绝缘的，一部分回流由钢轨流入大地，因此对通信线路产生感应影响，这是直接供电方式的缺点。

它一般用在铁路沿线无架空通信线路或通信线路已改用地下屏蔽电缆区段，必要时也将通信线迁到更远处。

图2-1带回流线的直接供电方式是在接触网支柱上架设一条与钢轨并联的回流线，称为负馈线（NF），如图2—2所示。

利用接触网与回流线之间的互感作用，使钢轨中的回流尽可能地由回流线流回牵引变电所，减少了电气空间，因而能部分抵消接触网对邻近通信线路的干扰，但其防干扰效果不及BT供电方式。

这种供电方式可在对通信线路防干扰要求不高的区段采用，能进一步降低牵引网阻抗，供电性能要好一些，但造价稍高。

目前我国京广线、石太线均采用此种供电方式。

图2—2二、BT供电方式BT供电方式是在牵引网中架设有吸流变压器—回流线装臵的一种供电方式，目前在我国电气化铁路中应用较广。

吸流变压器的变比是1：1.它的一次绕组串接在接触网中（1）中，二次绕组串接在专为牵引电流流回牵引变电所而特设的回流线（NF）中，故称之为吸流变压器—回流线供电方式，如图2—3所示。

XXX供电段教育培训教材牵引变电所基本知识2012年目录第一章电力牵引供电系统组成4一、牵引变电所4二、分区亭4三、开闭所5四、AT所（自耦变压器站）6五、牵引网供电方式的分类：6第二章牵引变电所的设备及电气接线7一、牵引变电所的设备7二、牵引变电所的电气接线7第三章牵引变压器8一、牵引变压器概述8二、变压器的工作原理9三、牵引变压器的组成10四、变压器的技术参数11五、变压器的巡视及检查项目13第四章高压断路器15一、高压断路器的分类：15二、高压断路器主要结构16三、高压断路器的主要技术参数16四、真空断路器的主要特点：17第五章高压隔离开关18一、隔离开关的结构：18二、隔离开关的分类：19三、隔离开关的主要用途：19四、隔离开关操作注意事项20第六章互感器22一、电压互感器22二、电流互感器23三、互感器立即停运条件24第七章电容器、电抗器25一、高压电容器25二、电抗器26三、并联电容补偿装置27第八章接地装置28一、工作接地29二、保护接地29三、保护接零29四、防雷接地29第九章牵引变电所电气主接线30一、牵引变电所的110KV侧主接线30二、27.5KV（或55KV）侧主接线32三、牵引变电所类型33第十章牵引变电所的二次接线34第十一章高压配电装置35一、对配电装置的基本要求35二、配电装置的形式及其特点35第十二章牵引变电所保护的概述37一、变电所继电保护及自动装置37二、继电保护的种类39第十三章牵引变电所保护种类39一、主变压器保护40二、主变压器及备用电源自动投切装置42三、动力变压器保护42四、馈线保护42五、并联补偿装置的保护45六、牵引变电所保护种类列表46第一章电力牵引供电系统组成用电能做为铁路运输动力能源的牵引方式称为电力牵引。

电气化铁路沿线设置一套完善的、不间断地向电力机车供电的设备，通常将这种完整的、可靠的工作系统称为电力牵引供电系统。

电力牵引供电系统由地方发电厂、110KV高压输电线、牵引变电所、馈电线、接触网、轨地回流线等组成。

《牵引供电系统》学习包第一章电力系统与牵引供电系统第一节电力系统电力系统是指发电、送电、变电和用电组成的整体。

电力系统的规模大小、结构合理与否直接关系到国家工农业生产和交通运输的发展。

我国电气化铁道的建设更与电力能源的发展和建设紧密相关。

电力系统的组成可用图1一1的示意图说明。

图中的电力系统如果把发电厂的汽轮机、锅炉、水电厂的水轮机、水库等动力部分包括进来，统称为动力系统。

电力系统主要包括以下几部分一、发电厂发电厂将其他形式的能源转换为电能。

根据能源的不同，发电厂分为火电厂，水电厂，核电厂等。

此外还有地热电厂，风力电厂，潮汐海洋电厂。

（一）火电厂：目前我国仍以燃煤为主的火电厂居多数。

这些电厂多建在煤炭基地附近，故称为“坑口”电厂，其单机容量可达600 MW（兆瓦）。

如果把已作过功的乏气再供给用户作为热能，这种电厂又称为热电厂。

（二）水电厂：水电厂是建于江河之上并把河流的落差能量变成电能的发电厂。

水能发电不仅效率高，而且水能是在自然界不断循环的再生资源，具有用之不竭的特点。

我国水能资源丰富，水能发电的潜力很大，目前世界最大发电机的容量为750 MW o我国水轮发电机的单机容量为700 M W，例如长江三峡装设了数台700 M W的水轮发电机。

（三）核电厂：核电厂是将原子核裂变时所产生的核能转变为电能。

核电厂的重要部分是核子反应堆和蒸汽发生器，相当于发电厂的蒸汽锅炉。

其发电设备仍为一般汽轮机和发电机。

核电厂建设需要大量公用辅助和防护设施，故为了提高效益，核电厂的单机容量较大，近年来多在900 MW以上。

发电机一般采用三相同步发电机，电压多为10.5 kV。

每台发电机都有相应的升压变压器，组成发电机一变压器组。

二、电力网及电网电压电力网简称电网，由输电线路，配电线路和变电所组成。

输电线路的作用是输送电能，其特点是电压较高，线路较长；配电线路的作用是分配电能，电压较低，线路较短。

电网按其规模主要分为地区电网和区域电网，前者多限于一个地区或一个省，电压等级为110～220 kV 。

《电气化铁道供电系统》2011教学要点第一章电力系统与牵引供电系统电力系统：电能的生产、输送、分配和使用组成了一个系统，称为电力系统，主要由发电厂、电力网、电能用户组成。

电力网的任务是将电能从发电厂输送和分配到电能用户。

电力网由各种电压等级的输、配电线路和变（配）电站（所）组成。

按其功能常分为输电网和配电网两大部分。

国家规定的电网额定电压分别为(KV)：750、500、330、220、110、60、35、10、6等9个电压等级。

牵引变电所进线电源电压等级主要为110kV，少量采用220kV。

牵引供电系统具有哪些主要特点？由哪几个子系统组成？答：牵引供电系统与一般供电系统相比，具有以下明显特点：(1) 所供负载是一个单相、移动而且是直流的负载。

(2) 供电额定电压为27.5kV(BT)和55kV(AT)，不同于国家电网规定的额定电压。

(3) 供电网不同于电力网，它是通过与电力机车接触而供电，因此又叫接触网。

(4) 具有独特的回流通路(架空回流、轨回流和地回流)。

广义牵引供电系统由：电力系统、牵引变电所、牵引网(接触网、供电线、吸回装置)、电力机车。

狭义的牵引供电系统通常只指牵引变电所和牵引网2大部分。

牵引供电系统的4种电流制：（1）直流制(1500V)，主要用于地铁、矿山等。

（2）低频单相交流制（3）三相交流制（4）工频单相交流制(27.5KV)，我国电气化铁路均采用这种制式。

牵引变电所的4种一次供电方式：（1）一边供电（2）两边供电（3）环形供电（4）辐射供电。

单侧供电方式的可靠性一般比双侧供电方式和环形供电方式要差。

牵引变电所向接触网供电的供电方式：单边供电与双边供电。

第二章牵引变压器及其结线第二章牵引变压器及其结线序号变压器类型输出电压容量利用率对称与否1 单相接线(纯单相单相VV，三相VV量等，60°100%不对称系数1,0.52 三相YN/d11量等，60°75.6%不对称系数0.53 三相不等容量量等，60°94.5%不对称系数0.54 斯科特接线量等，90°92.8%对称5 阻抗匹配平衡型(非阻抗匹配平衡型)量等，90°100%对称三相牵引变压器容量利用率是75.6%，当考虑温度系数kt=0.9时容量利用率可提高到84%容量利用率=定额输出容量/额定容量单相结线在电力系统的电流不对称系数为1，VV结线和三相Y/d结线变压器的不对称系数为0.5。

地铁牵引供电系统摘要牵引供电系统是城市轨道交通系统中最重要的基础能源设施，其功能是为轨道交通系统中的电动汽车供电，保证轨道交通车辆的正常运行。

通过比较供电方案，地铁供电系统采用集中供电系统。

该系统包括电力局变电站变电站与主变电站之间的输电线路以及轨道交通供电系统内部牵引输电与配电。

网络，直流牵引供电网络和车站低压配电网络；牵引供电系统由主变电站，高/中压供电网络，牵引供电系统，电力监控系统，接触网系统，杂散电流保护和接地系统以及供电车间组成。

轨道交通供电系统的主要功能如下：接收和分配电能：主变电站主变压器将110KV高压转换为35KV中压，35KV供电网络将电能分配到每个车站和仓库的牵引变电站和降压变电站。

关键字：集中供电方式；牵引变电所；35KV中压Metro traction power supply systemAbstractTraction power supply system is the most important basic energy facility in urban rail transit system. Its function is to supply electric vehicles in rail transit system and ensure the normal operation of rail transit vehicles. Through the comparison of the power supply scheme, the centralized power supply system is adopted in the subway power supply system. The system includes the transmission lines between the substation and the main substation of the power station and the traction and transmission and distribution of the power supply system in the rail transit. Network, DC traction power supply network and station low voltage distribution network；traction power supply system consists of main substation, high / medium voltage power supply network, traction power supply system, power monitoring system, catenary system, stray current protection and grounding system, and power supply workshop. The main functions of the rail transit power supply system are as follows:Receiving and distributing electric energy: the main transformer of main substation converts 110KV high voltage to 35KV medium voltage, and 35KV power supply network distributes electric energy to traction substation and step-down substation of each station and warehouse.Keywords: centralized power supply mode；traction substation；35KV medium voltage目录第一章绪论 (1)1.1 供电系统的功能 (1)1.2 供电系统的构成 (2)1.3 供电系统电磁兼容 (2)第二章牵引供电系统 (3)2.1 牵引供电运行方式 (3)2.2 牵引供电系统保护 (6)2.3 牵引变电所 (10)2.4 牵引网 (13)第三章牵引供电计算 (14)3.1 概述 (14)3.2 平均运量法 (15)3.3 用平均运量法对罗家庄牵引变电所的计算 (16)第四章结论 (20)参考文献 (21)第一章绪论1.1 供电系统的功能1.1.1 全方位的服务功能地铁供电系统为地铁的安全运行提供服务。