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牵引供电系统第一章牵引变电一次设备一、概述1、什么叫牵引供电系统?牵引供电系统由哪几部分组成?铁路从地方引入110kv电源，通过牵引变电所降压至27.5kv送至电力机车的整个系统叫牵引供电系统。
牵引供电系统由以下几部分组成:地方变电站、110kv输电线、牵引变电所、27.5kv馈电线、接触网、电力机车、轨回流线、地回流线。
2、牵引供电系统的供电方式有哪几种?有以下三种: 直供方式---以钢轨与大地为回流；BT方式---电流通过吸流变压器与回流线再返回变电所，限制对通信线路的干扰；AT方式---利用自耦变压器对接触网供电，以减少对通信线路的干扰。
3、什么叫牵引网?通常将接触网、钢轨回路(包括大地)、馈电线和回流线组成的供电网称为牵引网。
4、牵引变电所的作用是什么?牵引变电所从地方引入110kv高压，通过牵引变压器降至适合电力机车运行的27.5kv 电压，送至接触网，供给电力机车运行。
其作用是接受、分配、输送电能。
5、牵引变电一次设备包括什么?牵引变电一次设备由以下几部分组成:牵引变压器、断路器、隔离开关、电压互感器、电流互感器、母线、避雷器、电抗器、电容器、接地装置等。
6、牵引变电所有哪几个电压等级?交流:110kv, 27.5kv, 10kv ,380v ,220v ,110v直流:220v(110v)7、牵引变电所对接触网的供电方式有哪几种?牵引变电所对接触网的供电有两种方式:单边供电和双边供电。
接触网通常在相邻两牵引变电所的中央断开，将两牵引变电所间两个供电臂的接触网分为两个供电分区。
每以供电分区的接触网只能从一端的牵引变电所获得电能，称为单边供电。
如果在中央断开处设开关设备时可将两供电分区连通，此处称为分区亭。
将分区亭的断路器闭合，则相邻牵引变电所间的两个接触网供电分区可同时从两变电所获得电能，此方式称为双边供电。
8、牵引变电所一次接线方式有哪几种?牵引变电所一次接线主要有桥式接线和双T型接线两种。
牵引供电系统的组成
牵引供电系统的组成
牵引供电系统是由若干主要部件组成的，其主要部件包括：
①轨道电源：轨道电源是牵引供电系统的核心，主要包括牵引变压器、小阳极、大阴极和电缆等。
牵引变压器是根据轨道电源的所需电压自动调节牵引电流的装置。
小阳极和大阴极是牵引电源的重要组成部分，它们用于将原有的低压电源转换成高压电源。
电缆则用于将牵引电源供应给牵引设备。
②牵引控制系统：牵引控制系统是指控制牵引电源提供的电力供应的装置，主要包括控制器和变频器等。
控制器是控制牵引电源供电的装置，控制电源的输入和输出，并对牵引电源提供的电压进行反馈。
变频器是将电源的输入频率调节为适合牵引设备运行的频率的装置。
③牵引电动机：牵引电动机是牵引设备的核心部件，可以将电能转换为机械能，从而实现牵引设备的运动。
④供电分系统：供电分系统是由多个电源器组成的，用于将牵引电源供应给牵引电动机，它可以分散牵引电源的输出，有效地分配电力，使牵引设备的安全运行。
⑤控制设备：控制设备是指控制牵引电源的供电、控制牵引电动机的转速和牵引设备的运行方向等装置，主要包括变压器、控制器和变频器等。
⑥其他配件：牵引供电系统的其他主要部件还包括避雷器、轨道
线路保护器、接地装置、红外探测器、安全保护装置等。
牵引供电系统名词解释
牵引供电系统是指为城市轨道交通、铁路、有轨电车等交通运输工具提供动力能源的电气系统。
它的主要功能是向行驶中的车辆提供电力，使其具有牵引和制动能力，同时也为车辆提供辅助电源。
在牵引供电系统中，电源为交流或直流电源，通过接触网、第三轨等设备向车辆传输电能。
牵引供电系统通常包括以下主要组成部分：
1.接触网：接触网是铁路牵引供电系统的主要组成部分，它用于提供电力给行驶中的列车。
接触网一般由钢轨、导线和支架组成，通过支架固定在正常的高度和位置。
2.集电装置：集电装置是车辆与接触网之间传递电能的设备，它通过对接触网的接触，将电能传输到车辆上。
3.变电所：变电所是牵引供电系统的电源设备，它将电网输送的高压电流转换为适合运输工具使用的低压电流，并将其输送到接触网上。
4.牵引变流器：牵引变流器是一种用于控制电力输出的电气设备，它将接收到的电能转换为适合电动车辆使用的电流和电压。
5.辅助电源：辅助电源是为车辆提供照明、空调、信号等设备供电的电源，也可以为车辆的启动和停车提供电能。
在牵引供电系统中，各个组成部分之间的协调和运行非常重要，它们共同保证了交通运输工具的牵引和制动能力，保障了交通运输的安全和稳定。
牵引供电系统简介一、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）。
简述电力牵引系统的组成电力牵引系统是指利用电能驱动车辆行驶的系统，电力牵引系统主要由电源系统、变流器系统、牵引电机系统和控制系统组成。
1. 电源系统：电力牵引系统的电源系统主要是提供电能给牵引电机系统，一般采用锂电池组、混合动力系统或接触网供电。
锂电池组是目前广泛应用于电动车的一种电源系统，其具有体积小、重量轻、能量密度高、无记忆效应等优点。
混合动力系统综合了高效的内燃机和清洁的电力系统，通过内燃机和发电机来供电。
接触网供电是指通过高压电缆连接到铁路接触网，将电能供给给牵引电机系统。
2. 变流器系统：变流器系统是将电源提供的直流电转换为交流电，并且能够调节电流和电压的系统。
变流器通常由电源逆变器、牵引逆变器和充电机组成。
电源逆变器将电源提供的直流电转换成交流电供给牵引逆变器和充电机。
牵引逆变器将交流电转换为牵引电机所需要的电能，同时可以根据需要调节电流和电压，以实现对牵引电机的驱动控制。
充电机则负责对电池组进行充电。
3. 牵引电机系统：牵引电机系统是电力牵引系统的核心部分，负责将电能转换为机械能，驱动车辆行驶。
牵引电机通常采用交流异步电机或永磁同步电机。
交流异步电机具有结构简单、可靠性高等特点，适用于牵引车辆的起步和低速行驶；永磁同步电机具有高效、体积小等特点，适用于高速行驶和大功率需求的车辆。
另外，牵引电机系统还包括传动装置，将电机输出的转矩传递给车轮，通常采用传统的机械传动装置，如齿轮传动、链传动等。
4. 控制系统：控制系统是对电力牵引系统的各个部分协调、控制和保护的核心部分。
控制系统主要包括控制器、传感器、控制算法和通信系统。
控制器是对整个牵引系统的控制中心，利用传感器采集到的电流、电压、转速等参数信息，通过控制算法完成对牵引电机的驱动控制，并实现对整个系统的保护功能。
传感器主要用于采集牵引电机和其他关键部件的运行状态，如电流传感器、温度传感器等。
控制算法主要是对电机的控制策略进行优化，使得系统能够更加稳定、高效地工作。
牵引供电系统继电保护配置及整定计算技术导则1. 引言哎呀，大家好！今天我们来聊聊牵引供电系统的继电保护配置和整定计算这块儿。
听上去可能有点专业，但其实跟咱们生活中的电器保护是一个道理，简单明了。
想象一下，你家里的电器突然短路，咱们肯定希望它能及时“跳闸”保护自己，对吧？同样，铁路的供电系统也需要这样的保护措施，以确保安全、可靠地运行。
2. 牵引供电系统的基本概念2.1 什么是牵引供电系统？简单来说，牵引供电系统就是为列车提供动力的电力系统。
就像给汽车加油，列车也是需要电的！这个系统包括变电站、供电线路，还有各种电气设备。
想象一下，变电站就像是一个巨大的电源插座，负责把电输送到列车上。
没电，列车就“趴窝”了，别说出门了，连站着都没劲儿。
2.2 继电保护的重要性说到继电保护，简单理解就是一种“保护伞”。
它能帮助咱们在电力系统出现故障的时候，及时切断电源，避免更大的损失。
这就像是你在家里发现漏水了，第一反应就是赶紧关掉水阀！在牵引供电系统中，这个保护装置能确保设备和人身安全，防止发生火灾、设备损坏等风险。
3. 继电保护的配置3.1 保护配置的原则好，咱们接下来聊聊保护配置。
首先，配置原则得好好琢磨。
通常来说，要根据设备的重要性、故障类型以及运行条件来进行合理配置。
比方说，重要设备就要更严格地保护，像是家里的冰箱，万一坏了可就麻烦了！保护配置要做到“因地制宜”，这样才能真正在关键时刻保护好设备。
3.2 整定计算的关键要素整定计算就有点儿像做一道数学题，但别担心，我们不是要考高数。
它主要是计算保护装置在何种情况下能够及时跳闸，具体参数要根据设备的额定电流和故障电流来决定。
比如说，如果你知道你家电器的最大负荷是2000瓦，那你就得确保保护装置在这个负荷出现异常的时候能够迅速反应。
简而言之，就是要把一切都安排得妥妥当当，像是给电器穿上了“防护服”。
4. 结论总的来说，牵引供电系统的继电保护配置和整定计算是个细致活儿，绝不能马虎。
牵引供电系统继电保护配置及整定计算技术导则哎呀，这可是个不小的课题啊，咱们得好好聊聊这个牵引供电系统继电保护配置及整定计算技术导则。
话说这个导则可是关系到咱们电力系统的安全稳定运行呢，可不是闹着玩儿的。
咱们得了解什么是牵引供电系统。
简单来说，牵引供电系统就是给那些高速行驶的列车提供动力供应的系统。
这个系统可大可小，有的是集中式的，有的是分布式的。
不过，无论哪种形式，继电保护都是非常重要的一环。
那么，继电保护到底是什么呢？简单来说，继电保护就是一种电气设备的保护装置，它能够在电力系统出现故障时，迅速地检测到故障并采取相应的措施，以保证电力系统的安全稳定运行。
好了，现在咱们来聊聊牵引供电系统继电保护配置及整定计算技术导则。
这个导则主要分为三个部分：配置、整定和计算。
咱们来看看配置。
配置就是要根据牵引供电系统的实际情况，选择合适的继电保护装置。
这可不是一件容易的事情，因为不同的继电保护装置有不同的性能特点，需要根据实际需求来进行选择。
接下来，咱们来看看整定。
整定就是对继电保护装置进行参数设置的过程。
这个过程非常重要，因为参数设置不当，可能会导致继电保护装置在实际工作中无法正常工作。
所以，在整定过程中，咱们要严格按照导则的要求来进行操作。
咱们来看看计算。
计算就是在整定完成后，对继电保护装置的动作时间、动作电压等参数进行计算的过程。
这个过程可以帮助咱们更好地了解继电保护装置的工作性能，从而为实际工作中的故障处理提供依据。
牵引供电系统继电保护配置及整定计算技术导则是一套非常重要的标准规范。
只有严格按照导则的要求来进行配置、整定和计算，才能确保牵引供电系统的安全稳定运行。
所以，大家一定要重视起来哦！。
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《电力牵引交流传动及其控制系统》报告—电力牵引供电系统电力牵引供电系统是向电力机车供给牵引用电能的系统。
主要由牵引变电所和接触网组成。
牵引变电所将电力系统通过高压输电线送来的电能加以降压和变流后输送给接触网，以供给沿线路行驶的电力机车。
有些国家电气化铁路有时由专用发电厂供电.电力牵引供电系统按照向电力机车提供的电流性质分为直流制和交流制，交流制又分工频单相交流制和低频单相交流制。
工频指工业标准频率,即50赫或60赫；低频指低于工业标准频率的频率,应用最多的是［92-01］赫，即50赫的三分之一。
各种电流制的电力牵引供电系统的设备有很大的差别。
电流制的发展直流制应用最早，19世纪末电力牵引开始用于铁路干线时，应用的就是直流制.目前在英、法、日、苏等国直流制仍然大量存在。
直流制是将电力系统的三相交流电降压并变换为直流电供应接触网。
接触网电压有1200伏、1500伏、3000伏等多种。
由于电力机车电压受直流牵引电动机换向条件的限制，接触网电压很难大幅度提高,所以直流制须沿接触网输送大量电流，在接触网上一般须用两根铜接触导线，并应用铜承力索，另加一些平行的铝加强导线来分流，耗费有色金属量较大。
另外，为了保持接触网的电压水平，沿线路每隔10～30公里须设置一个牵引变电所。
直流制的这些弱点，推动了交流制的研究。
交流牵引供电系统20世纪初，工频三相交流制和低频单相交流制相继出现。
工频三相交流制曾在意大利应用,由接触网输送三相中的两相，另一相接地.后因两相接触网结构复杂、维护困难被淘汰。
低频单相交流制则在德国、瑞典、瑞士等国得到发展.这种电流制接触网电压一般为 15000伏，在电力机车上降压，使用单相整流子牵引电动机.交流制的接触网比直流制的简单得多，牵引变电所的设置间距也加长。
采用低频的主要原因是整流子牵引电动机换向困难，不适宜于在工频运转。
低频制需要低频电源，所以低频制电气化铁路必须建设专用低频发电厂，或者在牵引变电所将电力系统送来的工频电流降压并变换成低频电流。
早年采用电动发电机组来变换频率,后来改用静止式变频器，设备比直流制复杂。
单相整流子牵引电动机也不如直流牵引电动机构造简单和容易维护。
1933年匈牙利曾建成一条工频单相交流制电气化铁路，接触网电压为 16000伏,电力机车上采用旋转式变相频机和三相异步电动机。
这种电力机车由于构造复杂，没有得到推广.1955年,法国在电力机车上采用静止式整流器和直流牵引电动机获得成功,工频单相交流制才在各国推行开来。
原来采用直流制的日本、苏联、英国、印度等国也相继采用工频单相交流制.这种交流制接触网电压一般为25000伏，接触网构造进一步简化,牵引变电所的设置间距扩大为30~70公里.电力机车上静止式整流器最初应用引燃管,后来普遍采用硅半导体整流器。
整流技术的进步，是工频单相交流制获得广泛应用的一个重要因素.中国铁路采用工频单相交流制,定25000伏为接触网标准电压。
应用硅半导体整流器的“韶山”型电力机车运行经验证明，这种电力机车维护简易,运行可靠。
牵引变电所直流制牵引变电所用主变压器降压并把三相交流电变换为6相或12相,然后用整流器整流。
工频单相交流制在牵引变电所只进行降压，主要设备是降压变压器，称为主变压器.牵引变电所按主变压器绕组接线方式，分为三相、单相和三相-二相牵引变电所。
三相牵引变电所它的主变压器结构与一般三相电力变压器相同,只是次边额定电压为27500伏。
绕组通常采用Y/△接线。
用两台主变压器并联运行。
原边Y形绕组接连电力系统的高压母线，次边△线绕组一端接地，另两端分别向两边的接触网供电.三相牵引变电所的优点是主变压器价格低廉,配电设备简单,可在27500伏侧用电力变压器降压至 10000伏向邻近地区和铁路的三相负荷供电。
缺点是主变压器容量利用率较低，三相绕组中有一相达不到额定负荷。
另外，牵引变电所对电力系统形成不对称负荷，通常须将各个牵引变电所的两个重负电荷相轮换接入电力系统中的三相。
中国和苏联的工频单相交流制电气化铁路大都采用三相牵引变电所。
单相牵引变电所采用单相双绕组主变压器。
有两种接线方式:简单单相接线和V/V接线。
V/V接线是将两台主变压器的原边接在高压母线不同的两相间，次边分别以不同的相电压向两边接触网供电.简单单相接线设备简单、经济,主变压器容量利用率高。
但是由于牵引变电所对电力系统构成单相负荷，即使将各个牵引变电所轮换接入电力系统中的三相,在局部系统中仍将产生大量负序电流，所以只适宜于在电力系统容量较大的地区采用单相V/V接线在电力系统中产生的负序电流和三相牵引变电所产生的相同，比简单单相接线产生的要小。
这种接线也可在 27500伏侧应用降压变压器供应地区三相负荷。
但是两台主变压器不是并联，操作手续和设备比较复杂。
法国、英国、印度的工频单相交流制电气化铁路普遍采用单相牵引变电所，而且多采用简单单相接线.中国只在个别线路上采用单相V/V接线。
三相－二相牵引变电所主变压器一般采用斯科特接线.其原边有两个绕组,匝数比为1：3,短绕组（称为高绕组)接于长绕组(称为底绕组）的中点，三个出线端接高压母线的三相，形成“T”形接线。
次边两个绕组输出对称二相电压，分别向两边接触网供电。
斯科特接线的优点是，当两边接触网负荷相等时,主变压器从电力系统取用对称三相电流。
缺点是要求特制的主变压器。
另外,和简单单相接线一样，在27500伏侧不能供应地区三相负荷。
三相—二相牵引变电所在日本应用最为广泛。
接触网接触网是沿电气化铁路架空敷设的输电网，它和电力机车受电弓的滑动接触将牵引变电所送来的电流送给电力机车。
结构接触网主要由接触悬挂及其支柱组成。
常用的有简单弹性悬挂和单链形悬挂。
简单弹性悬挂只有一根接触导线，用弹性吊弦挂在支柱上.弹性吊弦可以缓和受电弓对悬挂点的冲击。
这种悬挂可适应70～90公里／小时运行速度.接触导线弹性较好的，可适应100公里/小时以上的速度。
接触导线材料具有耐磨、耐腐蚀、抗拉强度高和导电性能好等特点.多数国家主要采用铜导线和镉铜导线。
中国广泛应用钢铝双金属导线。
为了使接触导线有必要的张力，接触网每隔一定长度设置一个锚段，将接触导线一端下锚，另端吊挂一个载重体，称为补偿器.补偿器在季节变化引起接触导线冷缩热胀时自动上下移动，使接触导线张力保持不变.单链形悬挂加用一根承力索，将接触导线用吊弦均匀地吊挂在承力索上.对承力索采取补偿措施的称为全补偿单链形悬挂。
这种结构的优点是接触导线平直,接触悬挂弹性均匀，因此受电弓和导线有较好的接触，受流较好，适用于运行频繁、运行速度较高的线路。
直流制电气化铁路接触网普遍采用两根接触导线和单链形悬挂。
交流制接触网采用一根接触导线和单链形悬挂或简单弹性悬挂。
中国主要采用单链形悬挂，但也开始采用简单弹性悬挂.还有一种复链形（双链形、三链形）悬挂，是在单链形悬挂的承力索和接触导线之间加设一条辅助承力索,用吊弦挂在承力索上,再把接触导线挂在辅助承力索上.这种结构使接触悬挂弹性更加均匀，适应更高的运行速度。
日本东海道新干线采用弹性双链形悬挂。
早期的接触网大都使用金属支柱，后来改用钢筋混凝土支柱。
这种支柱省钢材，耐腐蚀，造价较低。
接触悬挂挂在支柱的金属腕臂上,用定位器来固定接触导线的水平位置，使接触导线沿线路成“之"字形走向，以免运行中的电力机车受电弓集中在一点被接触导线擦伤。
供电方式直流制电气化铁路接触网普遍采用两边供电方式，在相邻的两个牵引变电所供电的接触网中间设置分区亭，将接触网连通。
运行中的电力机车由两边的牵引变电所同时供电。
这种供电方式可降低接触网中的电能损失，减小接触网的电压降，一个牵引变电所停电时，电力机车运行不致中断。
交流制电气化铁路则常采用一边供电方式，接触网在分区亭处断开,分区亭只在一边牵引变电所停电时接通，由另一边牵引变电所越区供电。
防干扰设施为了减少接触网电流的电磁感应对沿线通信电路的干扰,在交流制电气化铁路邻近城镇的区段将接触网每2～4公里划成一个吸流分段,设置回流线和吸流变压器.这时,电力机车的电流沿回流线流回牵引变电所,从而沿轨道和大地流回的电流很少。
回流线和接触网的电流近似相等,方向相反，这就大大减轻了电气化铁路对沿线通信电路的干扰.这种方式的缺点是吸流变压器串接在电路中，加大了接触网阻抗。
日本新建设的工频单相交流制电气化铁路采用了自耦变压器方式，沿铁路每10公里左右设置一台自耦变压器。
自耦变压器中性点接地,一端接接触网，另一端接回流线,称为正馈(电）线。
正馈线和接触网电流大小相等,方向相反，同样起着减小对通信电路干扰的作用。
另一方面，由于接触网和正馈线之间电压为二倍接触网电压，沿接触网电压降便大大减小。
直流牵引供电系统要完成一个简单地铁馈线保护系统,首先要做的就是了解地铁供电系统的组成和供电方式,熟悉地铁直流牵引供电系统保护的原理和实现方式。
这是后面内容的前提和基础.2。
1 城市轨道交通供电系统的组成地铁作为城市轨道交通系统的一部分，在经济日益发展的今天，成为解决交通拥挤的重要方案。
城市轨道交通采用直流供电，其供电系统一般为列车及辅助设施如照明、通风、空调、排水、通信、信号、防灾报警、自动扶梯等提供电能。
城市轨道交通供电系统包括高压电源系统(即城市电网，主要给城市轨道交通提供外部电源)、牵引供电系统（为列车提供电力，由牵引变电所和接触网组成）和动力照明系统(由降压变电所和动力照明配电线路组成)。
给地铁、轻轨电动列车提供电能的变电所是牵引变电所，此外，城市轨道交通供电系统的变电所还有电源变电所（或称高压变电所)、降压变电所和牵引降压(混合)变电所。
外部电源系统或一次系统是从发电厂经升压、高压输电、区域变电所到主降压变电所的部分，而牵引供电系统是从主降压变电所及其以后的部分。
城市轨道交通供电系统如图2.1所示。
2.2 直流牵引供电系统电气化铁道的牵引供电系统是完成对电力机车供电的属于铁路部门管辖的装置。
直流牵引供电系统包括牵引整流机组、直流牵引变电所、牵引网和电力客车组成,每一个部分可以构成一个保护单元,形成一个包含主保护、后备保护、辅助保护的体系，其中,直流牵引变电所是直流牵引供电系统的核心.牵引供电系统的构成如图2.2所示。
