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牵引变电所简介


BT供电方式(BT—回流线方式)
牵引变电所
BT
BT
电力机车 BT供电方式(BT-回流线方式)
NF 接触网
钢轨
在没有设置回流线的区段,也可以使用BT— 钢轨方式,如下图,以减少对通讯的干扰。
牵引变电所
BT
BT
接触网
电力机车 钢轨
BT供电方式(BT-钢轨方式)
3、AT供电方式
AT供电方式既能有效地减轻牵引网对通 信线路的干扰,又能适应高速、大功率电 力机车的运行。这种供电方式每隔10Km左 右在接触网与正馈线之间并联接入1台自藕 变压器,其中性点与钢轨相接。自藕变压 器将牵引网的供电电压提高1倍,而供给电 力机车的电压仍为25KV,其工作原理如下 图所示。
285×64
额定 功率 (kW)
18240
吨功率 (kW/
t)
26.1
营业 速度 (km/h)
300
TGV-A
法国
479
1100×8
8800
18.4
300
TGV-R
法国
416
1100×8
8800
21.2
300
Eurostar
法国
816
1020×12 12200
15.0
300
AVE
西班牙
421
1100×8
(1)内桥接线:如下图所示。内桥接线中带有隔离 开关构成的外跨条,作为检修桥断路器时旁路用。该接 线的特点是线路中有一回故障时,不影响供电,但变压 器故障时,造成线路中断。考虑到变压器故障率比进线 线路少,因此这种接线可加强牵引负荷供电的可靠性而 对电力系统不会带来多大影响,目前采用较多。由于解 列变压器时也会造成线路中断,所以如经常需要操作主 变压器时,则不宜采用内桥接线。必须注意,采用该接 线时应与电力系统研究好断路器检修时的运行方式。
2.1国外供电方式
韩国
西班牙
意大利
汉城~釜山全长 412km , 采 用 AT 供 电方式,运营速度 为300km/h。
马德里~塞维利亚(471km, 都灵~佛罗伦萨,罗 250km/h)采用直接供电方式, 马 ~ 那 不 勒 斯 马德里~巴塞罗那(730km, (620km,300km/h) 350km/h)采用AT供电方式。 采用AT供电方式。
(2)外桥接线:如下图所示。该接线的特点是变压器故障 不影响线路,变压器的投入和切除方便,线路穿越功率只 经过桥断路器,但线路故障时影响一台变压器的供电。这 种接线往往用于电力系统中比较重要的系统联络线上。
3、双T接线:双T进线是目前采用较普遍的一种接线方式, 它在变电所要求有两回进线时采用。一般情况下,其中一 回引自电源点的专用间隔,另一路进线可从电力系统的各 供电线路上T接。双T接线比上述两种接线型式都简单,双 回进线在供电要求不高的场合,采用一回主供,另一回备 用。若两回进线均能作为主供回路,并能作为互为备用, 可取消外跨条,在供电要求高的场合,应优先采用两回进 线均能作为主供的方案。
(二) 牵引变压器接线方式简要说明:
牵引变电所中的受电设备、牵引变压器和馈电设备等 的配置,连接方式形成牵引变电所的主接线,并以主接线 图表示。牵引变电所的类型直接决定变电所牵引侧的馈线 形式,而牵引变压器的接线方式对牵引侧的接线形式都有 直接影响。
我国现有牵引变电所采用的主接线,根据牵引变电所 的类型和牵引变压器的接线方式,可分为四种,
➢ 速度高 ➢ 密度大 ➢ 功率因数高 ➢ 谐波含量低 ➢ 动力集中型和动力分散
2.牵引供电方式
2.1国外供电方式
日本
法国
德国
东 海 道 、 东北 、 上 越 、山阳、北陆、盛 冈-秋田、盛岗~八户 等所有新干线总长 2154km , 全 部 采 用 AT 供电方式,运营速度 为260~300km/h。
➢ 负荷大
牵引功率和列车速度关系曲线
列车速度(km/h)
400
350
300
300
250
200
200 160
100
100
0 2.8
4.6 7.4 13.3 18.6 24.8
单位重量牵引功率(kW/t)
各国代表性高速列车特性(300km/h以上)
参 数 车型
JR-500
国名 日本
载重 (t)
700
电机 (kW)
设计用车型
中国
800
330×48
15840
19.8
300
A(kN)
高速列车牵引和供电特性曲线
1000
350km/h
900
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
1.客运专线列车负荷特点
牵引变电专业
基本知识
一、牵引供电制式分类
(一)前言: 我国电气化铁路采用单相50HZ,25KV牵引供电
系统。牵引供电系统由牵引变电所(包括分区亭、开 闭所、AT所)、馈电线、接触网、钢轨和回流线等组 成。
由于从电力部门供电系统的高压线路供给电气化 铁路的电力参数为三相50HZ,110(或220)KV,故 需在电气化铁路沿线布设牵引变电所,以完成供电参 数的转换。
二、开闭所、分区所、AT所
(一)开闭所:
开闭所实际上是不降压而仅用于开关设 备开、闭电路的配电所,多设于枢纽站,其功 用是:
1)将长供电臂分段,以便发生事故时缩小 停电范围;
2)复线区段,供电臂中间设开闭所,可实 行上、下行牵引网并联供电;
3)增多馈线回数
(二)分区所:
分区所的功用主要是实施上、下行并联 供电,以及在必要时实施越区供电。
BT供电方式的工作原理是:
由于吸流变压器的变比为1:1,当吸流 变压器的一次绕组流过牵引电流时,在其二 次绕组中强制回流通过吸上线流入回流线。 由于接触网与回流线电气空间距离较近,流 过的电流大致相等,方向相反,因此对邻近 通信线路的电磁感应绝大部分被抵消,从而 降低了对通信线的干扰。这种供电方式由于 在牵引网中串联了吸流变压器,致使牵引网 的阻抗比直接供电方式约大50%,能耗也较 大,供电距离也较短(单线一般为25Km左右, 双线一般为20Km左右),投资也比直接供电 方式大。
带负馈线的直接供电方式
牵引变电所
NF 接触网
电力机车 钢轨
直接供电方式(带负馈线)
2、BT供电方式
BT供电方式是在牵引网中架设有吸流变压 器—回流线装置的一种供电方式,目前在我国电 气化铁路中应用较广。吸流变压器的变比为1:1, 它的一次绕组串接在接触网(1)中,二次绕组串 接在专为牵引电流流回变电所而设的回流线(NF) 中,故称之为吸流变压器—回流线供电方式,如 下图所示。在两个吸流变压器中间用吸上线将钢 轨与回流线连接起来,构成电力机车负荷电流由 钢轨流向回流线的回路。两个吸流变压器之间的 距离称为BT段,一般BT段长2—4Km。
(二)供电方式 :
随着交流电气化铁路的飞速发展和科学技术 的不断进步,世界各国铁路研究采用了很多种新 的牵引供电技术。 目前, 广泛采用和正在研究的 有: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(同轴电力电 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 大大减轻对通信线路的干扰。采用BT、AT、CC 等供电方式就是为了提高供电回路的电气对称性, 其中,CC供电方式效率最高,但投资过大。目前, 电气化铁路多采用BT、AT供电方式。
8800
20.9
300
ETR500
意大利
635
1100×8
8800
13.5
300
TGV-Ko2 13200
17.1
300
AGV
法国
359
600×12
7200
20.1
350
ICE3
德国
400
500×16
8000
20
330
ICE3-350E
德国
400
550×16
8800
22
350
(三)AT所:
AT所的功用是用于AT区段供电及防通信 干扰。
三、牵引变电所
(一) 进线侧主接线: 1、单母线分段接线 :在2回以上进线时采用,特点是运行方 式灵活,设备检修方便,线路或主变压器故障时互不影响。
2、桥型接线:当有2回以上进线且需要穿越功率时采用 桥型接线。 分内桥接线和外桥接线。
直接供电方式
牵引变电所
接触网
电力机车
直接供电方式(基本型)
钢轨
还有一种直接供电方式称为带回流线的直 接供电方式,它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),如下 图。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。
牵引变电所的功用是:从电力系统引入电源后, 经变电所牵引变压器将引入的三相电或两相电转换为 27.5(或2*27.5,即55)KV单相电,馈送至牵引网。
下面是电力牵引的输、供电系统示意图:
~ 发电厂或变电站(电力系统) 输电线(电力系统) 牵引变电所 馈电线
接触网
钢轨回流线
电力机车 钢轨
牵引供电系统
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