電力牽引供電系統(tǒng)

1、第一章第一章 電力牽引供電系統(tǒng)電力牽引供電系統(tǒng)參考教材 曹建猷曹建猷 主編，主編，電氣化鐵道供電系統(tǒng)電氣化鐵道供電系統(tǒng)， 中國(guó)鐵道出版社中國(guó)鐵道出版社華東交通大學(xué)華東交通大學(xué) 電氣與電子工程學(xué)院電氣與電子工程學(xué)院 程宏波程宏波 要求：掌握要求：掌握 1-1 電力系統(tǒng)術(shù)語(yǔ)電力系統(tǒng)術(shù)語(yǔ) 電力系統(tǒng)電力系統(tǒng) Power SystemPower System 生產(chǎn)、輸送、分配、消費(fèi)電能的發(fā)電機(jī)、生產(chǎn)、輸送、分配、消費(fèi)電能的發(fā)電機(jī)、變壓器、電力線路、各種用電設(shè)備聯(lián)系在變壓器、電力線路、各種用電設(shè)備聯(lián)系在一起組成的統(tǒng)一體。一起組成的統(tǒng)一體。 動(dòng)力系統(tǒng)與電力系統(tǒng)動(dòng)力部分：火電站的動(dòng)力部分：火電站的鍋爐、汽輪機(jī)

2、鍋爐、汽輪機(jī)； 水電站的水電站的水庫(kù)、水輪機(jī)水庫(kù)、水輪機(jī)； 熱電站的熱電站的熱力網(wǎng)熱力網(wǎng)等。等。動(dòng)力系統(tǒng)動(dòng)力系統(tǒng) （Dynamic System）：）： 電力系統(tǒng)和電力系統(tǒng)和“動(dòng)力部分動(dòng)力部分”的總和的總和電力系統(tǒng)單線示意圖：電力系統(tǒng)單線示意圖：G發(fā)電機(jī)發(fā)電機(jī)輸電線路輸電線路降降 壓壓變壓器變壓器發(fā)電廠發(fā)電廠配電系統(tǒng)配電系統(tǒng)負(fù)荷負(fù)荷BLB升升 壓壓變壓器變壓器F火力發(fā)電廠水力發(fā)電廠 1-2 電力牽引供電系統(tǒng)制式與基本內(nèi)容電力牽引供電系統(tǒng)制式與基本內(nèi)容 1. 電流制與額定電壓電流制與額定電壓 根據(jù)電流形式：根據(jù)電流形式： HzHz 25,3216（1）直流制）直流制:主要用于城市軌道交通，額定電

3、壓有主要用于城市軌道交通，額定電壓有1500V和和750V、3000V或或6000V。（2）交流制）交流制低頻單相交流制低頻單相交流制:( )目前已不采用，目前已不采用，額定電壓額定電壓15KV 。工頻工頻(50HZ)單相交流制單相交流制:主要用于大運(yùn)量、重載的主要用于大運(yùn)量、重載的鐵路運(yùn)輸，額定電壓為鐵路運(yùn)輸，額定電壓為25kV，廣泛采用。，廣泛采用。2、電力牽引供電系統(tǒng)主要內(nèi)容電力牽引供電系統(tǒng)主要內(nèi)容(一一)電力系統(tǒng)及牽引供電系統(tǒng)概述電力系統(tǒng)及牽引供電系統(tǒng)概述(二二)牽引變電所主變壓器的牽引變電所主變壓器的結(jié)線方式結(jié)線方式(三三)供電方式供電方式和供電回路和供電回路(四四)牽引網(wǎng)對(duì)通信線路

4、的影響牽引網(wǎng)對(duì)通信線路的影響 電力牽引系統(tǒng)電力牽引系統(tǒng) electric traction system electric traction system ： 1 1、電力牽引供電系統(tǒng)、電力牽引供電系統(tǒng) electric traction supply systemelectric traction supply system 保證實(shí)現(xiàn)電力牽引方式且能夠安全可靠的、不間斷保證實(shí)現(xiàn)電力牽引方式且能夠安全可靠的、不間斷工作的電力供應(yīng)系統(tǒng)工作的電力供應(yīng)系統(tǒng) （1 1）牽引變電所）牽引變電所 traction substationtraction substation （2 2）牽引網(wǎng)）牽引網(wǎng) tra

5、ction networktraction network 饋電線饋電線 feeder line feeder line 接觸網(wǎng)接觸網(wǎng) overhead contact lineoverhead contact line 鋼軌及回流線鋼軌及回流線 rail, negative feederrail, negative feeder 2 2、電力機(jī)車、電力機(jī)車 electric locomotiveelectric locomotive1-3 交流電力牽引系統(tǒng)概述交流電力牽引系統(tǒng)概述G電力系統(tǒng)電力系統(tǒng)( (發(fā)電廠）發(fā)電廠）輸電線輸電線牽引變電所牽引變電所電力機(jī)車電力機(jī)車接觸網(wǎng)接觸網(wǎng)饋電線饋電線回

6、流線回流線鋼軌、地鋼軌、地3、電力牽引系統(tǒng)組成原理圖、電力牽引系統(tǒng)組成原理圖電力牽引系統(tǒng)電力牽引系統(tǒng)1-4直流牽引供電系統(tǒng)概述直流牽引供電系統(tǒng)概述 基本結(jié)構(gòu)基本結(jié)構(gòu)發(fā)發(fā)電電廠廠升壓升壓變壓器變壓器升壓升壓變壓器變壓器輸電線路輸電線路接觸網(wǎng)接觸網(wǎng)饋線饋線回回流流線線走行軌道走行軌道主降壓變電站主降壓變電站直流牽引變電所直流牽引變電所發(fā)發(fā)電電廠廠G電力系統(tǒng)電力系統(tǒng)(發(fā)電廠）發(fā)電廠）輸電線輸電線直流牽引變電所直流牽引變電所接觸網(wǎng)接觸網(wǎng)饋電線饋電線回流線回流線電動(dòng)車輛電動(dòng)車輛走行軌走行軌主（降壓）變電站主（降壓）變電站電力地鐵或者表示為：或者表示為： 1-5 電力系統(tǒng)與電力牽引供電系統(tǒng)電力系統(tǒng)與電力牽

7、引供電系統(tǒng)一、構(gòu)成一、構(gòu)成1.電力系統(tǒng)電力系統(tǒng)是一個(gè)包括發(fā)電廠、輸電是一個(gè)包括發(fā)電廠、輸電(線線)、變電、配、變電、配電、用電裝置的完整工作系統(tǒng)。電、用電裝置的完整工作系統(tǒng)。發(fā)發(fā)電電機(jī)機(jī)升壓升壓變壓器變壓器降壓降壓變壓器變壓器輸電線路輸電線路用戶用戶發(fā)電廠發(fā)電廠配電系統(tǒng)配電系統(tǒng)GTMTML接觸網(wǎng)接觸網(wǎng)饋饋線線2727. .5 5kVkV回回流流線線牽引變電所牽引變電所鋼軌鋼軌110110kVkV專用高壓輸電線路專用高壓輸電線路( (牽引牽引) )供電系統(tǒng)供電系統(tǒng)電電氣氣化化鐵鐵道道供供電電系系統(tǒng)統(tǒng)2、電力牽引供電系統(tǒng)的組成部分與作用、電力牽引供電系統(tǒng)的組成部分與作用 （1）牽引變電所）牽引變電

8、所:把電力系統(tǒng)供應(yīng)的電能變換成適合電把電力系統(tǒng)供應(yīng)的電能變換成適合電力機(jī)車牽引要求的電能。力機(jī)車牽引要求的電能。 （2）饋電線）饋電線:連接牽引變電所和接觸網(wǎng)的導(dǎo)線。它將牽連接牽引變電所和接觸網(wǎng)的導(dǎo)線。它將牽引變電所變換后的電能送到接觸網(wǎng)。引變電所變換后的電能送到接觸網(wǎng)。 （3）接觸網(wǎng)）接觸網(wǎng):是一種懸掛在軌道上方，沿軌道鋪設(shè)的和是一種懸掛在軌道上方，沿軌道鋪設(shè)的和鐵路鋼軌保持一定高度，牽引電能就由接觸網(wǎng)進(jìn)入電動(dòng)車鐵路鋼軌保持一定高度，牽引電能就由接觸網(wǎng)進(jìn)入電動(dòng)車組，從而驅(qū)動(dòng)牽引電動(dòng)機(jī)使列車運(yùn)行。組，從而驅(qū)動(dòng)牽引電動(dòng)機(jī)使列車運(yùn)行。 （4）軌道）軌道:在非電牽引情形下只作為列車的導(dǎo)軌。在電在非電

9、牽引情形下只作為列車的導(dǎo)軌。在電力牽引時(shí)，軌道除仍具有導(dǎo)軌功能外，還需要完成導(dǎo)通回力牽引時(shí)，軌道除仍具有導(dǎo)軌功能外，還需要完成導(dǎo)通回流的任務(wù)。因此，電力牽引的軌道，需要具有良好的導(dǎo)電流的任務(wù)。因此，電力牽引的軌道，需要具有良好的導(dǎo)電性能。性能。 （5）回流線）回流線: 是連接軌道和牽引變電所的導(dǎo)線。通過回流線把軌是連接軌道和牽引變電所的導(dǎo)線。通過回流線把軌 道中的回路電流導(dǎo)入牽引變電所的主變壓器。道中的回路電流導(dǎo)入牽引變電所的主變壓器。 牽引網(wǎng)牽引網(wǎng): 通常將接觸網(wǎng)、饋電線、鋼軌回路通常將接觸網(wǎng)、饋電線、鋼軌回路(包括大地包括大地)和回和回 流線稱為牽引網(wǎng)。流線稱為牽引網(wǎng)。 牽引變電所和牽引網(wǎng)

10、構(gòu)成牽引變電所和牽引網(wǎng)構(gòu)成牽引供電系統(tǒng)牽引供電系統(tǒng) 。 專用高壓輸電線路和牽引供電系統(tǒng)稱為專用高壓輸電線路和牽引供電系統(tǒng)稱為電氣鐵路供電系統(tǒng)電氣鐵路供電系統(tǒng) 。3、 牽引供電系統(tǒng)的其他供電設(shè)備牽引供電系統(tǒng)的其他供電設(shè)備（1）、）、開閉所開閉所sub-feeder switching post：指不進(jìn)行電：指不進(jìn)行電壓變換而用開關(guān)設(shè)備實(shí)現(xiàn)電路開閉的配電所。壓變換而用開關(guān)設(shè)備實(shí)現(xiàn)電路開閉的配電所。 位置：位置：設(shè)在車站、貨場(chǎng)附近、電力機(jī)務(wù)段、樞紐站等大宗負(fù)荷處。設(shè)在車站、貨場(chǎng)附近、電力機(jī)務(wù)段、樞紐站等大宗負(fù)荷處。 作用：作用：將供電臂分段，事故時(shí)縮小事故范圍，提高供電的可靠性、將供電臂分段，事故時(shí)

11、縮小事故范圍，提高供電的可靠性、靈活性；減少變電所的復(fù)雜性；不改變電壓大小，只擴(kuò)大饋線回路數(shù)，靈活性；減少變電所的復(fù)雜性；不改變電壓大小，只擴(kuò)大饋線回路數(shù)，相當(dāng)于配電所。相當(dāng)于配電所。（2）、）、分區(qū)亭分區(qū)亭（SP，分區(qū)所），分區(qū)所）section post：設(shè)置于兩：設(shè)置于兩個(gè)牽引變電所的中間，可使兩相鄰的接觸網(wǎng)供電區(qū)段實(shí)現(xiàn)個(gè)牽引變電所的中間，可使兩相鄰的接觸網(wǎng)供電區(qū)段實(shí)現(xiàn)并聯(lián)或單獨(dú)工作。并聯(lián)或單獨(dú)工作。 位置位置：設(shè)在兩個(gè)牽引變電所中間，增加供電的靈活性、可靠性：設(shè)在兩個(gè)牽引變電所中間，增加供電的靈活性、可靠性 作用作用：分相；越區(qū)供電；縮小事故的范圍：分相；越區(qū)供電；縮小事故的范圍（3）

12、、）、自耦變壓器站（自耦變壓器站（AT所）所）auto transformer post二、牽引變電所一次側(cè)的供電方式二、牽引變電所一次側(cè)的供電方式(1)單邊供電：?jiǎn)芜吂╇姡弘娔苡梢粋€(gè)方向送來(lái)電能由一個(gè)方向送來(lái)1C2C3C1A1B2B2A3A3B110kV35kV(2)兩邊供電：兩邊供電：就是牽引變電所的電能由電力系統(tǒng)中就是牽引變電所的電能由電力系統(tǒng)中兩個(gè)方向的發(fā)電廠送來(lái)。兩個(gè)方向的發(fā)電廠送來(lái)。(3)環(huán)形供電：環(huán)形供電：若干個(gè)發(fā)電廠、地方變電所通過高壓輸電線連若干個(gè)發(fā)電廠、地方變電所通過高壓輸電線連接成環(huán)形的電力系統(tǒng)，牽引變電所處于環(huán)形電力系統(tǒng)的一接成環(huán)形的電力系統(tǒng)，牽引變電所處于環(huán)形電力系統(tǒng)

13、的一段環(huán)路之中。段環(huán)路之中。三、牽引供電系統(tǒng)的構(gòu)成方式三、牽引供電系統(tǒng)的構(gòu)成方式(1)牽引供電系統(tǒng)向接觸網(wǎng)的供電方式牽引供電系統(tǒng)向接觸網(wǎng)的供電方式、單線區(qū)段、單線區(qū)段 一邊供電一邊供電 兩邊供電兩邊供電、雙線區(qū)段、雙線區(qū)段 同相一邊并聯(lián)供電同相一邊并聯(lián)供電 同相一邊分開供電同相一邊分開供電 雙邊紐結(jié)供電雙邊紐結(jié)供電(2)牽引供電系統(tǒng)向電力機(jī)車的供電方式牽引供電系統(tǒng)向電力機(jī)車的供電方式 直接供電方式直接供電方式(DF) Direct feed 帶回流線的直接供電方式帶回流線的直接供電方式(DN供電方式供電方式) 自耦變壓器供電方式自耦變壓器供電方式(AT供電方式供電方式) Auto-Transf

14、ormer 吸流變壓器供電方式吸流變壓器供電方式(BT供電方式供電方式) Booster-Transformer 同軸電力電纜供電方式（同軸電力電纜供電方式（CC） Coaxial cable(3)牽引變電所主變壓器的主結(jié)線型式牽引變電所主變壓器的主結(jié)線型式 YN,d11三相接線三相接線廣泛應(yīng)用于廣泛應(yīng)用于DF和和BT方式方式 單相單相V,V接線接線 斯科特斯科特(Scott)廣泛應(yīng)用于廣泛應(yīng)用于AT方式方式 阻抗匹配平衡變壓器接線阻抗匹配平衡變壓器接線 非阻抗匹配平衡變壓器接線非阻抗匹配平衡變壓器接線1-6 牽引變電所牽引變電所一、概述一、概述 我國(guó)現(xiàn)行的牽引變電所供電方式我國(guó)現(xiàn)行的牽引變電

15、所供電方式絕大多數(shù)為三相絕大多數(shù)為三相-兩相制式兩相制式。 對(duì)于三相對(duì)于三相YN,d11或或V,v接線的牽引變電所，次邊兩接線的牽引變電所，次邊兩相電壓的相別是原邊三個(gè)相相電壓的相別是原邊三個(gè)相(或線或線)電壓三中取二的某種電壓三中取二的某種組合；而對(duì)于平衡變壓器，經(jīng)變壓器的變換，次邊形成組合；而對(duì)于平衡變壓器，經(jīng)變壓器的變換，次邊形成大小相等而相位相互垂直的兩相電壓。大小相等而相位相互垂直的兩相電壓。 從廣義角度上講，牽引變壓器原次邊之間除了有電從廣義角度上講，牽引變壓器原次邊之間除了有電壓的變換外，還有電流和阻抗變換，可稱為壓的變換外，還有電流和阻抗變換，可稱為系統(tǒng)變換系統(tǒng)變換。 通過這種

16、變換，可以獲得變換到一次側(cè)的牽引變壓通過這種變換，可以獲得變換到一次側(cè)的牽引變壓器、牽引負(fù)荷的等值電路模型，或變換到二次側(cè)的電力器、牽引負(fù)荷的等值電路模型，或變換到二次側(cè)的電力系統(tǒng)、牽引變壓器的等值電路模型。系統(tǒng)、牽引變壓器的等值電路模型。 二、三相二、三相YN,d11接線牽引變電所接線牽引變電所 目前在三相牽引變電所中大多采用的是目前在三相牽引變電所中大多采用的是110KV油浸風(fēng)冷式油浸風(fēng)冷式變壓器，該牽引變壓器的接線采用變壓器，該牽引變壓器的接線采用YN,d11標(biāo)準(zhǔn)聯(lián)結(jié)組。標(biāo)準(zhǔn)聯(lián)結(jié)組。1.原理電路圖及展開圖原理電路圖及展開圖a. 原理電路圖原理電路圖（）（）內(nèi)符號(hào)表示端子號(hào)，內(nèi)符號(hào)表示端子

17、號(hào)，大寫為原邊，小寫為次邊大寫為原邊，小寫為次邊其中繞組其中繞組(ax)，(by)為負(fù)荷相繞組；為負(fù)荷相繞組；繞組繞組(cz)為自由相繞組為自由相繞組b. 展開圖展開圖 為分析的直觀與方便，為分析的直觀與方便，更常見使用更常見使用YN,d11接線接線牽引變壓器的展開圖。牽引變壓器的展開圖。畫展開圖有如下約定：畫展開圖有如下約定： (1)為施工和運(yùn)行安全起見，為施工和運(yùn)行安全起見，統(tǒng)一規(guī)定次邊繞組的統(tǒng)一規(guī)定次邊繞組的(c)端子接鋼軌和地；端子接鋼軌和地； (2)原、次邊對(duì)應(yīng)繞組相互平行；原、次邊對(duì)應(yīng)繞組相互平行； (3)原、次邊每相繞組的同名端放在同一側(cè)；原、次邊每相繞組的同名端放在同一側(cè)；由此

18、，先畫次邊，后畫原邊，可作出展開圖。由此，先畫次邊，后畫原邊，可作出展開圖。 (4)畫成畫成“ ， ”形式形式如約定次邊繞組的如約定次邊繞組的(a)端子放在圖左邊，端子放在圖左邊，(b)端子放在端子放在圖右邊，則得展開圖圖右邊，則得展開圖(圖圖1),反之則得展開圖反之則得展開圖(圖圖2)圖圖1 1圖圖2簡(jiǎn)單講就是：簡(jiǎn)單講就是： 對(duì)于原邊：電壓對(duì)于原邊：電壓U首端為正尾端為負(fù)；電流首端為正尾端為負(fù)；電流I首端流入，尾端流出。首端流入，尾端流出。 對(duì)于次邊：電壓對(duì)于次邊：電壓U首端為正尾端為負(fù)；電流首端為正尾端為負(fù)；電流I首端流出，尾端流入。首端流出，尾端流入。2.電壓、電流相量的電壓、電流相量的

19、規(guī)格化定向規(guī)格化定向 在牽引供電系統(tǒng)分析中，對(duì)所有牽引變壓器均采用規(guī)格化在牽引供電系統(tǒng)分析中，對(duì)所有牽引變壓器均采用規(guī)格化定向。定向。規(guī)格化定向的具體含義：規(guī)格化定向的具體含義：(1)原邊繞組電壓、電流采用電動(dòng)機(jī)慣例定向，即牽引變壓器從原邊繞組電壓、電流采用電動(dòng)機(jī)慣例定向，即牽引變壓器從電力系統(tǒng)吸收電能。電力系統(tǒng)吸收電能。(2)次邊繞組電壓、電流采用發(fā)電機(jī)慣例定向，即牽引變壓器是次邊繞組電壓、電流采用發(fā)電機(jī)慣例定向，即牽引變壓器是次邊負(fù)荷的電源。次邊負(fù)荷的電源。(3)負(fù)荷吸收正功率。負(fù)荷吸收正功率。 就某一就某一YN,d11接線牽引變電所而言，規(guī)格化定向還應(yīng)接線牽引變電所而言，規(guī)格化定向還應(yīng)注

20、意以下兩條：注意以下兩條：(1)原邊繞組電壓與實(shí)際進(jìn)線電壓相別一致；原邊繞組電壓與實(shí)際進(jìn)線電壓相別一致；(2)次邊繞組按同名端與原邊繞組電壓一致；次邊繞組按同名端與原邊繞組電壓一致； 通常，完成電壓定向后通常，完成電壓定向后(先原邊，后次邊先原邊，后次邊)，先標(biāo)次邊先標(biāo)次邊電流，再標(biāo)原邊電流電流，再標(biāo)原邊電流。 這種方法不僅方便于單個(gè)變電所的電氣分析，也方便這種方法不僅方便于單個(gè)變電所的電氣分析，也方便多個(gè)變電所的相量圖和相量分析。多個(gè)變電所的相量圖和相量分析。下標(biāo)確定原則：下標(biāo)確定原則：(1)電流、電壓相量的下標(biāo)表示其實(shí)際相別，與繞組端子電流、電壓相量的下標(biāo)表示其實(shí)際相別，與繞組端子號(hào)無(wú)關(guān)。

21、號(hào)無(wú)關(guān)。(2)臂負(fù)荷的電壓相別與其對(duì)應(yīng)的工作繞組相別一致。臂負(fù)荷的電壓相別與其對(duì)應(yīng)的工作繞組相別一致。AIBICI+AU- -+- -BUCU+- -cIaIbI+- -cU+- -aU+- -bU*Ua*Uc*UbbUa*cUb*aUc*aUc*Ia*Ib36.960*UacbUa*次邊電壓、電流相量圖：次邊電壓、電流相量圖：(以以 為參考相量為參考相量)bcU由圖知由圖知Ib滯后滯后Ia60度角度角*Ubc(A)(B)(C)(a)(b)(c)*Ia*Ib*31Ib*31Ia*31Ib*32Ia*31Ia*32Ib（1）當(dāng)只有）當(dāng)只有Ib流通時(shí)，流通時(shí)，bc繞組中的電流為繞組中的電流為 ，而

22、而ca與與ab繞組電流為繞組電流為 *32Ib*31Ib（2）當(dāng)只有）當(dāng)只有Ia流通時(shí)，流通時(shí)，ca繞組中的電流為繞組中的電流為 ，而而ca與與ab繞組電流為繞組電流為 *32Ia*31Ia（3）同時(shí)流通時(shí)，各電）同時(shí)流通時(shí)，各電流應(yīng)疊加處理。流應(yīng)疊加處理。babcbaabbacaIIIIIIIII323131313132(A)(B)(C)(a)(b)(c)*Ia*Ib*31Ib*31Ia*31Ib*32Ia*31Ia*32Ib（3）同時(shí)流通時(shí)，各繞）同時(shí)流通時(shí)，各繞組電流應(yīng)疊加處理。組電流應(yīng)疊加處理。(A)(B)(C)(a)(b)(c)*Ia*Ib*31Ib*31Ia*31Ib*32Ia*3

23、1Ia*32Ib如如設(shè)設(shè)變變壓壓器器變變比比為為k, 則則兩兩側(cè)側(cè)繞繞組組的的匝匝數(shù)數(shù)比比k=k/可可以以建建立立一一次次側(cè)側(cè)三三相相電電流流與與牽牽引引側(cè)側(cè)饋饋線線電電流流的的變變換換關(guān)關(guān)系系式式為：為：*1IcakIA *1IabkIB *1IbckIC *從而得出三相電力系統(tǒng)從而得出三相電力系統(tǒng)的電流不對(duì)稱的電流不對(duì)稱給出幾個(gè)結(jié)論：給出幾個(gè)結(jié)論：(當(dāng)兩負(fù)荷端口電流大小相等時(shí)當(dāng)兩負(fù)荷端口電流大小相等時(shí)):(1)兩負(fù)荷相繞組電流相等，等于供電臂負(fù)荷電流的兩負(fù)荷相繞組電流相等，等于供電臂負(fù)荷電流的2.65/3；(2)自由相繞組電流是兩負(fù)荷相繞組電流的自由相繞組電流是兩負(fù)荷相繞組電流的1/2.6

24、5，即即0.378倍，倍，等于供電臂負(fù)荷電流的等于供電臂負(fù)荷電流的1/3。(3)兩負(fù)荷相繞組稱為重負(fù)荷相繞組兩負(fù)荷相繞組稱為重負(fù)荷相繞組(又稱臂繞組或接地相繞組又稱臂繞組或接地相繞組)，自由相繞組稱為輕負(fù)荷相繞組自由相繞組稱為輕負(fù)荷相繞組(又稱非接地相繞組又稱非接地相繞組)。 YN,d11變壓器額定利用率變壓器額定利用率 變壓器額定利用率變壓器額定利用率K定義為：定義為： K=(額定輸出容量額定輸出容量/額定容量額定容量) * 100% 以歸算到負(fù)荷端口的等值電路模型為例，以歸算到負(fù)荷端口的等值電路模型為例，K=75.6% 三、單相牽引變電所三、單相牽引變電所 單相牽引變電所單相牽引變電所純單

25、相純單相牽引變電所牽引變電所V,v接線接線牽引變電所牽引變電所 牽引變電所裝設(shè)兩臺(tái)單相牽引變電所裝設(shè)兩臺(tái)單相結(jié)線牽引變壓器，作結(jié)線牽引變壓器，作V,v接線。接線。 V,v接線牽引變壓器接線牽引變壓器原邊原邊接入電力系統(tǒng)的接入電力系統(tǒng)的兩個(gè)線電壓兩個(gè)線電壓。 次邊次邊各有一端分別接到牽各有一端分別接到牽引側(cè)的兩相母線上，各有另引側(cè)的兩相母線上，各有另一端與軌道及接地網(wǎng)連接。一端與軌道及接地網(wǎng)連接。1.原、次邊電流關(guān)系原、次邊電流關(guān)系bcTBCCbcabTBCABBabTABAbcTBCabTABIKIIIIKIIIIKIIIKIIKI1)(1)(1112. 額定利用率額定利用率當(dāng)當(dāng)Iab=Ibc

26、=Ie時(shí)，時(shí)，額定輸出容量：額定輸出容量： S=IabUe+IbcUe=2UeIe額定容量：額定容量： S=2UeIe所以，所以，K=100%3. 跨相供電跨相供電 當(dāng)一臺(tái)變壓器因故停電時(shí)，另一臺(tái)變壓器當(dāng)一臺(tái)變壓器因故停電時(shí)，另一臺(tái)變壓器必須跨相供電，即兼供左右兩邊供電分區(qū)的必須跨相供電，即兼供左右兩邊供電分區(qū)的牽引網(wǎng)。牽引網(wǎng)。四、三相四、三相-兩相牽引變電所兩相牽引變電所1. 概述：概述： 這種牽引變電所中變壓器為這種牽引變電所中變壓器為三相三相兩相平衡變壓器兩相平衡變壓器。 在電力系統(tǒng)中對(duì)稱和平衡是有區(qū)別的：在電力系統(tǒng)中對(duì)稱和平衡是有區(qū)別的： 平衡平衡 “0序序”，即無(wú)，即無(wú)“0序分量序分

27、量”稱為平衡，否則為不稱為平衡，否則為不平衡平衡 對(duì)稱對(duì)稱 “負(fù)序負(fù)序”，即無(wú)，即無(wú)“負(fù)序分量負(fù)序分量”稱為對(duì)稱，否則為不稱為對(duì)稱，否則為不對(duì)稱對(duì)稱 而電氣化鐵道牽引負(fù)荷通過特定接線的牽引變壓器不會(huì)而電氣化鐵道牽引負(fù)荷通過特定接線的牽引變壓器不會(huì)在電力系統(tǒng)中產(chǎn)生在電力系統(tǒng)中產(chǎn)生“0序分量序分量”，但通常都會(huì)造成負(fù)序分量。，但通常都會(huì)造成負(fù)序分量。因此，從三相系統(tǒng)看，牽引負(fù)荷是平衡而不對(duì)稱的。因此，從三相系統(tǒng)看，牽引負(fù)荷是平衡而不對(duì)稱的。 也正因?yàn)檫@個(gè)特點(diǎn)，電氣化鐵道正常運(yùn)行時(shí)不考慮也正因?yàn)檫@個(gè)特點(diǎn)，電氣化鐵道正常運(yùn)行時(shí)不考慮“0序序”，只，只考慮負(fù)序考慮負(fù)序，又把對(duì)稱變壓器稱為平衡變壓器，目的

28、，又把對(duì)稱變壓器稱為平衡變壓器，目的都是消除或削弱負(fù)序。都是消除或削弱負(fù)序。由兩臺(tái)單相變壓器構(gòu)成。由兩臺(tái)單相變壓器構(gòu)成。變壓器的原邊繞組聯(lián)成倒變壓器的原邊繞組聯(lián)成倒T形接入三相電力系統(tǒng)，副邊繞組聯(lián)形接入三相電力系統(tǒng)，副邊繞組聯(lián)成相位差為成相位差為90的的V形，公共端接地和鋼軌，兩個(gè)開口端分別形，公共端接地和鋼軌，兩個(gè)開口端分別接入接觸網(wǎng)相鄰的兩區(qū)段，相鄰兩接觸網(wǎng)對(duì)地電壓相位不同，接入接觸網(wǎng)相鄰的兩區(qū)段，相鄰兩接觸網(wǎng)對(duì)地電壓相位不同，故相鄰兩接觸網(wǎng)區(qū)段必須用故相鄰兩接觸網(wǎng)區(qū)段必須用分相絕緣器斷開分相絕緣器斷開。2. Scott變壓器結(jié)線變壓器結(jié)線牽引變電所牽引變電所(1)原、次邊電壓關(guān)系及變比關(guān)

29、系原、次邊電壓關(guān)系及變比關(guān)系(M)座變壓器座變壓器的繞組原邊接入電力系統(tǒng)的繞組原邊接入電力系統(tǒng)AB相相(線電壓線電壓)；(T)座變壓器座變壓器繞組原邊一端接繞組原邊一端接(M)座繞座繞組的中點(diǎn)組的中點(diǎn)D，另一端接入，另一端接入C相。相。分析：分析： 以原邊相電壓以原邊相電壓 為參為參考相量，則：考相量，則：(T)座原邊電壓座原邊電壓 為：為：AU303AABUUCDU12023302315032112021AAAABABABCAADCADACACDCADACDUUUUUUUUUUUUUUU (T)座原邊繞組匝數(shù)是座原邊繞組匝數(shù)是(M)座的座的 ，而副邊匝數(shù)相等，而副邊匝數(shù)相等( )。 (M)座

30、變壓器變比座變壓器變比 (T)座變壓器變比座變壓器變比: 由于由于(M)與與(T)兩變壓器原邊電壓的關(guān)系對(duì)應(yīng)于等邊三角形底邊兩變壓器原邊電壓的關(guān)系對(duì)應(yīng)于等邊三角形底邊和高的關(guān)系，故通常和高的關(guān)系，故通常稱稱M座為底變壓器，座為底變壓器，T座為高變壓器。座為高變壓器。232221MKMTKK2323212190239023UKUKUUMABTCD(2)原、次邊電流關(guān)系原、次邊電流關(guān)系列寫電流和磁勢(shì)平衡關(guān)系式：列寫電流和磁勢(shì)平衡關(guān)系式：原邊電流：原邊電流：若副邊兩相牽引負(fù)荷電流相等時(shí)，若副邊兩相牽引負(fù)荷電流相等時(shí)，且且M、T兩供電臂功率因數(shù)相等兩供電臂功率因數(shù)相等時(shí)，時(shí)， 以以 為參考相量：為參考

31、相量： 列磁勢(shì)平衡方程：列磁勢(shì)平衡方程：0CBAIIII900IIII21212112322IIIIIIICCBA 將將 代入得：代入得：0CBAIII21212112322IIIIIIICCBAMKIIII219009032150323032MCMBMAKIIKIIKII結(jié)論：結(jié)論： 在在M、T兩供電臂負(fù)荷電流大小相等、功率因數(shù)相等的條件下，兩供電臂負(fù)荷電流大小相等、功率因數(shù)相等的條件下，Scott牽引變壓器原邊三相電流大小相等，相位互差牽引變壓器原邊三相電流大小相等，相位互差120，即，即原邊原邊三相電流對(duì)稱三相電流對(duì)稱。(3) Scott變壓器容量利用率變壓器容量利用率 達(dá)到額定輸出時(shí)，

32、即達(dá)到額定輸出時(shí)，即 ，此時(shí)，此時(shí) 變壓器額定輸出容量：變壓器額定輸出容量： 變壓設(shè)計(jì)容量：變壓設(shè)計(jì)容量： eIIIeMCBAIKIII32eeUIUIUIS2eMMeABMeMeABCDBABAABCCDbUIKUKIUKIKIUUIUIUIUS)321 () 123(32) 123(3232)(2121%8 .92%1003212%100beMSSK (4)Scott結(jié)線結(jié)線變壓器的優(yōu)缺點(diǎn)變壓器的優(yōu)缺點(diǎn): 優(yōu)點(diǎn)優(yōu)點(diǎn): 當(dāng)當(dāng)M座和座和T座兩供電臂電流相等座兩供電臂電流相等,且功率因且功率因數(shù)相同時(shí)數(shù)相同時(shí),原邊三相電流對(duì)稱原邊三相電流對(duì)稱; 變壓器容量基本能夠全部利用變壓器容量基本能夠全部利

33、用; 可利用逆可利用逆Scott結(jié)線結(jié)線變壓器產(chǎn)生三相對(duì)稱變壓器產(chǎn)生三相對(duì)稱電壓供牽引變電所的自用電電壓供牽引變電所的自用電; Scott結(jié)線結(jié)線變壓器的優(yōu)缺點(diǎn)變壓器的優(yōu)缺點(diǎn): 缺點(diǎn)缺點(diǎn): Scott結(jié)線結(jié)線變壓器制造難度大變壓器制造難度大,繞組需按全絕緣繞組需按全絕緣設(shè)計(jì)設(shè)計(jì),變壓器造價(jià)較高變壓器造價(jià)較高; 變電所主接線復(fù)雜變電所主接線復(fù)雜,設(shè)備較多設(shè)備較多,工程投資較大工程投資較大,日日常的維護(hù)、檢修工作量及費(fèi)用都相應(yīng)增加；常的維護(hù)、檢修工作量及費(fèi)用都相應(yīng)增加； Scott結(jié)線結(jié)線兩饋線之間的電壓為兩饋線之間的電壓為38.9KV,即分相即分相絕緣器兩端的電壓較高絕緣器兩端的電壓較高,故應(yīng)適

34、當(dāng)加強(qiáng)其絕緣故應(yīng)適當(dāng)加強(qiáng)其絕緣; Scott結(jié)線結(jié)線變壓器的中性點(diǎn)難以引出變壓器的中性點(diǎn)難以引出,且無(wú)三角且無(wú)三角形繞組回路形繞組回路,電壓波形較差電壓波形較差;1-7、牽引變電所的高壓電器設(shè)備一、高壓電器一、高壓電器 （1）定義：在高壓系統(tǒng)中，用來(lái)對(duì)電路進(jìn)行開、合操作，切除和隔離事故）定義：在高壓系統(tǒng)中，用來(lái)對(duì)電路進(jìn)行開、合操作，切除和隔離事故區(qū)域，并對(duì)運(yùn)行情況監(jiān)視、保護(hù)及數(shù)值測(cè)量的量測(cè)設(shè)備的總稱。區(qū)域，并對(duì)運(yùn)行情況監(jiān)視、保護(hù)及數(shù)值測(cè)量的量測(cè)設(shè)備的總稱。 （2）分類（按用途分）分類（按用途分） 開關(guān)電器：用來(lái)關(guān)合和開斷電路的電器，包括有斷路器（開關(guān)電器：用來(lái)關(guān)合和開斷電路的電器，包括有斷路器

35、（QF）；隔離）；隔離開關(guān)（開關(guān)（QS）；熔斷器（）；熔斷器（FU）；負(fù)荷開關(guān)（）；負(fù)荷開關(guān)（FW）。）。 限制電器：用來(lái)限制電路中的電壓電流的電器，包括電抗器（限制電器：用來(lái)限制電路中的電壓電流的電器，包括電抗器（L）；）；避雷器（避雷器（F）。）。 變換電器：用來(lái)變換電路中的電壓電流使之便于檢測(cè)的電器，包括電變換電器：用來(lái)變換電路中的電壓電流使之便于檢測(cè)的電器，包括電流互感器（流互感器（TA）；電壓互感器（）；電壓互感器（TV）。）。 組合電器：將上述某幾種電器，按一定的線路裝配成一個(gè)整體的電器組合電器：將上述某幾種電器，按一定的線路裝配成一個(gè)整體的電器組合，像組合，像GIS等。等。 （3

36、）對(duì)高壓電器的要求）對(duì)高壓電器的要求 首先應(yīng)該可靠地在規(guī)定的工作電壓和工作電流下工作即具有足夠的絕緣首先應(yīng)該可靠地在規(guī)定的工作電壓和工作電流下工作即具有足夠的絕緣強(qiáng)度和載流能力；強(qiáng)度和載流能力； 對(duì)于用來(lái)切斷載流電路的開關(guān)設(shè)備，應(yīng)具有足夠的熄滅電弧的能力；對(duì)于用來(lái)切斷載流電路的開關(guān)設(shè)備，應(yīng)具有足夠的熄滅電弧的能力； 對(duì)于電路運(yùn)行狀態(tài)進(jìn)行監(jiān)視、測(cè)量的電器元件（如對(duì)于電路運(yùn)行狀態(tài)進(jìn)行監(jiān)視、測(cè)量的電器元件（如TA、TV）應(yīng)該有足）應(yīng)該有足夠的精確度；夠的精確度； 對(duì)電路運(yùn)行狀態(tài)進(jìn)行保護(hù)用的對(duì)電路運(yùn)行狀態(tài)進(jìn)行保護(hù)用的TA、TV除了滿足精度還有在高電壓和大除了滿足精度還有在高電壓和大電流作用下不至于飽和

37、。電流作用下不至于飽和。 最后，所有的高壓電器應(yīng)滿足運(yùn)行可靠、工作靈活的要求。最后，所有的高壓電器應(yīng)滿足運(yùn)行可靠、工作靈活的要求。 （4）常見的高壓電器圖形及文字符號(hào)常見的高壓電器圖形及文字符號(hào)一、高壓斷路器（一、高壓斷路器（QF） 1、作用：用來(lái)在電路正常工作和發(fā)生故障（短路）時(shí)關(guān)、作用：用來(lái)在電路正常工作和發(fā)生故障（短路）時(shí)關(guān)合和開斷電路（隔斷大電流）。合和開斷電路（隔斷大電流）。 2、分類（根據(jù)滅弧介質(zhì)）：油斷路器（多油、分類（根據(jù)滅弧介質(zhì)）：油斷路器（多油 、少油斷少油斷路器路器 ）、）、六氟化硫斷路器六氟化硫斷路器 、空氣斷路器、空氣斷路器、真空斷路器真空斷路器 3、斷路器的構(gòu)造：開

38、斷元件、支撐絕緣件、傳動(dòng)元件、斷路器的構(gòu)造：開斷元件、支撐絕緣件、傳動(dòng)元件、操作機(jī)構(gòu)和基座五個(gè)部分。操作機(jī)構(gòu)和基座五個(gè)部分。 4. 4. 對(duì)高壓斷路器的基本要求對(duì)高壓斷路器的基本要求絕緣應(yīng)安全可靠；有足夠的動(dòng)穩(wěn)定性和熱穩(wěn)定性；絕緣應(yīng)安全可靠；有足夠的動(dòng)穩(wěn)定性和熱穩(wěn)定性；有足夠的開斷能力；有足夠的開斷能力； 動(dòng)作速度快，熄弧時(shí)間短。動(dòng)作速度快，熄弧時(shí)間短。 5、斷路器型號(hào)、斷路器型號(hào)二、隔離開關(guān)二、隔離開關(guān):一種沒有沒有滅弧裝置的開關(guān)電器一種沒有沒有滅弧裝置的開關(guān)電器。1、作用：、作用： 隔離電壓：隔離電壓：隔離開關(guān)斷開后在電路中可以造成一明顯可見的斷開點(diǎn)，建立可靠隔離開關(guān)斷開后在電路中可以造成

39、一明顯可見的斷開點(diǎn)，建立可靠的絕緣間隙，保證檢修人員的安全。的絕緣間隙，保證檢修人員的安全。 倒閘操作：倒閘操作：合閘時(shí)，先合上隔離開關(guān)，后合上斷路器；跳閘時(shí)，先斷開斷路器，合閘時(shí)，先合上隔離開關(guān)，后合上斷路器；跳閘時(shí)，先斷開斷路器，后斷開隔離開關(guān)。后斷開隔離開關(guān)。 分、合小電流：分、合小電流：可以接通或斷開電流較小的回路（如電壓互感器、避雷器、空可以接通或斷開電流較小的回路（如電壓互感器、避雷器、空載母線、勵(lì)磁電流不超過載母線、勵(lì)磁電流不超過2A的空載變壓器、電容電流不超過的空載變壓器、電容電流不超過5A的空載線路的空載線路等）。等）。2、型號(hào)表示型號(hào)表示： 3、要求：在分閘狀態(tài)有明顯的斷口

40、；在合閘狀態(tài)能、要求：在分閘狀態(tài)有明顯的斷口；在合閘狀態(tài)能可靠的通過正常工作電流和短路故障電流；具有足可靠的通過正常工作電流和短路故障電流；具有足夠的短路穩(wěn)定性；結(jié)構(gòu)應(yīng)該簡(jiǎn)單，動(dòng)作可靠；帶有夠的短路穩(wěn)定性；結(jié)構(gòu)應(yīng)該簡(jiǎn)單，動(dòng)作可靠；帶有地刀閘的隔離開關(guān)應(yīng)有保證操作順序的閉鎖裝置。地刀閘的隔離開關(guān)應(yīng)有保證操作順序的閉鎖裝置。 4、分類、分類 （1）、按安裝地點(diǎn)的不同分為：戶內(nèi)和戶外式；）、按安裝地點(diǎn)的不同分為：戶內(nèi)和戶外式； （2）、按工作相數(shù)的不同分為：）、按工作相數(shù)的不同分為： 三極聯(lián)動(dòng)三極聯(lián)動(dòng) 、兩極、兩極聯(lián)動(dòng)、聯(lián)動(dòng)、單極聯(lián)動(dòng)單極聯(lián)動(dòng)三、互感器三、互感器 類型：類型： 1、電流互感器（、電流

41、互感器（TA）（單相、額定電流為）（單相、額定電流為5A）：用來(lái)變換電路中）：用來(lái)變換電路中的電流，以便供電給測(cè)量?jī)x表、繼電器或自動(dòng)裝置，并使之與高壓電的電流，以便供電給測(cè)量?jī)x表、繼電器或自動(dòng)裝置，并使之與高壓電路隔離。路隔離。 型號(hào)型號(hào) 2、電壓互感器（、電壓互感器（TV）（副邊）（副邊 額定電壓額定電壓100V）：用來(lái)變換電路中）：用來(lái)變換電路中的電壓，以便供電給測(cè)量?jī)x表、繼電器或自動(dòng)裝置，并使之與高壓電的電壓，以便供電給測(cè)量?jī)x表、繼電器或自動(dòng)裝置，并使之與高壓電路隔離。路隔離。 型號(hào)型號(hào) 3、組合互感器：電流、電壓互感器合在一起（可以節(jié)省空間本）。、組合互感器：電流、電壓互感器合在一起（

42、可以節(jié)省空間本）。 4、作用、作用隔離高壓電路；準(zhǔn)確變換電壓和電流；使二次側(cè)標(biāo)準(zhǔn)化。隔離高壓電路；準(zhǔn)確變換電壓和電流；使二次側(cè)標(biāo)準(zhǔn)化。 一、高壓熔斷器一、高壓熔斷器u功能：當(dāng)被保護(hù)線路流過短路電流或過負(fù)荷電流時(shí)，熔體功能：當(dāng)被保護(hù)線路流過短路電流或過負(fù)荷電流時(shí)，熔體會(huì)因自身產(chǎn)生的熱量而自行熔斷，從而達(dá)到切斷電路、保護(hù)會(huì)因自身產(chǎn)生的熱量而自行熔斷，從而達(dá)到切斷電路、保護(hù)電網(wǎng)和設(shè)備的目的。電網(wǎng)和設(shè)備的目的。 p高壓熔斷器的型號(hào)高壓熔斷器的型號(hào)四、熔斷器四、熔斷器1戶內(nèi)式熔斷器戶內(nèi)式熔斷器 戶內(nèi)式熔斷器常用型號(hào)有戶內(nèi)式熔斷器常用型號(hào)有RN1和和RN2兩種，兩者的外形結(jié)構(gòu)如圖所示。其熔管兩種，兩者的外

43、形結(jié)構(gòu)如圖所示。其熔管的內(nèi)部結(jié)構(gòu)如圖所示。的內(nèi)部結(jié)構(gòu)如圖所示。圖圖5-24 RN1 、RN2型高壓熔斷器型高壓熔斷器1瓷熔管瓷熔管 2金屬管帽金屬管帽 3彈性觸座彈性觸座4熔斷器指示熔斷器指示 5接線端子接線端子 6瓷絕緣子瓷絕緣子 7底座底座圖圖5-25 RN1、RN2型熔斷器熔管內(nèi)部結(jié)構(gòu)圖型熔斷器熔管內(nèi)部結(jié)構(gòu)圖1金屬管帽金屬管帽 2瓷管瓷管 3工作熔體工作熔體 4指示熔體指示熔體 5錫球錫球 6石英砂填料石英砂填料 7熔斷器指示器熔斷器指示器用于保護(hù)電力線路和電力用于保護(hù)電力線路和電力變壓器，熔體為一根或幾變壓器，熔體為一根或幾根并聯(lián)，額定電流較大。根并聯(lián)，額定電流較大。用于保護(hù)電壓互感器

44、，用于保護(hù)電壓互感器，熔體為單根，額定電流熔體為單根，額定電流較?。ㄝ^?。?.5A）。）。u特點(diǎn)：滅弧能力很強(qiáng)，滅弧速度很快，能在短路電流未達(dá)特點(diǎn)：滅弧能力很強(qiáng)，滅弧速度很快，能在短路電流未達(dá)到?jīng)_擊值以前完全熄滅電弧，屬于到?jīng)_擊值以前完全熄滅電弧，屬于“限流限流”式熔斷器。式熔斷器。2戶外式熔斷器戶外式熔斷器 戶外跌落式熔斷器常用型號(hào)有戶外跌落式熔斷器常用型號(hào)有RW4和和RW10兩種，兩種，u特點(diǎn)：滅弧能力不強(qiáng)，滅弧速度不高，不能在短路電流達(dá)特點(diǎn)：滅弧能力不強(qiáng)，滅弧速度不高，不能在短路電流達(dá)到?jīng)_擊值以前熄滅電弧，屬于到?jīng)_擊值以前熄滅電弧，屬于“非限流非限流”式熔斷器。式熔斷器。圖圖5-26 R

45、W4型高壓跌落式熔斷器型高壓跌落式熔斷器1上接線端子上接線端子 2上靜觸頭上靜觸頭 3上動(dòng)觸頭上動(dòng)觸頭 4管帽管帽 5操作環(huán)操作環(huán) 6熔管熔管 7銅熔絲銅熔絲 8下動(dòng)觸頭下動(dòng)觸頭 9下靜觸頭下靜觸頭 10下接線端子下接線端子 11絕緣瓷瓶絕緣瓷瓶 12固定安裝板固定安裝板 二、低壓熔斷器二、低壓熔斷器 低壓熔斷器有低壓熔斷器有瓷插式瓷插式（RC型）、型）、螺旋式螺旋式（RL型）、無(wú)型）、無(wú)填料密閉管式（填料密閉管式（RM型）、有填料密閉管式（型）、有填料密閉管式（RT型）等。型）等。 p低壓熔斷器的型號(hào)低壓熔斷器的型號(hào)瓷插式熔斷器瓷插式熔斷器螺旋式熔斷器螺旋式熔斷器五、避雷器（五、避雷器（F）

46、 1 1、避雷器的連接避雷器的連接 2 2、作用：避雷器是一種用來(lái)限制雷電過電壓的、作用：避雷器是一種用來(lái)限制雷電過電壓的保護(hù)電保護(hù)電器器，它可防止雷電過電壓沿線路侵入變配電所或其它建筑，它可防止雷電過電壓沿線路侵入變配電所或其它建筑物內(nèi)，危害電氣設(shè)備絕緣。物內(nèi)，危害電氣設(shè)備絕緣。 3 3、分類：、分類：角隙角隙、管型管型 、閥型避雷器閥型避雷器、氧化鋅避雷器氧化鋅避雷器。 1-81-8、牽引變電所的電氣主結(jié)線、牽引變電所的電氣主結(jié)線一、電氣主結(jié)線一、電氣主結(jié)線 1 1、定義、定義 用規(guī)定的設(shè)備文字符號(hào)和圖形代表主變壓器、高壓電器和設(shè)用規(guī)定的設(shè)備文字符號(hào)和圖形代表主變壓器、高壓電器和設(shè)備等各種

47、電氣元件和連接導(dǎo)線，根據(jù)它們的作用和運(yùn)行操作順備等各種電氣元件和連接導(dǎo)線，根據(jù)它們的作用和運(yùn)行操作順序，按一定要求連接的單線或三線結(jié)線圖。序，按一定要求連接的單線或三線結(jié)線圖。 2 2、電氣主結(jié)線的基本要求、電氣主結(jié)線的基本要求 （1 1）首先保證電力牽引負(fù)荷，運(yùn)輸用動(dòng)力、信號(hào)負(fù)荷安全、可靠供電）首先保證電力牽引負(fù)荷，運(yùn)輸用動(dòng)力、信號(hào)負(fù)荷安全、可靠供電 的需要和電能質(zhì)量。的需要和電能質(zhì)量。 （2 2）具有必要的運(yùn)行靈活性，使檢修維護(hù)安全方便。）具有必要的運(yùn)行靈活性，使檢修維護(hù)安全方便。 （3 3）應(yīng)有較好的經(jīng)濟(jì)性，力求減少投資和運(yùn)行費(fèi)用。）應(yīng)有較好的經(jīng)濟(jì)性，力求減少投資和運(yùn)行費(fèi)用。 （4 4）

48、應(yīng)力求結(jié)線簡(jiǎn)潔明了，并有發(fā)展和擴(kuò)建余地。）應(yīng)力求結(jié)線簡(jiǎn)潔明了，并有發(fā)展和擴(kuò)建余地。二、二、110KV110KV側(cè)電氣主結(jié)線側(cè)電氣主結(jié)線1 1、牽引變電所高壓輸電線的引入方式牽引變電所高壓輸電線的引入方式 中心牽引變電所；中心牽引變電所； 通過式牽引變電所；通過式牽引變電所； 分接式牽引變電所；分接式牽引變電所；2 2、110KV110KV側(cè)不同類型變電所的電氣主接線側(cè)不同類型變電所的電氣主接線 （）（）單母線結(jié)線（適用于中心牽引變電所）單母線結(jié)線（適用于中心牽引變電所） a a、不分段單母線結(jié)線不分段單母線結(jié)線 b b、單母線分段的電氣主結(jié)線單母線分段的電氣主結(jié)線c c、單母線分段帶旁路母線的

49、接線單母線分段帶旁路母線的接線 （）（）橋形結(jié)線橋形結(jié)線（適用于通過式牽引變電所）（適用于通過式牽引變電所） （）（）線路分支接線線路分支接線（適用于分接式牽引變電所）（適用于分接式牽引變電所）三、牽引負(fù)荷側(cè)（三、牽引負(fù)荷側(cè)（27.5KV側(cè)）電氣主結(jié)線側(cè)）電氣主結(jié)線 、主變壓器、主變壓器27.5KV27.5KV側(cè)的主接線側(cè)的主接線（1 1）、）、YN,d11YN,d11主變壓器主變壓器27.5KV27.5KV側(cè)主接線側(cè)主接線（2 2）、）、單相單相V/VV/V接線主變壓器接線主變壓器27.5KV27.5KV側(cè)接線側(cè)接線 、主變壓器、主變壓器27.5KV27.5KV側(cè)饋線的主接線側(cè)饋線的主接線

50、（1 1）、）、每路饋線設(shè)有備用斷路器的單母線結(jié)線。每路饋線設(shè)有備用斷路器的單母線結(jié)線。 （斷路器（斷路器100%100%備用）備用） （2 2）、）、具有公共備用斷路器的結(jié)線。具有公共備用斷路器的結(jié)線。 （斷路器（斷路器50%50%備用）備用） （3 3）、）、單母線分段帶旁路母線的結(jié)線。單母線分段帶旁路母線的結(jié)線。四、交流牽引變電所電氣主結(jié)線四、交流牽引變電所電氣主結(jié)線 1 1、牽引變電所典型電氣主結(jié)線牽引變電所典型電氣主結(jié)線1 1 2 2、牽引變電所典型電氣主結(jié)線牽引變電所典型電氣主結(jié)線2 2 3 3、牽引變電所典型電氣主結(jié)線牽引變電所典型電氣主結(jié)線3 3 4 4、牽引變電所典型電氣主結(jié)

51、線牽引變電所典型電氣主結(jié)線4 41-91-9、牽引變電所的高壓配電裝置、牽引變電所的高壓配電裝置一、基本概念一、基本概念1 1、高壓配電裝置定義：、高壓配電裝置定義：按主接線圖，由開關(guān)設(shè)備、保護(hù)電器、按主接線圖，由開關(guān)設(shè)備、保護(hù)電器、測(cè)量電器、母線和必要的輔助設(shè)備、輔助電工建筑物組成，測(cè)量電器、母線和必要的輔助設(shè)備、輔助電工建筑物組成，用以接受和分配電能的裝置。用以接受和分配電能的裝置。2 2、類型（按設(shè)置場(chǎng)所分類）：、類型（按設(shè)置場(chǎng)所分類）：屋內(nèi)（戶內(nèi)）、屋外（戶外）。屋內(nèi)（戶內(nèi)）、屋外（戶外）。 屋內(nèi)（電壓等級(jí)在屋內(nèi)（電壓等級(jí)在35KV35KV以下）；以下）； 屋外（電壓等級(jí)在屋外（電壓等

52、級(jí)在35KV35KV以上）；以上）；二、要求：二、要求：滿足最小安全凈距（單位均為滿足最小安全凈距（單位均為mmmm）A、B、C、D、E1 1、最小安全凈距：、最小安全凈距：電氣設(shè)備之間的最小電氣允許距離。電氣設(shè)備之間的最小電氣允許距離。2 2、A值：值：空中不同相的帶電部分之間或帶電部分與接地部分之空中不同相的帶電部分之間或帶電部分與接地部分之間在最高工作電壓時(shí)不被擊穿的最小安全凈距。間在最高工作電壓時(shí)不被擊穿的最小安全凈距。3 3、B-E值：值：在在A值的基礎(chǔ)上，考慮到身高、臂長(zhǎng)、工具長(zhǎng)、檢修值的基礎(chǔ)上，考慮到身高、臂長(zhǎng)、工具長(zhǎng)、檢修和運(yùn)輸設(shè)備的活動(dòng)范圍、氣象條件影響等。和運(yùn)輸設(shè)備的活動(dòng)范

53、圍、氣象條件影響等。三、配電裝置表示方法三、配電裝置表示方法 平面圖平面圖按按比例比例畫出，用以反映配電裝置的結(jié)構(gòu)尺寸、設(shè)備內(nèi)容畫出，用以反映配電裝置的結(jié)構(gòu)尺寸、設(shè)備內(nèi)容及電氣設(shè)備的連接關(guān)系、布置狀況。及電氣設(shè)備的連接關(guān)系、布置狀況。 配置圖配置圖把進(jìn)出線、斷路器、避雷器、變壓器等電氣設(shè)備合理把進(jìn)出線、斷路器、避雷器、變壓器等電氣設(shè)備合理分配于各配電間隔中，并標(biāo)出導(dǎo)線和電器在各間隔中的輪廓和連接分配于各配電間隔中，并標(biāo)出導(dǎo)線和電器在各間隔中的輪廓和連接關(guān)系，它關(guān)系，它不需要按比例不需要按比例繪制。繪制。 斷面圖斷面圖表明配電裝置所取斷面間隔中各設(shè)備的相互連接及具表明配電裝置所取斷面間隔中各設(shè)備

54、的相互連接及具體布置的結(jié)構(gòu)圖，按體布置的結(jié)構(gòu)圖，按比例比例畫。畫。四、屋內(nèi)配電裝置四、屋內(nèi)配電裝置1、特點(diǎn)：、特點(diǎn)：占地面積?。粴夂蛴绊懶?；空氣污染??；建筑造價(jià)大，不占地面積??；氣候影響??；空氣污染小；建筑造價(jià)大，不便于擴(kuò)建，建設(shè)工期長(zhǎng)。便于擴(kuò)建，建設(shè)工期長(zhǎng)。2 2、安全凈距安全凈距3、結(jié)構(gòu)、結(jié)構(gòu)五、屋外配電裝置五、屋外配電裝置1、特點(diǎn)：特點(diǎn)：造價(jià)低；建造工期短；便于擴(kuò)建；受氣候影響大；空氣污染；造價(jià)低；建造工期短；便于擴(kuò)建；受氣候影響大；空氣污染；占地面積大。占地面積大。2 2、安全凈距安全凈距3 3、型式：、型式： 中型：中型：所有電氣設(shè)備都安裝在同一平面，母線懸掛在較高支架上。所有電氣設(shè)

55、備都安裝在同一平面，母線懸掛在較高支架上。 高型：電氣設(shè)備和母線分別安裝不同高度高型：電氣設(shè)備和母線分別安裝不同高度, ,其中母線最高其中母線最高, ,隔離開關(guān)隔離開關(guān)居中居中, ,斷路器最低。斷路器最低。1-101-10、控制方式與控制室、控制方式與控制室一、控制方式一、控制方式 牽引變電所和其他供電裝置對(duì)高壓一次電氣設(shè)備的控制牽引變電所和其他供電裝置對(duì)高壓一次電氣設(shè)備的控制操作，按執(zhí)行地點(diǎn)不同，可以分為：操作，按執(zhí)行地點(diǎn)不同，可以分為：就地控制就地控制、距離控制距離控制、遠(yuǎn)動(dòng)控制遠(yuǎn)動(dòng)控制三種方式。三種方式。 1 1、就地控制方式就地控制方式 ：在一次電氣設(shè)備安裝地點(diǎn)進(jìn)行直接控：在一次電氣設(shè)

56、備安裝地點(diǎn)進(jìn)行直接控制，斷路器等位置信號(hào)也在配電間隔上顯示。這種方式僅適制，斷路器等位置信號(hào)也在配電間隔上顯示。這種方式僅適用于用于10KV10KV及以下電壓的電氣設(shè)備。及以下電壓的電氣設(shè)備。 2 2、距離控制方式距離控制方式：在主控制室內(nèi)對(duì)變電所的一次電氣設(shè)：在主控制室內(nèi)對(duì)變電所的一次電氣設(shè)備集中進(jìn)行控制，監(jiān)測(cè)儀表和開關(guān)位置信號(hào)、中央信號(hào)以及備集中進(jìn)行控制，監(jiān)測(cè)儀表和開關(guān)位置信號(hào)、中央信號(hào)以及繼電保護(hù)裝置在主控室的屏臺(tái)上，便于監(jiān)視和管理運(yùn)行。按繼電保護(hù)裝置在主控室的屏臺(tái)上，便于監(jiān)視和管理運(yùn)行。按實(shí)現(xiàn)方法不同分為：一對(duì)一分別控制方式；集中選控方式。實(shí)現(xiàn)方法不同分為：一對(duì)一分別控制方式；集中選控

57、方式。目前牽引變電所主要采用這種控制方式。目前牽引變電所主要采用這種控制方式。3 3、遠(yuǎn)動(dòng)控制方式遠(yuǎn)動(dòng)控制方式：又稱為遙控，即在遠(yuǎn)離變電所的調(diào)度端：又稱為遙控，即在遠(yuǎn)離變電所的調(diào)度端對(duì)變電所的電氣設(shè)備進(jìn)行控制。已經(jīng)實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)動(dòng)化的供電對(duì)變電所的電氣設(shè)備進(jìn)行控制。已經(jīng)實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)動(dòng)化的供電系統(tǒng)，往往是遠(yuǎn)動(dòng)控制與距離控制的方式兼?zhèn)?。系統(tǒng)，往往是遠(yuǎn)動(dòng)控制與距離控制的方式兼?zhèn)洹?總之，按有無(wú)運(yùn)行人員值班，變電所則可以分為有人總之，按有無(wú)運(yùn)行人員值班，變電所則可以分為有人值班和無(wú)人值班運(yùn)行兩種方式，對(duì)于有人值班的變電所，值班和無(wú)人值班運(yùn)行兩種方式，對(duì)于有人值班的變電所，一般以距離控制方式為主，對(duì)于無(wú)人值班的變電所

58、或減一般以距離控制方式為主，對(duì)于無(wú)人值班的變電所或減員變電所一般以遙控方式為主。員變電所一般以遙控方式為主。（二）（二）控制室控制室與與控制屏控制屏 牽引變電所對(duì)一次電氣設(shè)備的控制操作通常采用距離控制方式?？刂?、牽引變電所對(duì)一次電氣設(shè)備的控制操作通常采用距離控制方式?？刂?、信號(hào)、保護(hù)、監(jiān)測(cè)、自動(dòng)裝置等二次電氣設(shè)備都集中裝在主控制室中的相應(yīng)的控信號(hào)、保護(hù)、監(jiān)測(cè)、自動(dòng)裝置等二次電氣設(shè)備都集中裝在主控制室中的相應(yīng)的控制屏上?？刂破涟从猛镜牟煌蓜澐譃椋褐破辽??？刂破涟从猛镜牟煌蓜澐譃椋? 1、主控制屏：主控制屏：對(duì)一次電路進(jìn)行距離控制，其盤面上有相應(yīng)的主結(jié)線電壓表、電對(duì)一次電路進(jìn)行距離控制，其盤面

59、上有相應(yīng)的主結(jié)線電壓表、電流表、控制開關(guān)、信號(hào)燈、按鈕等。流表、控制開關(guān)、信號(hào)燈、按鈕等。2 2、計(jì)量屏：計(jì)量屏：設(shè)有各種監(jiān)測(cè)、記錄儀器表計(jì)，如功率表、瓦時(shí)計(jì)等。設(shè)有各種監(jiān)測(cè)、記錄儀器表計(jì)，如功率表、瓦時(shí)計(jì)等。3 3、中央信號(hào)屏：中央信號(hào)屏：設(shè)有變電所中各種事故和預(yù)告信號(hào)裝置與設(shè)備，如事故電笛、設(shè)有變電所中各種事故和預(yù)告信號(hào)裝置與設(shè)備，如事故電笛、預(yù)告警鈴、閃光裝置等。預(yù)告警鈴、閃光裝置等。4 4、繼電保護(hù)屏：繼電保護(hù)屏：設(shè)有各種繼電保護(hù)設(shè)備，或由專門的成套保護(hù)屏組合而成。設(shè)有各種繼電保護(hù)設(shè)備，或由專門的成套保護(hù)屏組合而成。5 5、自動(dòng)化的遠(yuǎn)動(dòng)屏：自動(dòng)化的遠(yuǎn)動(dòng)屏：設(shè)有自動(dòng)裝置與遠(yuǎn)動(dòng)裝置設(shè)備、表

60、計(jì)、信號(hào)等。設(shè)有自動(dòng)裝置與遠(yuǎn)動(dòng)裝置設(shè)備、表計(jì)、信號(hào)等。6 6、交、直流自用電屏：交、直流自用電屏：裝設(shè)有所內(nèi)交直流自用電系統(tǒng)的控制開關(guān)、刀閘、表裝設(shè)有所內(nèi)交直流自用電系統(tǒng)的控制開關(guān)、刀閘、表計(jì)、電器等。計(jì)、電器等。 上述屏一般為高上述屏一般為高2360mm2360mm；厚；厚550mm550mm；寬；寬800mm800mm的直立屏。的直立屏。1-111-11、二次電路、二次電路一、二次電路一、二次電路1 1、定義：用來(lái)表明二次設(shè)備（低電壓、弱電流的設(shè)備）相互連接的電路。、定義：用來(lái)表明二次設(shè)備（低電壓、弱電流的設(shè)備）相互連接的電路。2 2、作用：反映一次設(shè)備的工作狀態(tài)；對(duì)一次系統(tǒng)進(jìn)行量測(cè)、控制