高速鐵路的牽引供電系統(tǒng)課件

項目五高速鐵路的牽引供電系統(tǒng)

項目五高速鐵路的牽引供電系統(tǒng)認識牽引供電系統(tǒng)主要內(nèi)容認識牽引供電系統(tǒng)主要內(nèi)容◎電氣化鐵道發(fā)展概況

1961年8月15日，我國第一條電氣化鐵路—寶成鐵路寶雞至鳳州段建成通車。初期主要局限在隧道多、坡度大的山區(qū)鐵路。1980年底，全國共建成電氣化鐵路1676km，其發(fā)展十分緩慢。改革開放后，電氣化鐵路開始從山區(qū)向平原，由低標準的邊遠地區(qū)鐵路向主要長干線、重載、高速發(fā)展。截至2014年底，鐵路營業(yè)里程達11.2萬公里，居世界第二，并昂首跨入高速時代，高速鐵路里程達到1.5萬公里，居世界第一，全路復(fù)線率、電氣化率分別達到46%、54%?！螂姎饣F道發(fā)展概況1961年8月15日，我國1.低頻單相交流制:

少量國家---單相直流制:主要用于城市軌道交通額定電壓有1500V和750V交流制:2.工頻單相交流制:50Hz，60Hz---單相

，主要用于大運量、重載的鐵路運輸，額定電壓為27.5kV，被廣泛采用3.三相交流制:

淘汰◎電氣化鐵道的電流制1.低頻單相交流制:少量國家---單相直流制:主要用

現(xiàn)代電力牽引都以公用電網(wǎng)配電，實質(zhì)上是取用經(jīng)變換的單相電。在我國，礦山電力牽引、城市軌道交通都采用直流制，北京地鐵750V直流供電電壓，上海地鐵1500V直流電壓；干線電氣化鐵路都采用工頻（50Hz），額定電壓為27.5kV或2×27.5kV的單相交流制。現(xiàn)代電力牽引都以公用電網(wǎng)配電，實質(zhì)上是取用經(jīng)◎電氣化鐵路的優(yōu)越性與存在的問題1.優(yōu)越性：重載、快速、大容(運)量；節(jié)約能源、經(jīng)濟效益好；無污染2.存在的問題：@對電力系統(tǒng)的負序、諧波等電能質(zhì)量影響（若A、B、C三相的相位差依次滯后120°，就是正序諧波，若A、B、C三相的相位差依次超前120°，就是負序諧波。若A、B、C三相的相位相同，就是零序分量。）@對外界的電磁干擾◎電氣化鐵路的優(yōu)越性與存在的問題

將電能從電力系統(tǒng)傳送到電力機車的電力設(shè)備總稱為牽引供電系統(tǒng)。P153牽引供電系統(tǒng)將電能從電力系統(tǒng)傳送到電力機車的電力設(shè)備總稱一、牽引供電方式1.直接供電方式：牽引變電所通過接觸網(wǎng)直接向動車組供電，回流經(jīng)鋼軌及大地直接返回牽引變電所優(yōu)點：電路簡單、設(shè)備少，施工方便缺點：空中產(chǎn)生強大磁場，對鄰近的廣播、信號造成較大干擾2.BT供電方式在牽引供電系統(tǒng)中加裝吸流變壓器和回流線。優(yōu)點：增加回流線減少了干擾缺點：阻抗較大，造成很大的能力浪費。目前已很少使用3.AT供電方式在牽引供電系統(tǒng)中并聯(lián)自耦變壓器優(yōu)點：有效減弱接觸網(wǎng)的電磁干擾；又能適應(yīng)高速、大功率的電力機車運行AT供電方式與BT供電方式相比較1.AT供電電壓高2.電磁干擾小3.適應(yīng)大功率列車4.變電所間距加大，減少了變電所數(shù)量一、牽引供電方式1.直接供電方式：牽引變電所通過接觸網(wǎng)直接向二、牽引變電系統(tǒng)包括牽引變電所、分區(qū)所、開閉所P1561.牽引變電所：將110KV（220KV）三相交流變換成27.5（或55）KV交流電供給電力牽引網(wǎng)和電力機車功能：接受三相電能；降壓分配電能；減相以單相饋出給牽引網(wǎng)。p1562.分區(qū)所：在牽引變電所中間設(shè)置處所，常用分相絕緣器斷開，并設(shè)置開關(guān)。作用：1）單線牽引網(wǎng)，兩相鄰供電臂可單獨或?qū)崿F(xiàn)越區(qū)供電；2）雙線牽引網(wǎng)，上、下行接觸網(wǎng)并聯(lián)，提高末端電壓；3）縮小事故范圍3.開閉所主要是在較大的樞紐站、電力機務(wù)段設(shè)置。不進行電壓轉(zhuǎn)換，增加饋線數(shù)目，實現(xiàn)分線供電管理作用：方便線路牽引電的開關(guān)；縮小事故范圍。二、牽引變電系統(tǒng)1.牽引變電所：將110KV（220KV）三三、牽引供電系統(tǒng)的組成三、牽引供電系統(tǒng)的組成電力系統(tǒng)與輸電線為電氣化鐵道提供高壓電源，其電壓為110kV或220kV。電氣化鐵道的牽引負荷是一級負荷，故要求電源有足夠的容量和較高的可靠度。（一級負荷是對供電連續(xù)性要求最高的負荷。）牽引變電所（電氣化鐵路供電系統(tǒng)心臟）將電力系統(tǒng)供應(yīng)的電能轉(zhuǎn)變?yōu)檫m于電力牽引及其供電方式的電能，其核心元件是牽引變壓器，并設(shè)有備用。牽引網(wǎng)由饋（電）線、接觸網(wǎng)、軌（地）、回流線等組成，是牽引供電網(wǎng)（回路），完成對電力機車的送電任務(wù)。電力系統(tǒng)與輸電線◎牽引網(wǎng)

饋線:接在牽引變電所牽引母線和接觸網(wǎng)之間的導(dǎo)線，即將電能由牽引變電所引向電氣化鐵路；

接觸網(wǎng):是一種懸掛在軌道上方，沿軌道敷設(shè)的、和鐵路軌頂保持一定距離的輸電網(wǎng)。通過電動車組的受電弓和接觸網(wǎng)的滑動接觸，牽引電能就由接觸網(wǎng)進入電動車組，從而驅(qū)動牽引電動機使列車運行。P162

軌道:在無牽引供電的情形下只作為列車的導(dǎo)軌。在電力牽引時，軌道除仍具有導(dǎo)軌功能外，還需要完成電流的回流任務(wù)。因此，電力牽引的軌道，需要具有良好的導(dǎo)電性能?；亓骶€: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?！驙恳W(wǎng)四、接觸網(wǎng)接觸網(wǎng)是在電氣化鐵道中，沿鋼軌上空“之”字形架設(shè)的，供受電弓取流的高壓輸電線。接觸網(wǎng)是鐵路電氣化工程的主構(gòu)架，是沿鐵路線上空架設(shè)的向電力機車供電的特殊形式的輸電線路。其由接觸懸掛、支持裝置、定位裝置、支柱與基礎(chǔ)幾部分組成。接觸懸掛的種類較多，一般根據(jù)其結(jié)構(gòu)的不同分成簡單接觸懸掛和鏈形接觸懸掛兩大類。四、接觸網(wǎng)接觸網(wǎng)是在電氣化鐵道中，沿鋼軌上空“之”字形架設(shè)的承力索接觸網(wǎng)懸掛形式：簡單接觸懸掛、彈力接觸懸掛和鏈形接觸網(wǎng)懸掛。簡單接觸懸掛：無連續(xù)承力索，結(jié)構(gòu)簡單，接觸線馳度大，支柱間距離必須小，才能保證接觸網(wǎng)的高度。彈力接觸懸掛：將接觸線通過三角形的跨接線與支持裝置相連接。鏈形接觸網(wǎng)懸掛：在接觸線上方懸掛一根或兩根承力索，承力索通過吊懸掛接觸線。承力索接觸網(wǎng)懸掛形式：簡單接觸懸掛、彈力接觸懸掛和鏈形接觸網(wǎng)承力索接觸線輔助承力索承力索接觸線輔助承力索五、受電弓受電弓：電力機車從接觸網(wǎng)取得電能的電氣設(shè)備，安裝在機車或動車車頂上。通過與接觸網(wǎng)導(dǎo)線的摩擦將電能轉(zhuǎn)移給機車。P167（看書構(gòu)造）受電弓可分單臂弓和雙臂弓兩種，均由滑板、上框架、下臂桿(雙臂弓用下框架)、底架、升弓彈簧、傳動氣缸、支持絕緣子等部件組成。五、受電弓受電弓：電力機車從接觸網(wǎng)取得電能的電氣設(shè)備，安裝在高速鐵路的牽引供電系統(tǒng)課件受電弓受電弓受電弓工作原理1.降弓：傳動缸內(nèi)壓縮空氣經(jīng)受電弓緩沖閥迅速排向大氣，在降弓彈簧的作用下，克服升弓彈簧的作用力，使受電弓迅速下降，脫離接觸網(wǎng)1.升弓：壓縮空氣經(jīng)電空閥均勻進入傳動氣缸，氣缸活塞壓縮氣缸內(nèi)的降弓彈簧，升弓彈簧使下臂桿轉(zhuǎn)動，抬起上框架和滑板，受電弓勻速上升，在接近接觸網(wǎng)時會緩慢停滯，然后再迅速接近接觸網(wǎng)受電弓工作原理1.降弓：傳動缸內(nèi)壓縮空氣經(jīng)受電弓緩沖閥迅速排高速鐵路的牽引供電系統(tǒng)課件受電弓受電弓技術(shù)要求受電弓是靠一定的抬升力讓滑板與接觸網(wǎng)接觸的，列車高速運行時受電弓的滑板就像飛機的機翼，受氣流的作用也會產(chǎn)生一定的抬升力，列車運行速度越快，抬升力也就隨之增加，那么接觸網(wǎng)就會隨之上下振動，振動波也就隨之往前傳送，這對受電弓和接觸網(wǎng)的良好接觸帶來困難。離線強大電流產(chǎn)生電弧，加快受電弓滑板與接觸網(wǎng)的磨耗，這樣不但造成電磁干擾，同時還伴隨著噪音。分析：受電弓和接觸網(wǎng)如果速度越接近，那么離線率就會越高。措施：一是提升受電弓的抬升力（加大了磨耗）；二是增大接觸線的張力受電弓受電弓技術(shù)要求受電弓是靠一定的抬升力讓滑板與接觸網(wǎng)接觸◎運行管理

（1）接觸網(wǎng)運行的組織管理(供電段、領(lǐng)工區(qū)、工區(qū))（2）接觸網(wǎng)的接管與運行（3）巡視檢查（修養(yǎng)并重，預(yù)防為主）◎運行管理◎檢修

（1）接觸網(wǎng)的檢修修