轨道交通供电4 牵引变电所的主要电气设备(1)

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市轨道交通供电技术牵引变电所的电气接线

市轨道交通供电技术牵引变电所的电气接线

三、双母线接线
3、带旁路母线的双母线接线:
三、双母线接线
3、带旁路母线的双母线接线:当出线回路数较少时,为了减少 断路器的数目,可不设专用的旁路断路器,而用母联断路器 兼作旁路断路器。
三、双母线接线
3、带旁路母线的双母线接线: • 双母线接线中,由于它比单母线接线增加了一套备用母线,
故当工作母线发生故障时,可将全部回路迅速转换到由备用 母线供电,缩短停电时间。 • 双母线结线方式具有较好的运行灵活性。 • 双母线接线的缺点是隔离开关数量多,配电装置结构复杂, 转换步骤较繁琐,且一次费用和占地面积都相应增大。 适 用于牵引变电所电源回路较多(四回路以上),具有通过母
单元4 牵引变电所的电气接线
【主要内容】
4.1 电气主接线形式 4.2 直流牵引变电所电气主接线 4.3 次接线概述 4.4 牵引变电所的控制、信号电路
4.1 电气主接线形式
一、概述 二、单母线接线 三、双母线接线 四、桥形接线
一、概述
变电所的电气主接线是指由变压器、断路器、开关设备、母 线等及其连接导线所组成的接受和分配电能的电路。
二、二次接线图
二次接线展开图中所有开关电器和继电器触头都是按开关断 开时的位置和继电器线圈中无电流时的状态绘制的。展开图 接线清晰,回路次序明显,易于阅读,便于了解整套装置的 动作程序和工作原理,对于复杂线路的工作原理的分析更为 方便。
的变压器支路的断路器均自动跳闸,需经倒闸操作 后,方可恢复被切除变压器的工作。 (3)线路投入与切除时,操作复杂,并影响变压器的 运行。
4.2 直流牵引变电所电气主接线
一、主变电所 二、直流牵引变电所 三、牵引、降压混合变电所 四、降压变电所
一、主变电所
主变电所的作用是将城市电网的高压(110 kV或220 kV)电 能降压后以相应的电压等级(3kV或lOkV)分别供给牵引变电 所和降压变电所。为保证供电的可靠性,一般设置两座或 两座以上主变电所,主变电所由两路独立的电源进线供电, 内部设置两台相同的主变压器。

牵引供电系统常用电气设备

牵引供电系统常用电气设备

防雷接地
防雷接地是为了防止雷击对设备和人员造成损害而设置的 接地措施。它将雷电引入大地,避免雷电对设备和建筑物 造成损坏。
防雷接地通常包括避雷针、避雷带、避雷网等设施,可以 有效地降低雷击对设备和人员造成的风险。同时,它还可 以防止雷电引起的火灾和爆炸等事故的发生。
06
低压开关设备及其他
பைடு நூலகம்压断路器
04
避雷器和绝缘子
避雷器
避雷器的作用
避雷器是牵引供电系统中的重要设备,主要用于保护牵引供电系统免 受雷电过电压和操作过电压的危害。
避雷器的类型
避雷器主要分为阀型避雷器和氧化锌避雷器两类。阀型避雷器主要应 用于牵引变电所,而氧化锌避雷器则广泛应用于接触网线路。
避雷器的安装位置
避雷器通常安装在牵引变电所的进线、出线、母线、变压器等位置, 以及接触网的分段、分段隔离开关和电分段等位置。
高压熔断器
高压熔断器是一种用于保护牵引供电 系统中电气设备免受过载和短路等故 障影响的熔断器。
高压熔断器的种类繁多,按照使用环 境和用途可分为普通高压熔断器、跌 落式高压熔断器、喷射式高压熔断器 和限流式高压熔断器等。
高压熔断器的工作原理是当通过的电 流超过规定值时,熔断器内部的熔丝 会熔断,从而断开电路。
总结词
低压隔离开关和负荷开关主要用于手 动操作或自动控制电路的分合,以及 不频繁地启动和停止电气设备。
详细描述
低压隔离开关主要用于隔离电源,保 证检修人员安全。负荷开关则用于通 断正常工作电流,常与熔断器配合使 用,在过载或短路时断开电流。
低压熔断器
总结词
低压熔断器是一种电流保护装置,当电 路电流超过规定值时,熔断器会因过热 而熔断,断开电路。

市轨道交通供电技术 牵引变电所的主要电气设备(电气相关)

市轨道交通供电技术 牵引变电所的主要电气设备(电气相关)

学习研究
38
二、高压隔离开关
1、作用: (1)隔离高压电源,以保证其他设备的检修安全。 (2)倒闸操作:当合闸时,先合隔离开关,后合断路器;
分闸时,先分断路器,后分隔离开关。这种操作通常 称为倒闸操作。为了保证安全,一般要装有和断路器 之间的连锁装置,以防止误操作。 (3)接通和断开小电流电路。
学习研究
③ 三相电路触发角的 起点,是以自然换 相点来计算的,而 不是以过零点。16
二、整流器
1、工作原理
(2)两组三相半波整流连接
两组半波共阴、阳极串联, 如其负荷电流相等,则零线
电流为零,零线可以取消;
两组整流器共用一组三相副
边绕组,对每相绕组其通过
的电流方向依次相反,这样
就提高了各绕组的通电时间,
提高利用率,而且前后的电
学习研究
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一、高压断路器Байду номын сангаас
③分闸操作:
•自动分闸操作:当机构处于合闸状态时,一旦脱扣器接到分闸 信号,过流脱扣电磁铁或分闸电磁铁向上吸动,将带动顶杆推 动脱扣板作顺时针移动,从而带动锁扣作逆时针转动,使锁扣 与锁扣之间的搭接解除。解除后的锁扣在储能弹簧的带动下作 逆时针转动,通过杠杆推动半轴作顺时针转动,从而完成分闸 操作。
单元3 牵引变电所的主要电气设备
学习研究
1
【主要内容】
3.1 概述
3.2 整流机组
3.3 高压开关设备
3.4 互感器
3.5 避雷装置
3.6 成套设备
学习研究
2
3.1 概述
一、牵引变电所的类型和原理 二、直流牵引变电所的设备分类
学习研究
3
一、牵引变电所的类型和原理

城市轨道交通供电与牵引系统

城市轨道交通供电与牵引系统

城市轨道交通供电与牵引系统简介城市轨道交通供电与牵引系统是城市轨道交通运营的核心局部,为城市轨道交通车辆提供稳定可靠的电力供给,并通过牵引系统将电力转化为动力,驱动车辆运行。

本文将对城市轨道交通供电与牵引系统的关键组成局部进行详细介绍。

供电系统城市轨道交通的供电系统主要由供电设备、接触网和供电馈线组成。

供电设备供电设备是城市轨道交通供电系统的核心局部,它主要包括变电站、配电装置和电力传输线路等。

变电站负责将输入的电能进行变压、变流等处理,输出适合城市轨道交通使用的高电压电能。

配电装置用于将变电站输出的电能分配到不同的供电馈线上。

电力传输线路那么将电能从变电站输送到供电馈线。

接触网接触网是城市轨道交通供电系统的另一个重要组成局部,它负责将电能从供电设备传输到行车区域。

接触网通常采用悬挂在轨道上方的导线或导轨,通过接触网与车辆上的供电装置接触,将电能传输给车辆。

供电馈线供电馈线是连接接触网和供电设备的局部,它通过分布在轨道两侧或中央的电缆将电能传输给接触网。

供电馈线主要负责将变电站输出的高电压电能传输到接触网,以供行车区域的车辆使用。

城市轨道交通的牵引系统是将电能转化为动力,驱动车辆运行的关键局部,它主要包括牵引变流器、牵引电机和传动装置等。

牵引变流器牵引变流器是将供电系统提供的直流电转化为交流电,并根据车辆的运行需求控制输出功率和频率的设备。

牵引变流器通常由多个晶闸管或功率模块组成,通过调整晶闸管的导通和封锁,实现对电流和电压的控制,从而实现对车辆的驱动力和制动力的控制。

牵引电机牵引电机是城市轨道交通车辆中的动力装置,它根据牵引变流器输出的交流电能,将电能转化为机械能,驱动车辆运行。

常用的牵引电机包括直流电机和交流电机,其中交流电机又包括异步电机和同时电机等。

传动装置是将牵引电机输出的动力传递给车轮的局部,它主要通过减速器和传动轴等组件实现。

传动装置的设计对车辆的运行稳定性、效率和能耗等方面有着重要影响。

牵引变电所主要电气元件简介

牵引变电所主要电气元件简介

牵引变电所主要电气元件简介:变电所是电力系统中对电能的电压和电流进行变换、集中和分配的场所。

为保证电能的质量以及设备的安全,在变电所中还需进行电压调整、潮流(电力系统中各节点和支路中的电压、电流和功率的流向及分布)控制以及输配电线路和主要电工设备的保护。

按用途可分为电力变电所和牵引变电所(电气铁路和电车用)。

下面这张图片是一个牵引变电所的远景:通过这张图片,我们可以对整个变电所在外观上有个更加合理和深刻的认识,对整个变电所有更加深刻的立体感。

首先我们来介绍整个变电所最高的钢架结构:避雷针.如右图所示,避雷针位于变电所的四个角落,在雷雨天气,高空出现带电云层时,迅雷针被感应上大量电荷,由于避雷针针头是尖的,而静电感应时,导体尖端总是聚集了最多的电荷.这样,避雷针就聚集了大部分电荷.避雷针又与这些带电云层形成了一个电容器,由于它较尖,即这个电容器的两极板正对面积很小,电容也就很小,也就是说它所能容纳的电荷很少.而它又聚集了大部分电荷,所以,当云层上电荷较多时,避雷针与云层之间的空气就很容易被击穿,成为导体.这样,带电云层与避雷针形成通路,而避雷针又是接地的.避雷针就可以把云层上的电荷导人大地,使其不对整个变电所构成危险,保证了它的安全。

说到避雷针,我们就不得不提起我们的高压进线上的防雷措施了,避雷线是我们变电所最常用的避雷措施,通常避雷线长2km左右,如下图的结构我们可以看见,在人字杆的顶部有一个钢架结构,在结构的顶端有一个挂环,起到连接避雷线的作用,由于高压进线线路较长,而我们的避雷针只能保护所内电气设备免受直击雷和雷电过电压的冲击,对于高压进线起不到保护的作用,而如果靠近变电所的高压进线受到直击雷和雷电过电压的影响,变电所内部分仪表可能由于过电压的作用,产生误动作,对整个电力系统的稳定性存在较大的影响。

为保证电力系统稳定可靠的运行,保证合格的供电质量,减少设备误动作率,所以,高压进线的防雷是非常必要的,选用避雷线也是比较经济合适的。

城市轨道交通供电系统 模块2 牵引变电所的主要电气设备

城市轨道交通供电系统 模块2 牵引变电所的主要电气设备

1. 变换设备
变换设备是指用以变换电能电压或电流的设备,如电力变压器、整流器、电压互 感器、电流互感器等。
2. 控制设备
控制设备是指用以控制电路通断的设备,如各种高、低压开关设备。
3. 保护设备
保护设备是指用以保护电路过电流或过电压的设备,如高、低压熔断器和避雷器 等。
4. 补偿设备
补偿设备是指用以补偿电路的无功功率,以提高系统功率因数的设备,如高、低压电 容器和静止无功补偿装置等。
2.1.4牵引变电所的设备分类
牵引变电所通过把各种电气设备按照一定的接线方案连接 起来组成完整的供配电系统,以实现其受电、变电和配电的 功能。牵引变电所供配电系统中担负输送、变换和分配电能 任务的电路称为主电路(一次电路),用来控制、指示、检 测和保护主电路及其主电路中设备运行的电路称为二次电路 (二次回路)。主电路中的所有电气设备称为一次设备(一 次元件),二次电路中的所有电气设备称为二次设备(二次 元件)。其中,一次设备按其在主电路中的功用可分为变换 设备、控制设备、保护设备、补偿设备和成套设备等。
2.1.2牵引变电所的特点
1. 结构紧凑,占地面积小
轨道交通沿线的土地价格相对较高,征用土地困难,牵引变电所通常建于地下建 筑结构或高架建筑结构内,其占用面积应尽可能小,以降低土建费用。
2. 防火要求高
牵引变电所内部相关高压电气设备多,电压高,电流大,防火要求高。
3. 维护周期长
牵引变电所用的变压器、整流器、中低压开关设备需要进行人工维护,一般白天 进行设备维护,维护周期相对较长,因此尽量选用设备范围内免维护、免维修的设 备。
3. 额定容量
额定容量是指变压器在额定电压、额定电流下连续运行时能输送的容量,用SN表示, 单位为kV·A。单相变压器的额定容量为SN=UNIN,三相变压器的额定容量为SN=3UNIN。

牵引变电所的主要电气设备概述课件(PPT87页)

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调压两种。
牵引变电所的主要电气设备概述(PPT8 7页)工 作培训 教材工 作汇报 课件管 理培训 课件安 全培训 讲义PP T服务 技术
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一、变压器
3、变压器的主要技术参数 (1)额定电压 (2)额定电流 (3)额定容量 (4)变比
12—铁心;13—绕组;14—放油阀;15—小车;16—接地端子
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一、变压器
(1)铁心:用导磁良好的硅钢片叠装而成,形成闭合回路。 (2)线圈:又称为绕组,是变压器的导电回路,用铜线或铝
线绕成多层圆筒形。 (3)油箱:把变压器连成一个整体及进行散热。 (4)油枕:又称为油柜,油枕的作用是储油与补油,减少油
的老化速度。 (5)呼吸器:过滤空气,从而保持油的清洁。 (6)防爆装置:防止变压器油箱爆炸或ห้องสมุดไป่ตู้形。
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二、直流牵引变电所的设备分类
•一次电路:为了实现牵引变电所的受电、变电和配电的功 能,在牵引变电所所中,必须把各种电气设备按一定的接 线方案连接起来,组成一个完整的供配电系统。在这个系 统中担负输送、变换和分配电能任务的电路称为主电路。
•一次设备:一次电路中的所有电气设备。
二、直流牵引变电所的设备分类
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全套《城市轨道交通供电系统》复习题带答案

全套《城市轨道交通供电系统》复习题带答案

《城市轨道交通供电系统》习题答案模块1 城市轨道交通系统及供电系统概述思考与练习1.简述城市轨道交通系统的特点。

答:(1)样式的多样性。

(2)规划布局要求的科学性和合理性。

(3)建设和服务的高标准化。

(4)发展性和复杂性。

(5)综合性。

2.简述城市轨道交通系统的主要技术特征。

答:(1)采用列车编组化运营,运量大。

(2)良好的线路条件与控制体系,速度快。

(3)电力牵引,污染少、环保。

(4)可采用地下和高架敷设方式,占地面积小。

(5)全隔离的路权方式,安全性、可靠性好。

(6)良好的环控体系和候车环境,乘车舒适性佳。

3.简述城市轨道交通系统的构成。

答:由车辆、供电系统、通信系统、信号系统、自动售检票、暖通空调、屏蔽(安全)门、自动扶梯和电梯、防火灭火系统、给排水系统、综合监控系统组成。

4.简述城市轨道交通系统的分类方法。

答:(1)按导向方式的不同。

(2)按线路架设方式的不同。

(3)按线路隔离程度的不同。

(5)按牵引方式的不同。

(6)按运营组织方式的不同。

(7)按高峰小时单向运输能力的不同。

(8)按动能范围、车辆类型及主要技术特征的不同。

5.简述我国城市轨道交通系统的发展现状与存在问题。

答:(1)发展现状:截至2017年年末,我国内地共计33个城市开通城市轨道交通并投入运营,开通城轨交通线路161条,运营线路长度达到4 712 km。

到2020年左右,中国内地城市轨道交通运营线路总规模将达到9 000 km。

(2)存在问题:①对城市未来发展的认识不足,剖析不够,对轨道交通战略定位不准,发展模式单一;或因城市空间结构、人口规模等不稳定,轨道交通选取的系统规模与客流需求不匹配。

②网络规划缺乏前瞻性,规划设计忽略城市特性和实际需要,网络层次及系统选型单一,后期运营组织灵活度差,服务水平较低,运营效率不高。

③轨道交通规划设计与周边地下空间开发结合度不高,设计灵活度较低,地下空间没有得到高效利用,造成地下空间资源浪费。

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(3)多绕组变压器:用于电力系统 (4)自耦变电器:用于连接不 中一种电压等级输入变换得到多种 同电压的电力系统。也可做为 不同电压等级。如分裂变压器。 普通的升压或降后变压器用。
4.按冷却方式分:
(2)油浸式变压器:依靠油作冷却 (1)干式变压器:依靠空气对 介质、如油浸自冷、油浸风冷、油 流进行冷却,一般用于局部照 浸水冷、强迫油循环等。 明、电子线路等小容量变压器。
5.按铁芯形式分: (1)芯式变压器:用于高 压的电力变压器。 (2)壳式变压器:用于大电流的特殊 变压器,如电炉变压器、电焊变压器; 或用于电子仪器及电视、收音机等的 电源变压器。
6.按容量分: 按电力部门的相关规定: 630KVA以下为小型变压器;800--6300KVA为中小型变压器; 8000--63000KVA为大型变压器;90000KVA及以上为特大型变压器;
牵引变电所的电源一般来自电力系统的区 域变电所,牵引变电所的任务就是将电力系 统提供的三相工频交流电变为牵引所用的电 能。根据牵引制式的不同,牵引变电所又分 为直流牵引变电所和交流牵引变电所。根据 不同的牵引制式,变电所内完成相应的变压、 变相、变流作用。目前我国的牵引变电所主 要有电气化铁路的单相工频交流制牵引变电 所和城市轨道交通系统(地铁、轻轨)的直 流牵引变电所。
城市轨道交通牵引供电系统构成示意图
城市电网
主变电所
高压供电系统
三相交流
牵引变电所 牵引供电系统
馈线 回流线
接触网
直流
轨道
牵引变电所的类型和原理
牵引变电所是城市轨道交通牵引供电系统 的核心,它负担对电动列车直流电能的供 应,它的站位设置,容量大小,需根据所 采用的车辆形式、车流密度、列车编组, 经过牵引供电计算,经多方案比选确定。 牵引变电所有两种形式:户内式变电所和 户外式箱式变电所,前者适宜地下线路, 后者适宜地面线路。
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整流变压器/整流器连接图
35kV断路器 整流变压器 变压器/整流器 整流柜 直流断路器
直流供电盘
馈电断路器
馈电线路
接触网上网隔离开关
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(一)变压器的工作原理
变压器是利用电磁感应定律把一种电压等级的交流电能转换 成同频率的另一种电压等级的交流电能。
变压器的主要部件是铁芯和套在铁芯上的 两个绕组。两绕组只有磁耦合没电联系。在 一次侧绕组中加上交变电压,产生交链一、 二次侧绕组的交变磁通,在两绕组中分别感 应电动势。
7.按中性点绝缘水平分为:全绝缘和半绝缘变压器。
8.按绕组导线材料分为:铜线和铝线变压器。
9.按结构分为:全密封、非晶合金、调容、防雷、预装箱式、组 合式、柱上单相、地下、超导变压器等。 10.按调压方式分为:有载调压和无励磁调压变压器。
有载调压变压器
无励磁调压变压器
三、 变压器的型号表示型号
型号表示一台变压器的结构、额定容量、电压等级、冷却方 式等内容,表示方法为
(四)变压器的结构与参数
U1
d e1 N1 dt d e2 N 2 dt
注:只要一、二 次侧绕组的匝数 不同,就能达到 改变压的目的。
i1
i2
e1
e2 u 2
u1
ZL
u1
U2
u2
U1 E1 N1 K U 2 E2 N 2
K为变比
简单地说:变压器就是按照“动电生磁,动磁生电”的电磁 感应原理制成的。
单元2 高压电气设备
2.1 概述
一、变压器基础知识 二、城市轨道交通供电系统干式变压器
三、城市轨道交通牵引供电系统整流器
四、变压器的运行与维护
城市轨道交通内部供电系统
牵引供电系统
城市轨道交通内部供电系统 低压供配电电系统 牵引供电系统:牵引变电所将三相高压交流电变成适合电 动车辆应用的低压直流电。馈电线再将牵引变电所的直流 电送到接触网上,电动车辆通过其受流器与接触网的直接 接触而获得电能 低压供配电电系统:提供车站和区间各类照明、扶梯、风 机、水泵等动力机械设备电源和通信、信号、自动化等设 备电源,由降压变电所和动力照明配电线路组成。
变压器在传递电能的过程中,一、二次侧的电功率基本相等。 当两侧电压不等时,两侧电流势必不等,高压侧的电流小,低压 侧的电流大,故变压器在改变电压的同时,也改变电流。
(二)变压器的分类
为了适应不同的使用目的和工作条件,变压器有许多类型, 且各种类型的变压器在结构上、性能上差异也很大。变压器有许 多分类方法。
如OSFPSZ-250000/220表明自耦三相强迫油循环风冷三绕组铜 线有有载调压,额定容量250000kVA,高压额定电压220kV电力变 压器。
1、变压器的构造:
1—信号温度计;2—铭牌;3—呼吸器;4—油枕;5—油标;6—安全气道; 7—气体继电器;8—高压套管;9—低压套管;10—分接开关;11—油箱; 12—铁心;13—绕组;14—放油阀;15—小车;16—接地端子
直流牵引变电所从双电源受电,经整流 机组变压器降压,分相后,按一定整流 接线方式由大功率硅整流器把三相交流 电变换为与直流牵引网相应电压等级的 直流电,向电动车组供电。直流牵引变
电所间距离仅几千米,一般不设分区所
和开闭所。
整流机组介绍
在牵引变电所内通 过整流变压器将 AC35kV降到AC1180V, 经整流器转换成 DC1500V向接触网供电。 牵引变电所内,由整 流变压器和整流器组 成整流机组。
1.按用途分:
(1)电力变压器:用于输、配电系统的升、降电压及配电变压器。
升压变压器
降压变压器
配电变压器
(2)特种变压器:如电炉变压器、整流变压器等。
电炉变压器
12脉整流变压器
(3)仪用变压器:如电压互感器、电流互感器、用于测量仪表和 继电保护装置。
电压互感器
电流互感器
(4)试验变压器:能产生高压,对电气设备进行高压试验。
干式试验变压器
高压试验变Байду номын сангаас器
串联谐振试验变压器
2.按相数分: (1)单相变压器: 用于单相负荷和 三相变压器组。
(2)三相变压器:用 于三相系统的升、 降电压。
(3)多相变压器: 用于多相系统的升、 降电压。
3.按绕组形式分:
(2)三绕组变压器:一般用于电力系 (1)双绕组变压器:用于连接 统区域变电站中,连接三个电压等级。 电力系统中的两个电压等级。
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