电气化铁路供电系统课件

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电气化铁路供电系统教材

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谐波问题 整改措施:在牵引变电所增加滤波器 (单调谐滤波器、高通滤波器),存在 增加投资的问题。 限制:谐波电流问题一直是铁路部门 和电力部门之间争论的焦点问题。
负序电流问题 牵引供电系统的负荷为单相负荷,导致 从电力系统三相去用的电能不平衡,从而向 电力系统注入负序电流。 负序电流的危害:降低用户电能的利用 率,引起用户旋转电机转子表面温升过高。 整改措施:牵引供电系统采用换相方式 接入电力系统,采用新型供电方式。 限制:电力部门一直在对牵引供电系统 注入电力系统的负序电流进行限制。
2 牵引网 通常,将接触网、钢轨、回流线构成的线路称为牵引网。接触网 和钢轨是牵引网的主体。 接触网(图3-54)是架设在电气
化铁路上空,向电力机车供电的一种
特殊形式的输电线路,其质量和工作 状态直接影响电气化铁路的运输能力。 接触网根据其接触悬挂类型,可 以分为简单接触悬挂和链形接触悬挂 两类。
• 供电能力:满足在不同牵引工况下电能的输 送。关键点:牵引供电臂末端电压水平。 • 运行方式的灵活性:在确保供电的前提下, 为设备的检修、运行方式的调整等提供灵活 的操作方式。改变运行方式的动作迅速。 • 完备的确保一次系统运行可靠性的措施。
目前牵引供电系统面临的主要问题: • 谐波问题 • 负序电流问题 • 功率因数问题 • 机车过分相问题 • 接地问题 • 继电保护问题 • 弓网关系问题 • 绝缘配合问题 • 电磁兼容问题
功率因数问题 列车从牵引供电系统取用的电能会随着 列车牵引定数、路况(限坡、弯道)、运行 图、司机操作技术等因素的影响,因此改变 列车取用的有功功率和无功功率,导致功率 因素发生变化。 电力部门要求大工业用户的功率因数达 到0.9以上,高出部分奖励、低于该数值将罚 款。 整改措施:加功率因数补偿装置,困难 在于负荷波动导致功率因数大范围波动,难 以达到理想的补偿效果。

电气化铁道牵引供电系统

电气化铁道牵引供电系统
1881年世界第一条商业运营的电气化铁路
第一部分:交流牵引供电系统概述
1.2 我国电气化铁路的发展
第一条干线电气化铁路---宝成线(1975年) 第一条全线一次电气化完成铁路---阳安线(1978年)
第一条双线电气化铁路---石太线(1982年) 第一条采用AT供电方式的电气化铁路---京秦线 (1985年)
第一部分:牵引供电系统概述
1.5 BT(吸流变压器)供电方式
BT供电方式示意图 ● 防干扰效果好; ● 牵引网阻抗偏大(以链形悬挂牵引网为例,牵引网单位等效阻抗会增大约50%): ● 电力机车过BT时,易产生电弧; ● 增加了接触网的维修工作量和事故率,可靠性较低。
第一部分:牵引供电系统概述
1.6 带回流线的直接供电方式(TRNF)
电气化铁道牵引供电系统
主要内容
第一部分:交流牵引供电系统概述 第二部分:牵引变压器接线 第三部分:电气化铁路负荷特性 第四部分:变电所主接线及平面布置 第五部分:保护配置及综合自动化系统 第六部分:朔黄铁路扩容工程设计技术标准
第一部分:交流牵引供电系统概述
1.1 电气化铁路的诞生与早期发展
1825年英国修建了世界上第一条铁路 1879年世界上第一次采用电力牵引列车
第二部分:牵引变压器接线
2.3 V结线牵引变压器
A
BC
A
C
A
B
BC
A1
X1 A2
X2
a
b
c
单相V/v结线
a1
x1 a2
x2
三相V/v结线
特点: ● 接线简单、可靠性高、工程 投资低; ● 安装容量小、电能损耗小、运营费用低; ● 变压器容量利用率为100%; ● 能为变电所提供三相电源; ● 对电力系统的负序影响较小,负序功率等于牵引负荷功率的50%;

电气化铁道牵引供电系统

电气化铁道牵引供电系统

三相电力系统
电力系统向电气化铁路供电示意图
牵引变电所 馈线 20~40km
回流线
牵引网
分区所 牵引变电所
列车
接触网 钢轨
电分相
牵引供电系统原理示意图
第一部分:牵引供电系统概述
1.4 直接供电方式(TR)
我国早期电气化铁路(如宝成线、阳安线)建设时,采用直接供电方式。
直接供电方式示意图 ● 结构简单,投资最少,维护费用低; ● 在负荷电流较大的情况下,钢轨电位高; ● 对弱电系统的电磁干扰较大;
应用于AT供电方式的变压器接线形式有:纯单相接线、V/x接线、三相/两 相平衡(Scott、Wood-Bridge接线等)、十字交叉接线等。
第二部分:牵引变压器接线
2.2 纯单相牵引变压器
A a
A T N
b
B 纯单相结线
F B
二次侧中点抽出式单相结线
特点: ● 接线简单、可靠性高、设备数量少、工程投资低; ● 安装容量小、电能损耗小、运营费用低; ● 变压器容量利用率为100%; ● 理论上可取消变电所出口的电分相; ● 二次侧不能直接提供三相电源; ● 对电力系统的负序影响大,负序功率等于牵引负荷功率,仅适用于电网容量较大场合;
V/x结线
第二部分:牵引变压器接线
2.4 Y/△接线牵引变压器
A
IA
Δ
B
C
IB
IC
O
*1·来自Ia(y) Iby
* b(z)
U
Δ
2
Icz
Iax ·
c(x)
I U
特点: ● 一次侧中性点可接地运行; ● 二次侧能直接提供三相电源; ● 负序方面优于纯单相结线,与V/v结线相当; ● 滞后相电压水平往往偏低; ● 变压器容量利用率仅为75.6%;

电气化铁路基础知识讲座课件

电气化铁路基础知识讲座课件
用于控制列车运行,包括列车自动防护系统(ATP)、列车自动控制系统(ATC) 等。
调度系统
用于对列车进行调度指挥,确保列车安全、准时运行。
高速铁路与重载铁路技术
高速铁路技术
用于建设时速超过200公里的铁路,具有高速度、高安全、 高舒适等特点。
重载铁路技术
用于运输大宗货物,列车编组大、轴重较大,对线路和车辆 要求较高。
电力机车工作原理
阐述电力机车的工作原理,包括牵引 电动机、主变压器、辅助设备等关键 部件的作用和工作方式。
电力机车的维护与保养
介绍电力机车的日常维护和保养要求, 以确保机车的正常运行。
信号与控制系 统
信号与控制系统概述
信号与控制系统是保障电气化 铁路安全运行的关键技术之一。
信号设备
介绍信号机的种类、作用和工 作原理,以及信号显示的含义 和规则。
电气化铁路基础知识讲座课件
CONTENTS
• 电气化铁路概述 • 电气化铁路系统构成 • 电气化铁路技术原理 • 电气化铁路安全与维护 • 未来电气化铁路发展趋势
01
电气化铁路概述
定义与特点
定义
电气化铁路是一种使用电力驱动 的铁路运输系统,通过接触网或 第三轨供电,列车使用电动机驱 动车轮行驶。
20世纪90年代至今,随着 高铁技术的发展,高速电 气化铁路成为铁路发展的
重要方向。
电气化铁路的应用场景
01
02
03
城市轨道交通
城市内部的电气化铁路主 要用于地铁、轻轨等轨道 交通系统,承担大量公共 交通出行需求。
区域轨道交通
连接城市群或区域内部的 电气化铁路,用于实现中 长距离快速客运和货运服 务。
特点
电气化铁路具有高速度、大容量、 低能耗、少污染、安全可靠等优 点,是现代交通运输的重要形式 之一。

模块8 认知电气化铁路供电系统《铁道概论》教学课件

模块8  认知电气化铁路供电系统《铁道概论》教学课件
《铁道概论》
项目X XXXX
✩精品课件合集
项目八
认知电气化铁路供电系统
任务一 认知电气化铁路
【任务描述】
当前,世界已迈入建设高速电气化铁路的新时期,修建高速 电气化铁路的国家越来越多,列车运行的速度越来越快,运营里 程也越来越长,特别是欧洲,已经突破了国界,向国际化、网络 化发展。高速电气化铁路已经成为国家经济发展水平和铁路现代 化的主要标志之一。
任务二 认知电气化铁路牵引供电系统
(一) 牵引变电所 牵引变电所沿电气化铁道分布。 (二) 牵引网 牵引网由馈电线、接触网、钢轨和地、回流线等组成。 (三) 分区所(亭)
任务二 认知电气化铁路牵引供电系统
任务二 认知电气化铁路牵引供电系统
(四) 开闭所
任务二 认知电气化铁路牵引供电系统
(五) 自耦变压器站(AT所)
二、牵引供电系统的供电方式
(一) 直接供电方式
任务二 认知电气化铁路牵引供电系统
(二) BT供电方式
任务二 认知电气化铁路牵引供电系统
(三) AT供电方式
任务二 认知电气化铁路牵引供电系统
(四) CC供电方式
任务二 认知电气化铁路牵引供电系统
三、牵引变电所的供电方式
(一) 电力系统向牵引变电所的供电方式 1.一边供电
牵引变电所按其在电网中的位置、重要程度和电源引入方式的不 同,可分为:中心变电所、通过式变电所、分接式变电所。
任务三 认知牵引变电所
任务三 认知牵引变电所
二、牵引变电所的电气主接线
牵引变电所(包括开闭所和分区亭)的电气主接线是指由断路器、 隔离开关、互感器、避雷器、主变压器、母线和电缆等高压一次设备按 一定顺序连接起来,用于表示接收和分配电能的电路。

电气化铁路安全知识PPT课件

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在带电的接触网下禁止哪些作业?
1)禁止攀登机车、客车、棚车、保温车及罐 车的车顶,在车上从事任何作业; 2) 禁止站在棚车、保温车等高手闸制动台 上拧闸;在敞车、平车等装载轻浮货物上坐 立行走或装卸货物、捆绑篷布等; 3) 禁止使用胶皮软管冲刷机车车辆上部; 4) 禁止用非绝缘竿尺检测货物高度,登车 整理超高货物,紧固篷布或绳索等。
牵引供电系统主要包括牵引变电所、接触网 和继电保护装置三大部分。
牵引变电所
主要作用:将工业电网中送来的 110KV的高压电,降低至牵引供电 系 统 所 需 的 电 压 (25KV) , 以 单 相 交流方式经馈电线送至接触网。电 压的降低和三相变单相由牵引变压 器完成。
ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
架空式接触网.结构
1)接触悬挂 ; 2)支持装置; 3)定位装置(定位器) ; 4)支柱与基础 。
发现接触网断线或挂有线头、绳索等物 件时,就如何处理?
接触网断线或挂有线头、绳索等物件时, 因为其本身带有高压电,所以,任何人员 (包括所使用的百非绝缘物件)均不得与之接 触。应立即通知附近的接触网工区或电力 调 度员派人前来处理。同时,在接触网检修人 员到达以前,应在接触网断线处所10米以外 进行防护,防止其他人员进入断电处所。
操作隔离开关
4)操作隔离开关要准确迅速,一次开闭到 底,中途不得停顿或发生冲击; 5)操作使用的绝缘靴和绝缘手套,要存放 在阴凉干燥、不落灰尘的容器内,每隔6 个月送供电段检查试验绝缘性能一次。每 次使用前要进行简略漏气试验,以保证其 绝缘性能良好。
电气化铁路哪些部分带有25KV的高压电?
1) 接触网及其相连接部件(包括导 线、承力索); 2) 电力机车主变压器的一次侧; 3)接触网支柱及其金属结构上,当 接触网的绝缘损坏,且未装接地线 或接地线损坏时,瞬间会带有高压 电。

电气化铁道组成PPT课件

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• 以我国自行设计的 “韶山Ⅰ

型”(SS1)电力机车为例,它是 客货运两用的大功率机车。它由
力 机械部分和电气设备部分组成。 其机械部分主要由机车车体、车
机 底架、走行部、车钩缓冲装置、 制动装置等组成;其电气部分主
车 要包括受电弓、主断路器、牵引 ⑴ 变压器,转换硅机组、调压开关、
整流硅机组、平波电抗器、牵引
• 三相式接线原理如下所示。其原 边三相绕组连接成星形再接到电力系 统中;二次边三相绕组接成三角形。 三角形的一角与钢轨和大地相连;另 两角分别接在两侧的接触网上。这种 接线形式的变压器容量利用率低,仅 为3/4,同时对电3)
A
B
C
A
B
C
a
b
c
a
c
b
Y,d11接线原理图
电动机和制动电阻等。
• 每台机车的顶部装有两
套单臂受员弓,用来从接触 电 网 只上升取起流一,套一。般主机断车路运器行是时用,力
来接通或切断电力机车高压 机
电路的。当主断路器发生短 路及接地故障时,它能自动

切断机车电源,是机车的主 ⑵
要保护装置。
• 牵引变压器的作用是把

从接触网上取得的25kV高 压电降低为牵引电动机适用
目录
• 电气化铁道组成………………………3 • 电力机车………………………………4 • 牵引变电所……………………………14 • 接触网…………………………………23
• 采用电力机车牵引列车运行 的铁道称为电气化铁道。电力机 车是牵引动力,机车本身不带能 源,由外部供给电能。专门向电 力机车供电的装置称为牵引供电 装置。所以,电气化铁道是由电 力机车、牵引供电装置和铁道线 路三部分组成。

电气化铁路基础知识课件

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• 列车控制系统:列车控制系统是确保列车安全、高效运行的关 键技术之一。它通过无线通信与地面设备进行信息交换,实时 监测和控制列车速度、位置等信息,实现列车自动驾驶、自动 防护和自动监控等功能。
04
电气化铁路的运营与管理
列车运行计划
01
02
03
列车运行图
列车运行图是电气化铁路 运营的基础,规定了各趟 列车在区间运行、车站到 发及通过时刻。
电气化铁路利用电力机车作为牵引力,通过接触网获取电能,实现列车的牵引 和制动。与传统的内燃机铁路相比,电气化铁路具有更高的能源利用效率和环 保性能,同时能够提供更加稳定和高速的运输服务。
电气化铁路的发展历程
总结词
电气化铁路的发展经历了初期探索、技术成熟和现代化发展等阶段,逐渐成为现代铁路运输的主体。
VS
详细描述
在城市轨道交通方面,电气化铁路能够提 供高效、环保的公共交通服务,满足城市 居民出行需求。在区域间高速铁路方面, 电气化铁路能够实现高速列车的大规模运 输,促进区域经济一体化和人员交流。此 外,电气化铁路还可应用于矿山、港口等 特殊运输场景,提高运输效率和安全性。
02
电气化铁路系统组成
为了满足日益增长的客运和货运 需求,未来电气化铁路将具备更 大的运载能力,实现高效、大容 量的运输。
智能化与自动化
智能化调度系统
通过先进的信息化技术,实现列车运行的智 能化调度,提高运输效率并降低运营成本。
自动化驾驶技术
研发和应用自动化驾驶技术,减少人为操作 失误,提高列车运行的安全性和稳定性。
绿色环保与可持续发展
信号与控制系统
信号与控制系统是电气化铁路的指挥中心,负责列车运行的 调度和监控。
该系统包括信号机、轨道电路、自动闭塞设备和列车控制系 统等,保障列车安全、高效地运行。
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• 谐波问题 • 负序电流问题 • 功率因数问题 • 机车过分相问题 • 接地问题 • 继电保护问题 • 弓网关系问题 • 绝缘配合问题 • 电磁兼容问题
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谐波问题
无论是整流型机车,还是交-直-交机 车,都会向供电系统注入谐波电流,前 者注入的是低频的谐波电流(以3、5、7 次谐波为主),后者注入的是高频的谐 波电流(以15到21次谐波为主)。
图3-53 电力牵引系统的组成
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3
1 牵引变电所
(1)定义
牵引变电所是设置于电气化铁路沿线,安装有受电、变电、配电 设备的建筑物。
(2)任务
牵引变电所的任务是将电力系统高压输电线输送来的110千伏 (或220千伏)的三相交流电,变压为27.5千伏的单相交流电,向其 邻近区间和所在站场线路的接触网送电,保证可靠而又不间断地向接 触网供电。
• 直供方式、BT供电方式、AT供电方式等。 • AT供电方式的优点:供电距离长、通信干扰小、
供电功率大等。
• 目前常速电气化铁路的供电方式多为直供+回流 线的方式,高速和重载电气化铁路多采用AT供电 方式
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10
对牵引供电系统的基本要求:
• 可靠性:一级负荷、电源为双电源、电源接 入电压等级高(110kV、220kV、330kV)、两 座主变压器、馈出断路器备用。可靠性薄弱 环节:接触网系统(无备用、在运动中列车 作用下容易发生故障)。弥补措施:必要时 实施越区供电(越区供电时,由于供电能力 不足,列车无法按正常运行图运行)。
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负序电流问题
牵引供电系统的负荷为单相负荷,导致 从电力系统三相去用的电能不平衡,从而向 电力系统注入负序电流。
负序电流的危害:降低用户电能的利用 率,引起用户旋转电机转子表面温升过高。
整改措施:牵引供电系统采用换相方式 接入电力系统,采用新型供电方式。
限制:电力部门一直在对牵引供电系统 注入电力系统的负序电流进行限制。
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功率因数问题
列车从牵引供电系统取用的电能会随着 列车牵引定数、路况(限坡、弯道)、运行 图、司机操作技术等因素的影响,因此改变 列车取用的有功功率和无功功率,导致功率 因素发生变化。
电力部门要求大工业用户的功率因数达 到0.9以上,高出部分奖励、低于该数值将罚 款。
整改措施:加功率因数补偿装置,困难
谐波电流注入供电系统带来的危害: 1、对通信设备(系统)、控制设备(系 统)的可靠性带来不利因素;
2、降低用电设备的运行效率。
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谐波问题
整改措施:在牵引变电所增加滤波器 (单调谐滤波器、高通滤波器),存在 增加投资的问题。
限制:谐波电流问题一直是铁路部门 和电力部门之间争论的焦点问题。
电源进线、牵引变压器、高压开关设备、导线、 绝缘子、电压互感器、电流互感器、避雷器、 馈出线等。 ●牵引供电系统主要指标 供电电压:27.5kV,2×27.5kV 供电频率:50Hz 变电所间距:40~50km(直供方式)
80~100km(AT方式) 相数:单相
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主要的牵引供电方式:
(3)设备
在牵引变电所里,主要设有主变压器、电压互感器、电流互感器、
高压断路器、各种高压隔离开关以及避雷器等电气设备。
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(4)牵引变电所的供电安全
a)电网向牵引变电所供电:我国电气化铁路为国家一级电力负 荷。因此,每个牵引变电所都采用两路输电线供电,且两路输电线有 各自的杆塔、走线,以保证在一路输电线发生故障时,牵引变电所供 电不致于长时间中断。牵引变电所内还装有各种控制、测量、监视仪 表和继电保护装置等。
在于负荷波动导致功率因数大范围波动,难
以达到理想的补偿效果。
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交-直-交机车的功率因数基本接近1.0。
但我国电气化铁路仍然存在大量的 交-直机车,所采用的功率因数动态补 偿装置由于电力电子技术、器件造价等 问题,仍然无法大规模应用。
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机车过分相问题
在牵引变电所中,通常是把电力系统的 电能由高压降低为牵引供电系统所需要的电 压,同时把三相系统转变为两相系统,该两 相系统分别向牵引变电所两侧供电,因此, 列车在通过某些点时,需要从一相(如a相) 过渡到另外一相(如b相),在这两相之间需 要设置一个绝缘断口,这就是电分相。
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• 供电能力:满足在不同牵引工况下电能的输 送。关键点:牵引供电臂末端电压水平。
• 运行方式的灵活性:在确保供电的前提下, 为设备的检修、运行方式的调整等提供灵活 的操作方式。改变运行方式的动作迅速。
• 完备的确保一次系统运行可靠性的措施。
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目前牵引供电系统面临的主要问题:
图3-54 接触网
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链形接触悬挂是将接触 导线通过吊弦挂在承力索上。
简单接触悬挂是将接触导线 直接固定在支持装置上的悬挂 类型。
图3-55 链形接触悬挂
图3-56 简单接触悬挂
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二牵引供电系统原理概述
Hale Waihona Puke 图1、牵引供电系统示意图PPT学习交流
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●牵引供电系统的主要组成部分:
b)牵引变电所向接触网供电:目前。供电方式有两种,即单边供 电和双边供电。在单边供电方式下,接触网在相邻两个牵引变电所之 间的中央部位是断开的,将两个牵引变电所之间的接触网分成为两个 供电分区,电力机车只从一个牵引变电所取用电能。单边供电的操作 和保护都比较简单,故障范围也比较小,所以我国电气化铁路接触网 普遍采用单边供电方式。
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2 牵引网
通常,将接触网、钢轨、回流线构成的线路称为牵引网。接触网 和钢轨是牵引网的主体。
接触网(图3-54)是架设在电气 化铁路上空,向电力机车供电的一种 特殊形式的输电线路,其质量和工作 状态直接影响电气化铁路的运输能力。
接触网根据其接触悬挂类型,可 以分为简单接触悬挂和链形接触悬挂 两类。
电气化铁路供电系统
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1
一,电气化铁道牵引供电系统设置
将电能从电力系统传送到电力机车的电力设备,总称为电气化铁 道的供电系统。牵引供电系统主要包括牵引变电所和接触网两部分。
供电系统示意图
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2
发电厂(1)发出的电 流,经升压变压器(2)提 高电压后,由高压输电 线(3)送到铁路沿线的牵 引变电所(4)。在牵引变 电所里把电流变换成所 要求的电流或电压后, 经馈流线(5)转送到邻近 区间和站场线路的接触 网(6)上供电力机车使用。
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