牵引变电所
牵引变电
牵引变电所（traction substation）向电气化铁道或城市轨道交通电力牵引等提供电能和变换、分配电能的电气装置与设施。
其功能是将电力系统的三相交流电经降压、整流或变频后，供电力机车和...牵引变电所（traction substation）向电气化铁道或城市轨道交通电力牵引等提供电能和变换、分配电能的电气装置与设施。
其功能是将电力系统的三相交流电经降压、整流或变频后，供电力机车和动车组使用。
类型与主要设施根据电力牵引采用电流制的不同，牵引变电所区分为直流、低频交流及工频交流三种类型。
直流牵引变电所具有降压和整流两种功能，主要设备有降压变压器及整流装置。
用于直流制电气化铁路、矿山与城市轨道交通电力牵引系统。
低频交流牵引变电所具有降压和变频两种功能，主要设备有降压变压器、变频设备和升压变压器。
电力系统的三相工频交流电，经降压并将工频变换成低频162/3Hz，供具有单相整流子牵引电机的机车使用。
这种牵引变电所在西欧一些国家（德国、瑞士、瑞典等）得到采用。
工频交流牵引变电所的主要功能是降压，主要设备是降压变压器，以及无功、谐波综合补偿装置等，随着工频交流电力牵引制的发展，这类牵引变电所在中国、欧洲等不少国家得到广泛应用。
所有类型牵引变电所，都设有由断路器或快速开关、母线、测量用电流、电压互感器和避雷器等电气设备构成的屋外和屋内式配电装置，用以汇集和分配电能；各种电力变压器和换流设备，用以变换电压（降压和升压）、变换电流（整流）与频率（变频）；设于控制室内的控制、测量、信号、继电保护和自动、运动装置，它们是保证电气设备安全、经济运行的监控和保护设施；还设有供变电所运行、维护和控制、保护等需用的交、直流自用电电源与低压配电装置等。
各种牵引变电所功能与主要设施的示意框图见下图。
主要特点电气化铁路和城市轨道交通牵引变电所为一级电力负荷，要求电力系统必须采用双回进线或由两个电源点的环网进线，对其可靠供电。
牵引变电所原理
牵引变电所是一种用于电气牵引系统的供电设备，主要用于供应电力给铁路牵引车辆。
其工作原理如下：
1.输电系统：牵引变电所通常连接到高压输电网，通过输电线路将电能传输到牵引变电所。
2.变电系统：牵引变电所内部设有变电设备，包括变压器和开关设备。
变压器将输电线路上的高压电能转换为所需的供电电压，通常为600V或1500V。
3.供电系统：将被转换后的供电电压通过开关设备分配和控制，根据牵引车辆的需要进行调节和供应。
4.牵引系统：最后，供应的电能通过接触线或供电杆传输到铁路牵引车辆，并提供所需的电力供应，以驱动列车行驶。
牵引变电所的工作原理基于电力传输和分配的基本原理，通过变压和电力控制来满足铁路牵引系统对电能的需求。
经过转换和调节后的电能会通过供电系统传输给牵引车辆，实现列车的动力来源。
牵引变电所在实际应用中需考虑安全性、稳定性和可靠性等因素。
同时，为了提高电能的利用效率，牵引变电所还可以采用回馈制动等技术，将列车制动时产生的能量回馈至电网，提高系统的能量利用效率。
总而言之，牵引变电所通过对电能的转换、分配和控制，为铁路牵引系统提供所需的电力供应。
它是电力传输和分配在铁路牵引领域的应用之一，具有重要的作用，提供可靠的动力支持，确保列车行驶安全和顺畅。
牵引变电所
牵引变电所工频单相交流电力机车是功率很大的单相负荷，必然会影响到三相电力系统的对称性。
因此牵引变电所的重要任务不仅是将电力系统送来的高压电变为电力机车所需的电压．而且还通过采用不同形式的变压器及其结线，使电力机车的单相负荷对电力系统的不良影响降低到最小。
根据所采用的变压器的类型不同，牵引变电所通常又分为：单相牵引变电所（包括纯单相变电所，单相V，V结和三相V,V结变电所）；三相变电所；牵引变压器原边额定电压为110 VV A-220 kV，副边额定电压为55 kV或27.5 kV，比牵引网额定电压高10%。
为了提高牵引供电的可靠性，牵引变电所一般都安装两台变压器，即所谓冗余配置。
每台变压器就能承担全部负荷。
正常运行时，一台工作，另一台作为检修或故障时的备用。
第一节单相牵引变电所采用单相变压器的牵引变电所称为单相牵引变电所。
电力机车是单相交流负荷，显然，牵引变电所采用单相变压器最为直观简单，如图2—1所示。
单相变压器的高压绕组AX接三相电源的某两相，例如图中A、C相，电压为110 kV或220 kV 。
低压绕组ax的首端a接到牵引母线上，末端x与钢轨连接。
低压绕组输出电压为27.5 kV。
应该说明，单相牵引变压器和一般单相变压器的绝缘结构不同。
一般单相变压器，或是单独使用，或是组成三相组式变压器，都是一端接高压，另一端接地或接中性点，故可采用分级绝缘，接地端的绝缘水平较低。
而单相牵引变压器的高压绕组两端都接高压，故对地的绝缘要求相同，即所谓全绝缘。
1、三相V,V结线三相V,V结线是将两台V,V结线的单相变压器安装在同一油箱内，所以可视为单相变压器结线。
如图2—6所示。
一台单相变压器的高压绕组为A1-X1，低绕组为al-xl，另一台为A2—X2与a2—x2。
高压绕组引出3个端子A,B,C接三相电源，所以通常又称为三相V,V结线变压器。
第二节馈线电流馈线电流是指牵引变电所牵引侧母线经由馈电线送到牵引网中的电流。
牵引变电所运行检修安全规程(三篇)
牵引变电所运行检修安全规程牵引变电所是铁路系统的重要组成部分，负责供电给铁道上的牵引供电系统。
为确保牵引变电所的安全运行和检修工作顺利进行，制定了一系列的安全规程。
本文将就牵引变电所运行检修的安全规程进行详细阐述。
一、牵引变电所运行安全规程1. 牵引变电所的区域设置应满足安全生产要求，周边区域应清除杂草、杂物等可能引起事故的隐患，并设置警示标识。
2. 牵引变电所内设置灭火器、消防栓等消防设施，并定期检查、维护保养。
严禁在非指定区域吸烟、使用明火等火源。
3. 牵引变电所内应进行定期巡视，发现异常情况及时处理，并记录在册，做好安全运行记录。
4. 牵引变电所内的设备应按照操作规程使用，不得随意更改、调整设备参数和工作方式，严禁私自接入额外的电气设备。
5. 牵引变电所的电缆、线路等敷设应规范，严禁私拉乱接、盗用电力设备，避免发生短路、火灾等事故。
6. 牵引变电所内应设立相应的安全警示标识，员工应熟悉标识代表的含义，并遵守相应的操作规定。
7. 牵引变电所内需要进行维护的设备应有专人负责，维护人员应经过专业培训，具备相关的操作技能和安全意识。
8. 牵引变电所内设立应急救援预案，员工应参与应急演练并熟悉应急处理流程，确保在突发事件发生时能够快速反应并采取有效措施。
二、牵引变电所检修安全规程1. 检修前需做好充分的准备工作，包括了解设备检修要求、对检修人员进行培训、准备必要的工具和材料等。
2. 检修前应进行安全检查，确保设备处于停电状态，以防止电击、触电等事故发生。
3. 在检修过程中，必须按照工艺流程和操作规程进行，严禁擅自改变检修方案和操作步骤，确保检修过程的安全可控。
4. 检修期间应配备足够的安全保护用品，如安全帽、安全鞋、防护眼镜等，并严格遵守使用规定。
5. 对于涉及到高压设备的检修工作，必须由具备相应资质的专业人员进行，其他人员严禁进行高压设备的检修操作。
6. 在检修过程中，严格遵守操作规程，不得随意触碰、更换设备和线缆，严禁带电作业。
牵引变电所保护配置及整定原则
牵引变电所保护配置及整定原则牵引变电所，听起来是不是挺神秘的？其实它就在我们的生活中默默地发挥着重要作用，保证了电力的平稳传输，确保了我们的生活不受停电的困扰。
那变电所保护配置及整定原则，听上去又是一大堆技术术语，很多人可能觉得有点晦涩难懂。
别着急，咱们今天就用最简单的语言聊一聊这方面的内容，保证让你听得懂、记得住，甚至能在朋友面前抖一抖自己的知识小故事，大家都觉得你真是“行”！首先啊，牵引变电所的保护配置，可以简单理解为变电所为了防止各种电力设备出现故障，给自己安的“保险”。
大家都知道电力设备就像是我们家的电器一样，使用久了总会有个“老化”期，不小心出现点问题，就可能让整个电网瘫痪，甚至还可能引发大范围的停电事故。
那可就麻烦了。
所以变电所就需要一套很强大的保护系统，确保任何小问题都能第一时间被发现并解决，就像一个隐形的保镖，时刻守护着整个电网。
保护配置的核心原则就是“早发现、早处理”。
比方说，如果变电所的设备出了短路或是过载的故障，保护装置就会迅速“感知”到问题，并自动切断电源，防止故障继续扩展，影响到其他设备或者是整个电力系统。
这就好比你家的电器如果插座插得太满，出现了过载，电路断路器就会迅速断开，避免电器爆炸，避免火灾。
这个过程，一点也不夸张，就是“断电也得保命”的意思。
但是，光是“发现问题”和“切断电源”可不够，还得有个“整定”过程，才能确保保护装置能在“合适的时机”出手。
这就像咱们在生活中做事，得讲个分寸，不能随便冲动。
电力系统也是一样，它的保护装置设置了各种整定值，比如说，允许多大的电流通过，达到什么样的阈值才切断电源。
这个阈值设置得太低，万一出现正常的电流波动，保护装置就误判为故障，那岂不是太“玻璃心”了？而阈值设得太高，可能就无法及时发现故障，造成更大的损失。
所以，整定值的合理设定尤为重要。
接着讲，保护装置的选择也是有门道的。
就拿牵引变电所来说，通常会配置多种保护装置，比如过电流保护、差动保护、距离保护等，每种保护装置负责不同的任务。
牵引供电系统与变电所
*牵引供电系统组成
按电力机车集电方式的不同，接触网可分为： 架空单线式、架空复线式、第三轨方式 交流电气化铁道一般均采用架空单线式；城市无轨电 车则采用架空复线式，第三轨方式则普遍应用于地下 铁道。 架空接触网： 是一种悬挂在电气化铁道钢轨上方并和轨面保持一定 距离的链型或单导线系统，专为电力机车或电动车组 提供电力的特殊供电回路，机车通过受电弓与接触网 滑动接触取得电能。 由牵引变电所馈线到接触网末端的一段供电线路，称 为供电分区，也称供电臂。
*牵引供电系统组成
馈电线： 连接牵引变电所和接触网的导线，也称馈出线。馈电 线一般采用钢芯铝绞线，将变电所的电能输送给接触 网。
回流线： 是牵引供电回路中的一部分，是将轨道和牵引变 电所主变压器接地相之间连接的导线，通过其将 流经电力机车的负荷电流引入变电所。
*牵引供电系统组成
轨道： 除了作为电力机车的导轨外，轨道同时是牵引 供电系统中回流电路的一部分，在供给机车的 电流中有一部分是流入大地的，轨道的作用就 是将大地中的回流导入变电所。
*牵引供电系统组成
分相绝缘器： 又称电分相，串在接触网上，目的是把两相不同 的供电区分开，并使机车光滑过渡，主要用在牵 引变电所出口处和分区亭处。分段绝缘器又称电 分段，分为纵向电分段和横向电分段，前者用于 线路接触网上，后者用于站场各条接触网之间。 通过其上的隔离开关将有关接触网进行电气连通 或断开，以保证供电的可靠性、灵活性和缩小停 电范围等。
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*牵Байду номын сангаас供电系统组成
分区亭：
*牵引供电系统组成
开闭所：
实际上是起配电作用的开关站，增加牵引变电 所馈线数目,将长供电臂分段,使接触网横向电 分段,缩小故障范围。
开闭所,牵引变电所,分区所的区别
开闭所，牵引变电所，分区所的区别开闭所开闭所(sub-section post)牵引网有分支引出时，为保证不影响电力牵引安全可靠供电而设的带保护跳匣断路器等设施的控制场所。
多设于枢纽站、编组场、电力机务段和折返段等处。
在供电分区范围较大的复线AT牵引网中，有时为了进一步缩小接触网事故停电范围和降低牵引网电压损失和电能损失，也可在分区所与牵引变电所之间增设开闭所，也称辅助分区所(subsectioning post)。
开闭所的主要设备是断路器。
电源进线一般设两回，复线时可由上、下行牵引网各引一回，出线则按需要设置。
当出线数量较多时，也可将开闭所母线实行分段。
单线时如就近无法获得第二电源，也可只引一回电源。
AT牵引网辅助分区所(SSP)的典型结构见下图。
图中，T为接触网;F为正馈线，PW为与钢轨并联的保护线(protection wire);B为断路器;SD为保安接地器;LA为避雷器;OT为控制回路电源;PT为电压互感器;AT为自耦变压器。
保护线的作用是当接触网或正馈线绝缘子发生闪络接地时，可与保护线形成金属性短路，便于断电保护动作。
分区亭分区亭设于两个牵引变电所的中间，可使相邻的接触网供电区段(同一供电臂的上、下行或两相邻变电所的两供电臂)实现并联或单独工作。
如果分区厅两侧的某一区段接触网发生短路故障，可由供电的牵引变电所馈电线断路器及分区亭断路器，在继电保护的作用下自动跳闸，将故障段接触网切除，而非故障段的接触网仍照常工作，从而使事故范围缩小一半。
AT所牵引网采用AT供电方式时，在铁路沿线每隔10km左右设置一台自耦变压器AT，该设置处所称做AT所。
牵引网的构成:1 馈电线2 接触网3 轨道回路和回流系统(一)牵引变电所牵引变电所是电气化铁路的心脏，它的功能是将电力系统输送来的110kV或220kV等级的工频交流高压电，通过一定接线形式的牵引变压器变成适合电力机车使用的27.5kV等级的单相工频交流电，再通过不同的馈电线将电能送到相应方向的电气化铁路(接触网)上，满足来自不同方向电力机车的供电需要。
牵引变电所基本知识
牵引变电所基本知识 Document serial number【UU89WT-UU98YT-UU8CB-UUUT-UUT108】XXX供电段教育培训教材牵引变电所基本知识2012年目录第一章电力牵引供电系统组成用电能做为铁路运输动力能源的牵引方式称为电力牵引。
电气化铁路沿线设置一套完善的、不间断地向电力机车供电的设备，通常将这种完整的、可靠的工作系统称为电力牵引供电系统。
电力牵引供电系统由地方发电厂、110KV高压输电线、牵引变电所、馈电线、接触网、轨地回流线等组成。
在电气化铁路沿线，为了保证可靠供电、检修方便，每隔一定的距离就会分布着具有一定功能的所亭，有牵引变电所、分区亭、开闭所、AT所组成。
一、牵引变电所牵引变电所是电气化铁路的心脏，其作用是将110KV（220 KV）三相交流电变换成（或55）KV单相工频交流电，并供给电力牵引网和电力机车，此外，有少数牵引变电所还需担负10KV动力负荷。
所以，牵引变电所具有三个主要功能：接受三相电能；降压分配电能；减相以单相馈出供给牵引网。
二、分区亭在电气化铁道上，为了提高运行可靠性，增加供电工作的灵活性，在相邻变电所供电的相邻两供电分区的分界处常用分相绝缘器断开，若在断开处设置开关设备和相应的配电装置，则组成分区亭。
在复线电气化区段，分区亭的主要功能：（1）使同一供电臂上的上、下行接触网并联工作或单独工作。
当并联工作时，分区亭内的断路器闭合以提高接触网的末端电压；单独工作时，断路器打开。
（2）同一供电臂上的上、下行接触网（并联工作）发生短路事故时，由牵引变电所相应的馈线断路器和分区亭中的断路器配合动作，切除事故区段，缩小事故范围。
非事故区段仍可正常供电。
（3）当某牵引变电所全所停电时，可闭合分区亭中的越区隔离开关，有相邻牵引变电所向停电牵引变电所进行越区供电。
总之，分区亭的作用是：对单线牵引网，使两相邻供电臂单独工作或实现越区供电。
对双线牵引网，使上、下行接触网并联，提高末端电压，缩小事故范围和必要时的越区供电。
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处所称做AT所。
三、电气化铁路牵引供电方式
㈠、牵引变电所对接触网的供电方式
牵引变电所对接触网的供电方式可分为单边供电和双边供电，接触网单线区段普遍采用单
边供电，复线区段可以采用单边供电也可以采用双边供电，但由于复线的双边供电分区亭设备
复杂，对接触网短路故障的保护十分困难，故目前我国只采用复线单边供电。
㈡分区亭
为了增加供电的灵活性，提高运行的可靠性，
在两个牵引变电所的供电区间常加设分区亭。分
区亭起到平时将两个供电臂或上下行接触网联络
起来的作用，这样，当事故发生时，可缩小停电
范围和实现越区供电。
馈电线
㈢AT所
牵引网采用AT供电方式时，在铁路沿线每 隔10km左右设置一台自耦变压器AT，该设置
电力机车
二、电气化铁路牵引供电回路
牵引供电回路是由牵引变电所、馈电线、接触网、电力机车、钢轨、地或回 流线构成。另外还有分区亭、开闭所、AT所等。如下图:
㈠开闭所
牵引系统中的开闭所，实际上从严格意义上讲是“高压配电”站，仅仅起配
电作用，实现环网供电、双路互投等功能。开闭所应尽量设置在枢纽地区的负
荷中心处，以减少馈线的长度和馈线与接触网的交叉干扰。
单边供电各变电所相互独立，接触网供电分区由牵引变电所
从一边供应电能。每个接触网供电分区通常称为一个供电臂，相
邻两个牵引变电所之间的供电臂相互绝缘，机车只从相关的某个
牵引变电所取电。对于两个异相牵引端口的牵引变电所，通常在 开关
牵引变电所出口两馈线相连的接触网上和分区的接触网上设分相
绝缘器。当某一牵引变电所因故障失电时，可将两端分区亭的开
关合上进行越区供电。
B
B
A
㈡、牵引电网对机车的供电方式
1、直接供电方式 直接供电方式是牵引电网中不加特殊防护措施的一种供电方式。它以一根馈线接
在接触网上，通过机车钢轨回到变电所，下图所示：
牵引变电所
C
A
电力机车
接触网 钢轨
这种供电方式最简单，投资最省，牵引网阻抗小，能耗也较低，机车由接触网取得电 流，经钢轨流回牵引变电所。这种直接供电方式的缺点是由于钢轨与大地是不绝缘的，一 部分回流由钢轨流入大地，因此对沿线通信线路产生感应影响。
使牵引电流在邻近的通信线路中的电磁感应影响大大的
回流线
减小。但BT方式牵引网结构复杂，造价较高，由于吸流
变压器串入接触网，使得牵引网阻抗变大，供电臂长度将 减小；因存在BT分段（火花间隙），不利于高速、重载 等大电流运行.
接触网
吸 电力机车 上
线
钢轨
4、AT供电方式
AT供电方式又称为自耦变压器供电方式,是每隔10km左右在接触网与正馈线之间并联 接入一台自耦变压器，其中性点与钢轨相连。电力机车由接触网受电后，牵引电流一般 由钢轨流回，由于自耦变压器的作用，经钢轨流回的电流经自耦变压器绕组和正馈线流 回变电所，因电流在接触网和正馈线中的方向相反，因而对邻近的通信线路干扰很小。 如下图所示。
一、电气化铁路牵引供电系统概述
中国电气化铁路是从1961年建成宝鸡一风州段 (93ｋｍ)开始的 ,它经历了从无到有、 从山区到平原、从单线到复线 ,从一般干线到繁忙干线、客专线，从常速到准高速、高铁 的发展历程。
电气化铁路的牵引动力是电力机车，机车本身不带能源，所需能源由电力牵引供电系统 提供。牵引供电系统是指铁路从地方电站引入110kv（220KV)）电源，通过牵引变电所降 压至27.5kv送至电力机车的整个系统，它由地方变电站、110kv（220KV)）输电线、牵引 变电所、27.5kv馈电线、接触网、电力机车、轨回流线、地回流线组成。其中牵引变电所 是电气化铁路供电系统中的心脏,它的主要任务是将地方变电站输送来的110kV（220KV)三 相交流电变换为27.5kV单相电，然后以单相供电方式经馈电线送至接触网上，接触网沿铁 路上空架设，电力机车升弓后便可从其取得电能，用以牵引列车。电压变化由牵引变压器 完成，牵引变电所通常设置两台变压器，采用双电源供电，互为备用以提高供电的可靠性， 还设置有串联和并联的电容补偿装置，用以改善供电系统的电能质量，减少牵引负荷对电 力系统和通信线路的影响。
三相电源 GK
GK
三相电源 GK
DL
DL
GK
目录
一、电气化铁路牵引供电系统概述 二、电气化铁路牵引供电回路 三、电气化铁路牵引供电方式 四、牵引变电所高压进线接线方式 伍、牵引变电所一次设备模拟接线图 六、牵引变电所主要一次设备结构及工作原理 七、牵引变电所二次设备及其接线图 八、牵引变电所工作票填写标准 九、牵引变电所值班业务基础知识 十、牵引变电所常见故障及处理方法
2、带回流线的直接供电方式(直供加回流)
带回流线的直接供电方式是在接触网支架上架设一条与钢轨并联的回流线，如下图示， 电流一部分改由架空回流线流回牵引变电所，其方向与接触网中馈线电流方向相反，架空 回流线与接触网距离较近，利用接触网与回线之间的互感作用，因此相当于对邻近通信 线路增加了屏蔽效果,另外，钢轨电位大为降低，对通信线的干扰得到较好抑制。
网上，次边串接在回流线中。间隔约1.5-4km 设置一台吸流变压器，在两个吸流变压器中
间，把轨道和回流线连接起来，这个连接成为吸上线。它是机车电流返回回流线的通路。
回流线中流回的电流与接触网内流过的牵引电流大小基
本相等，方向相反，它们形成的电磁场相互抵消，这样
就显著的消弱了接触网和回流线周围空间的交变磁场，
电力机车
接触网 钢轨 正馈线(架空回流线)
四、牵引变电所高压进线接线方式
牵引变电所进线电源接线方式分为桥式接线和双T接线，其中桥式接线又分为内桥接线 和外桥接线。双T接线是目前采用比较普遍的一种接线方式，它比内桥和外桥接线形式都简 单，双T接线要求两回进线同时采用，一般都能作主供回路，并能作为互为备用。各种接线 如下图所示：
牵引变电所
电力机车
接触网 回流线
钢轨
3、BT供电方式
在牵引供电系统中加装吸流变压器-回流线装置的供电方式，称为吸流变压器供电方
式，简称BT（Booster Transformer）供电方式。它是在牵引网中，每相距1.5-4km，设一
台变比为1：1的吸流变压器，吸流变压器采用变比为1：1的特殊变压器，原边串接在接触