电力系统对牵引变电所的供电方式
电气化铁路牵引供电基本知识
G O
W2
W3平衡绕组 OCS
R
数学关系：非接地相O的阻抗： ZO=（ ）ZG 非接地相的两端增加了两个对 3 +1 称的外 移绕组——平衡绕组 W3：W3=（ ）/2W2 容量利用率接近100%。
SCOTTE结线
四、牵引变压器结线
• • • • • • • • • • • • • • • 优点：SCOTTE变压器把三相对称电压变换为两相对称电压（相位相差 900）；当两臂负荷电流相等（相位相差900）时，原边三相电流对 称——不含负序电流。 每所设两台，一主一备。 SCOTTE变压器的两个输出电压可以根据需要取值：如适应AT供电方 式，取55kV，两个输出电压分别接两个自耦变压器的两端点，中间抽 头接地网和钢轨，获得2*27.5kV电压。 但55kV绕组无中间抽头，用于AT供电方式时，应另设2台AT变压器。 输出容量与额定容量接近相等，容量利用率接近1。 可采用逆SCOTTE变压器产生三相对称电压供牵引变电所的自用电。 缺点：绕组需全绝缘，变压器造价高。 主接线复杂，设备多，工程投资大。 存在中性点不能引出问题：原边接点0随负荷变化而产生漂移，漂移 引起各绕组电压不平衡，加重绕组绝缘负担。故只能用于中性点不接 地系统。容量利用率接近100%。
电气化铁路牵引供电基本知识
第一篇 电力牵引供变电系统
概述一
概述二
总体目录
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一、电力系统 二、牵引变电所的一次供电方式 三、牵引变电所的引入方式 四、牵引变压器结线 五、牵引变电电气主接线 六、电气化铁路的供电方式 七、接触网的供电方式 八、牵引变电所防雷、回流及接地 九、负序的影响及对策 十、并联电容无功功率补偿 十一、谐波的影响及对策 十二、牵引变电所的电气设备
牵引变电所一次接线方式有哪几种
牵引变电所一次接线方式有哪几种
牵引变电所一次接线主要有桥式接线和双T型接线两种。
（1）桥式接线：在通过式变电所中，有电力系统的穿过功率通过，桥断路器应经常处于闭合状态，这种接线称为桥式接线。
桥式接线有外桥式和内桥式两种：
a）外桥式接线：连接桥设在线路侧时，为外桥式接线。
外桥式接线适用于线路较短或变压器需要经常切换的情况。
b）内桥式接线：连接桥设在变压器侧时，为内桥式接线。
内桥式接线适用于线路较长或变压器不需要经常切换的情况。
（2）双T型接线：也叫分支接线，它于外桥式接线相似，区别是用桥隔离开关代替了原来的桥断路器。
双T型接线设置了桥隔离开关目的是当某一因故障或检修退出运行时，另一输电线路可借助桥隔离开关向两台变压器同时供电。
母联隔离开关经常是闭合的，两组进线只有一组向变电所供电的是工作电源（主电源），另一组输电线则是备用电源（副电源），与桥式接线相比，省去一台断路器，隔离开关也减少了。
因此屋外配电装置的结构简化，占地面积减小，相应的以桥断路器为作用的保护装置也随之取消，控制室内的二次接线大为减化。
牵引变电所一次接线大多采用双T型接线。
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。
牵引供电-供电方式
牵引网供电方式的比较
AT供电方式特点 1) AT供电方式特点 25kV系统，供电电压比直供方式高一倍， kV系统 ① 2×25kV系统，供电电压比直供方式高一倍，电压 损失降为1/4 ， 牵引网单位阻抗约为直供方式的1/4 损失降为 1 牵引网单位阻抗约为直供方式的 1 实际略高） 电能损失小，显示了良好的供电特性； （实际略高），电能损失小，显示了良好的供电特性； 牵引变电所的间距大，易选址， ② 牵引变电所的间距大 ，易选址 ，减少了外部电源 的工程数量和投资； 的工程数量和投资； 减少了电分相数量，有利于列车的高速运行； ③ 减少了电分相数量，有利于列车的高速运行； 牵引网回路是平衡回路，防干扰效果， ④牵引网回路是平衡回路，防干扰效果，可改善电磁 环境，并减少防干扰费用； 环境，并减少防干扰费用；
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IC 1
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IC 2
I
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C
I1
AC
U1
55kV
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I2
T
IT 1
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IT 2
U2
I1
′ U1
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IF
′ U2
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I2
F C
T
F
复线末端并联AT网络 复线末端并联 网络
电流分配关系
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I1
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IC 1
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IC 2
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U1
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I
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IT 1
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IT 2
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I2
′ U1
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IF
′ U2
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I2
I1
x
D
单线短回路中的电流分配
(完整版)牵引供电方式
—轨道大地回路，改变为距离相对很小的接触网—回流线线路。而且，
方向相反，它们
这样就达到了牵引供电回路比较对称的目的，显著的消
使牵引电流在邻近的通信线路中的电
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
BT分段（火花间隙），不利于高速、
BT方式的钢轨电位低，抑制通信干扰的效果很好。
接触网对机车的供电方式
1） 直接供电方式
牵引网结构最简，投资最小，但钢轨电位较高，的直接供电方式
DN供电方式：在钢轨上并联架空回流线（又
。
原来流经轨道、大地的回流，一部分改由架空回流线流回牵
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，
G入地。在钢轨对地泄漏电阻和机车取流较
AT区段中部加横向连接线CPW，将钢
并联于牵引网中，克服了BT串入网中BT分段的缺陷，使供电电压成倍
170%-200%），网上压
5） CC供电方式
同轴电缆内外导体间的互感系数很大，吸流效果和抑制通信干扰的效果均
BT和AT供电方式。CC供电牵引网阻抗和供电距离与AT方式相近，钢轨
以加长带有不同电位的两段钢轨之间的距离，此外，当
--回方式比吸--轨方式抑制通信干扰的效果好。我国采用的BT方式均为
-回方式，日本东海道新干线也如此，而英国、法国、瑞典两种方式都有应用，
BT-钢轨方式。
1：1的特殊变压器，其特点是要求励磁电流小。吸
1.5-4km 设置
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
AF与T架设在同一支柱上。牵引变压器的次边以55kV，在供电臂上并接
。AT两半线圈匝数n1＝n2，即原、次边变比为2：1，使供给接触网上的电
1.2.2牵引变电所向牵引网供电方式选择
越区供电
25kV
知识点二、牵引变电所向牵引网供电
(2)双线区段 采用同相的单边供电，分为单边分开供电、单边并
联供电以及全网并联供电。 ①同相一边分开供电（上、下行独立供电)
电力系统
牵引 变电所
牵引 变电所
牵引 变电所
牵引 变电所
上行
上行
下行
下行
知识点二、牵引变电所向牵引网供电
②一边并联供电（末端并联供电、单边并联供电) 在同一供电分区内，上行和下行的接触线在分区末端
知识点二、牵引变电所向牵引网供电
单线区段：只有一条铁路线，上、下行为同一条线，列车 交会只能在车站进行。
电分相（中性段）：电分相绝缘装置串接在分区所或变电
所出口的接触网中，将不同的供电分区分开，避免不同电
压或不同相位的两相邻供电分区相互连通而形成短路。
分区所
分区所
分区所
电分相
电分相
25kV
知识点二、牵引变电所向牵引网供电
分区所 电分相 供电分区
分区所
受流过程
分区所
电力系统
分区所
牵引 变电所
牵引 变电所
牵引 变电所
牵引 变电所
上行
25kV 上行
下行
25kV 下行
知识点二、牵引变电所向牵引网供电
按分区所的运行状态，通常分为：单边供电和双边供电。 1. 单边供电
(1)单线区段：接触线供电分区由牵引变电所从一边供应电 能，此时的供电分区通常称为供电臂(feeding section)。
一、外部电源的供电方式 二、牵引变电所向牵引网供电方式 三、牵引网向电力机车供电方式
电气化铁道主要供电方式
接触网的供电方式我国电气化铁路均采用单边供电方式，即牵引变电所向接触网供电时，每一个供电臂的接触网只从一端的牵引变电所获得电能（从两边获得电能则为双边供电，可提高接触网末端网压，但由于其故障范围大、继电保护装置复杂等原因尚未有采用）。
复线区段可通过分区亭将上下行接触网联接，实现“并联供电”，可适当提高末端网压。
当牵引变电所发生故障时，相邻变电所通过分区亭实现“越区供电”，此时供电范围扩大，网压降低，通常应减少列车对数或牵引定数，以维持运行。
1、直接供电方式如前所述，电气化铁路采用工频单相交流电力牵引制，单相交流负荷在接触网周围空间产生交变电磁场，从而对附近通信设施和无线电装置产生一定的电磁干扰。
我国早期电气化铁路（如宝成线、阳安线）建设时，处于山区，地方通信技术不发达，铁路通信采用高屏蔽性能的同轴电缆，接触网产生的电磁干扰影响极小，不用采取特殊防护措施，因此上述单边供电方式亦称为直接供电方式（简称TR供电方式）。
随着电气化铁路向平原和大城市发展，电磁干扰矛盾日显突出，于是在接触网供电方式上采取不同的防护措施，便产生不同的供电方式。
目前有所谓的BT、AT和DN供电方式。
从以下的介绍中可以看出这些供电方式有一个共同特点，即在接触网支柱田野侧，与接触悬挂同等高度处都挂有一条附加导线。
电力牵引时，附加导线中通过的电流与接触网中通过的牵引电流，理论上讲（或理想中）大小相等、方向相反，从而两者产生的电磁干扰相互抵消。
但实际上是做不到的，所以不同的供电方式有不同的防护效果。
2、吸流变压器（BT）供电方式这种供电方式，在接触网上每隔一段距离装一台吸流变压器（变比为1:1），其原边串入接触网，次边串入回流线（简称NF线，架在接触网支柱田野侧，与接触悬挂等高），每两台吸流变压器之间有一根吸上线，将回流线与钢轨连接，其作用是将钢轨中的回流“吸上”去，经回流线返回牵引变电所，起到防干扰效果。
由于大地回流及所谓的“半段效应”，BT供电方式的防护效果并不理想，加之“吸——回”装置造成接触网结构复杂，机车受流条件恶化，近年来已很少采用。
铁路机车、动车组习题
11.机车牵引力（F）和运行速度（V）的乘积，就是机车的 _____（N），即F·V＝N，常用“千瓦”做单位。 功率
12.任何一种机车，它的最大功率是一定的，叫做_____功率 。 标称
13.为了充分利用机车的功率，要求机车在各种不同运行阻 力的情况下，都能具有恒功率输出性能。这就要使F·V＝ _____。 常数
14.柴油机：多为四冲程、多缸、废气涡轮增压柴油机。 四冲程工作行程:______、_____、_____、____。
进气、压缩、燃烧膨胀、排气
15.交直流电传动装置中的，整流装置：利用硅二极管的 _____。
单向导电特性
16.中国第一台电力机车于1958年诞生于湖南_____，命 名为“_____”。 株洲 韶山 17.电气化铁道由_____和_____两部分组成。 牵引供电系统 电力机车 18. 电力机车的电气制动包括：_____和_____。 电阻制动 再生制动 19.铁路沿线负责机车运用和检修工作的基层生产单位是 _____。 机务段 20.机车乘务制度基本上分两种：_____和_____。 包乘制、轮乘制
21、动车组是由动力车和_____或全部由动力车长期固定 地连接在一起的车组。 拖车 22、动车组中M表示 _____，T表示 _____。 动车 拖车 23、中国高速铁路动车组简称为 _____。
CRH 24、国外300km/h高速列车紧急制动距离均在 _____m。
3000~4000 25、我国200km/h快速列车的紧急制动距离为 _____m。
三、选择题
1．内燃机车走行部采用（ ）的结构形式。 A．转向架 B．固定架 C．活动架 D．滚 动架
2．电力机车顶部一般装有两套单臂（ ），它紧压接 触网导线，沿接触网导线滑行取得电流。A A．主短路器 B．受电弓 C．主变压器 D．硅整流装置 3．目前我国电力机车的主要类型是（）。B A．东风型 B．韶山型 C．东方红型 D．前进型 4．液力传动内燃机车，柴油机的功率要通过（）装置 才能变为机车的轮周功率。B A．液力传动 B．电力传动 C．发电机
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电力系统对牵引变电所的供电方式
这些都可以在技校里面都可以学到的知识，例如：甘肃轨道学校；兰州轨道技校，一些有知名的技工学校和技术学校都可以得到很好的学习和实践。
关键词：甘肃轨道学校，兰州轨道技校，技工学校，技术学校，职业技校.
电力系统向牵引变电所供电的方式可分为单电源供电，双电源供电和混合供电。
当同一电气化区段有不同那个的电力系统功能供电时，在牵引网的分界处，应设置分相电分段而不应并联。
牵引变电所设置两台变压器，它要求双电源供电。
一、牵引变电所高压进线的主接线方案
（一）牵引变电所主接线的要求
1、牵引变压器的接线方式不同，对主接线的影响较大。
2、在满足可靠性的情况下，应尽量采用简单的接线形式，一般一双T
接线为主。
3、双T接线虽然要求双回路进线，但可根据电气化铁路的重要程度和运量大小而采用手动投入或自动投入备用回路。
当变电所的双回路进线中，主回路发生故障时，备用回路应投入。
当采用手动投入时，将有一段停电时间（几数分钟到几十分钟），但可使主接线简化，考虑到110kV线路故障率较低，而且220 kV及更高系统逐步形成之情况下，这种接线方式得到了普遍应用。
4、对于重要电气化区段，可采用自动投入或双回路主供。
5、接触网的故障率较高，要求27.5 kV 侧馈线断路器能承受较高的跳闸次数或有足够的备用。
（二）单母线分段接线
1、单母线分段接线当牵引变电所除了110kV两回电源引入线外，还有别的引出线的时候，通常采用此种方式。
正常运行时，分段断路器闭合，两母线并列运行，电源回路和同一负荷的馈线应交错连接在不同的分段母线上，分段断路器既能通过穿越功率，又可在必要的时候将母线分成两段，这样，当母线检修时，停电范围可缩小一半；母线故障时，分段断路器自动跳闸，将故障段母线断开，非故障段母线及其线路仍照常工作，仅使故障段母线连接的线路停电。
单母线分段的接线，广泛用于城市电牵引变电所和110Kv电源进线回路较少的电牵引供电系统。
2、单母线带旁路母线接线单母线分段的接线虽然有上述优点，但是，还是存在断路器检修或故障时将使有关回路停电的缺陷，为此，增设一组旁路母线，组成带旁路母线的单母线接线即可解决这一矛盾。
（三）桥型接线
当110Kv侧有两回进线且需要穿越功率时，采用桥型接线。
1、内桥接线内桥接线中带有隔离开关构成的外跨条，作为检修桥断路器时旁路用。
该接线的特点是线路中有一回故障，不影响供电。
但变压器故障时，造成线路中断。
考虑到变压器故障率比进线故障少，因此这种接线可加强牵引负荷供电的可靠性而对电力系统不会带来多大影响，目前采用较多。
由于解裂变压器也会造成线路中断，所以如需经常操作主变压器的场合，不宜采用内桥接线。
2、外桥接线
该接线的特点是变压器故障不影响线路，变压器的投入和切除方便，线路穿越功率只经过桥断路器，但线路故障时影响一台变压器的供电，这种接线往往用于电力系统中比较重要的系统联络线上。
（四）双T接线双T接线是目前采用比较普遍的一种接线方式，它在变电所要求两回进线时采用。
一般情况下，其中一回引自电源点的专用间隔，另一回进线可从电力系统的各供电线路上连接。
双T 接线比上述两种接线形式都简单，双回进线都在供电要求不高的场合，采用一回助攻，另一回备用。
若两回进线都能作主供回路，并能作为互为备用，则可消去外跨条，使接线更为简单。
在供电要求高的场合，应优先采用两回进线都能作为主供的方案。