牵引供电系统由哪些设备组成
❶ 牵引变电所是什么都有哪些设备
变电变电,肯定离不开变电所,那你知道变电所是干什么的吗?它又有哪些设备组成呢?
今日,变电一小兵带你走入铁路牵引变电所,详细了解这些未知。
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牵引变电所是指将发电厂经电力传输线送来的电能变换成适合机车车辆所需的电压,并分送到接触网或接触轨(第三轨)的场所。分直流牵引变电所和交流牵引变电所。铁路牵引变电所,一般是交流牵引变电所,将发电厂经电力传输线送来三相高压(110KV或220KV)交流电通过降压变压器变换为适合机车车辆所需的两相27.5KV的交流电,然后向铁路上、下行两个方向的接触网供电。牵引变电所每一侧的接触网都被称做供电臂。
隔离开关(刀闸)的主要作用是在设备或线路检修时隔离电压,以保证安全。它不能断开负荷电流和短路电流,应与断路器配合使用。隔离开关与断路器串联运行,停电时应先拉断路器后拉隔离开关,送电时应先合隔离开关后合断路器,如果误操作将引起设备损坏和人身伤亡。
负荷开关能在正常运行时断开负荷电流但没有断开故障电流的能力,一般与高压熔断丝配合用于10kv及以上电压且不经常操作的变压器进出线上。
为了减少牵引变电所的占地面积,近年来积极发展六氟化硫全封闭组合电器(GIS)。它把断路器、隔离开关、母线、接地开关、互感器、出线套管或电缆终端头等分别装在各自密封间中,集中组成一个整体外壳充以六氟化硫气体作为绝缘介质。这种组合电器具有结构紧凑、体积小、重量轻且不受大气条件影响、检修间隔长、无触电事故和电噪声干扰等优点,但其价格贵,制造和检修工艺要求高,目前我国仅有部分地区铁路牵引变电所投入使用。
四、防雷设备
牵引变电所还装有防雷设备,主要有避雷针和避雷器。避雷针是为了防止牵引变电所遭受直接雷击将雷电对其自身放电把雷电流引入大地。在牵引变电所附近的线路上落雷时雷电波会沿导线进入牵引变电所,产生过电压。另外,断路器操作等也会引起过电压。避雷器的作用是当过电压超过一定限值时,自动对地放电降低电压保护设备放电后又迅速自动灭弧,保证系统正常运行。目前,使用最多的是氧化锌避雷器。普速铁路牵引变电所馈线侧还有加装抗雷圈防雷,所内交直流屏内接有浪涌保护器进行防雷。
五、母线
母线是指在变电所中各级电压的连接,以及变压器等电气设备和相应配电装置的连接,大都采用矩形或圆形截面的裸导线或绞线,这统称为母线。母线的作用是汇集、分配和传送电能。母线按外型和结构,大致分为以下三类:硬母线——包括矩形母线、槽形母线、等;软母线——包括铝绞线、铜绞线、扩径空心导线等;——包括、分相母线等。一般铁路牵引变电所内最常见的母线就是矩形母线及钢芯铝绞线。
六、接地装置
接地装置是指埋设在地下的接地电极与由该接地电极到设备之间的连接导线的总称,主要是由埋入土中的接地体(圆钢、角钢、扁钢、钢管等)和连接用的接地线构成。根据接地的目的不同,电气设备的接地可分为:工作接地、防雷接地、保护接地、仪控接地。
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❷ 牵引供电系统的基本组成和结构是怎样的有何特点
牵引供电系统是指拖动车辆运输所需电能的供电方式。牵引供电系统是指铁回路从地方引入220(110)KV电源答,通过牵引变电所降压到27.5KV送至电力机车的整个供电系统。
牵引供电优缺点
牵引供电的优越性
电气化铁路运输电力牵引的优越性主要体现在如下几个方面:
1、电力牵引可节约能源,综合利用能源
2、电力牵引可提高列车的牵引重量,提高列车的运行速度
3、电力牵引制动功率大,运行时安全性高强
4、电气化铁路运输的成本费用低
5、电力牵引易于实现自动化,利用采用先进科学技术,利于改善劳动条件,利于环境保护
牵引供电的缺点
电气化铁路运输电力牵引的缺点主要体现在如下几个方面:
1、基本建设投资较大。
2、对电力系统存在某些不利因素。
因为牵引供电用电是单相负荷,将会在电力系统中产生较大的负序电流和负序电压,而且电力机车的功率因数较低,高次谐波含量较大等都会给电力系统造成不良影响。
3、对铁路沿线附近的通讯线路造成一定的电磁干扰。
4、接触网需要停电检修,要求在列车运行图中留有一定的天窗时间,在此时间内列车要停止运行。
❸ 电力牵引供电系统由哪些部分组成及其功能
要是电压等级相同的话;分别是主受柜(电源入户)
配电柜(电源配出)
启动柜(电力牵引启动、负荷保护等)
要是电压等级高一级的就加上;高压主授(高压电源入户)
变压器(得到使用电源)
配电柜(电源配出)
❹ 铁路牵引供电系统由哪些主要设备构成
铁路牵引供电系统由牵引变电所、分区所和接触网等组成。
牵引变电所内设备主要包版括牵引变压器、断路权器、电动及手动隔离开关、避雷器、电压及电流互感器、二次保护系统、交直流电源系统等;
接触网根据供电方式不同有AT、直供两类方式(BT已基本不用),其中AT接触网由供电线、接触线、承力索、吊铉、正馈线、保护线组成。直供接触网由供电线、接触线、承力索、吊铉、回流线组成。
❺ 电气化铁路供电系统由哪些部分组成
电气化铁道供电系统通常包括两大部分,即对沿线,牵引变电所输送电力的外部供电系统;以及从牵引变电所经降压、变相或换流(转换为直流电)后,向电力机车、动车组供电的变、直流牵引供电系统。
电气化铁道供电系统(power supply system for electrified railway)由电力系统经高压输电、牵引变电所降压、变相或换流等环节,向电气化铁道运行的电力机车、动车组输送电力的全部供电系统。
(5)牵引供电系统由哪些设备组成扩展阅读
供电方式
1、轨道供电
采用轨道供电的电气化铁路通常铺设有额外的供电轨道,用来连接电网和机车,为机车提供电力供应,亦被称为第三轨供电,这条轨道被称为第三轨。
2、高架电缆
高架电缆连接在电气化铁路的供电电网上,分为柔性和刚性两类,电力机车或动车组通过架式集电弓连接接触网,从其中取电。架空电缆和高架电缆是香港和台湾的说法,在中国大陆通常被称为接触网供电。在中国大陆,架空电缆和高架电缆一般是指高压输电线路。
两种导线类型,最终都通过列车正常的运行轨道接地形成回路。也有少数铁路使用第四轨(例如伦敦地铁)作为电流回路。
3、直流
早期的电气化铁路采用电压相对低的直流供电。机车或动车组的电动机直接连接在电网主线上,通过并联或串联在电动机上的电阻和继电器来进行控制。
通常有轨电车和地铁的电压是600伏和750伏,铁路使用1500伏和3000伏。过去车辆使用旋转变流器来将交流电转换为直流电。一般使用半导体整流器完成这个工作。
采用直流供电的系统比较简单,但是它需要较粗的导线,车站之间距离也较短,并且直流线路有显著的电阻损失。
4、低频交流电
一些欧洲国家使用低频交流电来给电力机车供电。德国、奥地利、瑞士、挪威和瑞典使用15千伏16.67赫兹(电网频率50Hz的三分之一)的交流电。美国使用11千伏或12.5千伏25赫兹的交流电。机车的电机通过可调变压器来控制。
5、工频交流电
一些电气化机车使用变压器和整流器来提供低压脉动直流电给电动机使用,通过调节变压器来控制电动机速度。另一些则使用可控硅或场效应管来产生突变交流或变频交流电来供应给机车的交流电机。
6、多种系统供电
因为有这么多的供电方式,有时候甚至一个国家内采用不同的方式(如日本关东以南是60Hz,但东北及北陆以北是50Hz),所以列车经常必须从一种供电方式转向为另一种供电方式。其中一种方法是在换乘站更换机车,当然,这样很不方便。
另一种方法是使用支持多种供电系统的机车。在欧洲,通常是支持四种供电系统(直流1.5千伏、直流3千伏、交流15千伏16.67赫兹、交流25千伏50赫兹)的机车,这样,它在从一个供电系统到另一个的时候就可以不用停留。
❻ 城轨车辆的牵引供电系统由哪些设备组成
供电变压器-整流系统(变直流)-滑线-降压装置-存电装置
❼ 牵引供电系统的被控站有哪些类型主要一次设备设备有哪些
铁路牵引抄供电系统由牵引变电所、分袭区所和接触网等组成。 牵引变电所内设备主要包括牵引变压器、断路器、电动及手动隔离开关、避雷器、电压及电流互感器、二次保护系统、交直流电源系统等; 接触网根据供电方式不同有AT、直供两类方式(BT已基本不用),其中AT接触网由供电线、接触线、承力索、吊铉、正馈线、保护线组成。直供接触网由供电线、接触线、承力索、吊铉、回流线组成。
❽ 牵引供电系统的供电方式有哪些类型
牵引供电是指拖动车辆运输所需电能的供电方式。牵引供电系统是指铁路从地方引入220(110)KV电源,通过牵引变电所降压到27.5KV送至电力机车的整个供电系统。
例如城市电车,地铁等。
牵引供电方式
牵引供电直接供电方式(TR)
直接供电方式较为简单,是将牵引变电所输出的电能直接供给电力机车的一种供电方式,主要设备有牵引变压器、断路器、隔离开关、所用变、电压互感器、电流互感器、母线、接地系统、交流盘、直流盘、硅整流盘、控制盘、保护盘等设备。
直供方式的优点:结构简单、投资省
缺点:由于牵引供电系统为单相负荷,该供电方式的牵引回流为钢轨,是不平衡的供电方式,对通信线路产生感应影响大。
回路电阻大,供电距离短(十几公里) 。
牵引供电BT(吸流变压器)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。
牵引供电AT(自耦变压器)供电方式
采用AT供电方式时,牵引变电所主变输出电压为55kV,经AT(自耦变压器,变比2:1)向接触网供电,一端接接触网,另一端接正馈线(简称AF线,亦架在田野侧,与接触悬挂等高),其中点抽头则与钢轨相连。AF线的作用同BT供电方式中的NF线一样,起到防干扰功能,但效果较前者为好。此外,在AF线下方还架有一条保护(PW)线,当接触网绝缘破坏时起到保护跳闸作用,同时亦兼有防干扰及防雷效果。
显然,AT供电方式接触网结构也比较复杂,田野侧挂有两组附加导线,AF线电压与接触网电压相等,PW线也有一定电位(约几百伏),增加故障几率。当接触网发生故障,尤其是断杆事故时,更是麻烦,抢修恢复困难,对运输干扰极大。但由于牵引变电所馈出电压高,所间距可增加一倍,并可适当提高末端网压,在电力系统网络比较薄弱的地区有其优越性。
牵引供电直供+回流(DN)供电方式(TRNF)
带回流线的直接供电方式取消BT供电方式中的吸流变压器,保留了回流线,利用接触网与回流线之间的互感作用,使钢轨中的回流尽可能地由回流线流回牵引变电所,因而部分抵消接触网对临近通信线路的干扰,其防干扰效果不如BT供电方式,通常在对通信线防干扰要求不高的区段采用。这种供电方式设备简单,因此供电设备的可靠性得到了提高;由于取消了吸流变压器,只保留了回流线,因此牵引网阻抗比直供方式低一些,供电性能好一些,造价也不太高,所以这种供电方式在我国电气化铁路上得到了广泛应用。
这种供电方式实际上就是带回流线的直接供电方式,NF线每隔一定距离与钢轨相连,既起到防干扰作用,又兼有PW线特性。由于没有吸流变压器,改善了网压,接触网结构简单可靠。近年来得到广泛应用。
牵引供电同轴电力电缆供电方式
同轴电力电缆供电方式是在牵引网中沿铁路埋设同轴电力电缆,其内部导体作为馈电线与接触网并联,外部导体作为回流线与钢轨并联的供电方式。
这种供电方式由于投资大,一般不采用。
❾ 牵引供电系统的电气设备可分为哪两大类
牵引供电是指拖动车辆运输所需电能的供电方式。
一般可分为一次供电系统,二次供电系统。
❿ 电力系统由什么设备组成
一般把带电容参数的负载,即符合电压滞后电流特性的负载称为容性负载。
在电力系统中把能产生容性电流的设备称为容性设备.比如功率因数补偿电容器.
在交流电路中,电压与电流之间的相位差(φ)的余弦叫做功率因数,用符号cosφ表示,在数值上,功率因数是有功功率和视在功率的比值,即cosφ=p/s。功率因数的大小与电路的负荷性质有关,
如白炽灯泡、电阻炉等电阻负荷的功率因数为1,一般具有电感性负载的电路功率因数都小于1。
功率因数低的根本原因是电感性负载的存在。例如,生产中最常见的交流异步电动机在额定负载时的功率因数一般为0.7--0.9,如果在轻载时其功率因数就更低。其它设备如工频炉、电焊变压器以及日光灯等,负载的功率因数也都是较低的。从功率三角形及其相互关系式中不难看出,在视在功率不变的情况下,功率因数越低(ф角越大),有功功率就越小,同时无功功率却越大。这种使供电设备的容量不能得到充分利用,例如容量为1000kva的变压器,如果cosф=1,即能送出1000kw的有功功率;而在cosф=0.7时,则只能送出700kw的有功功率。功率因数低不但降低了供电设备的有效输出,而且加大了供电设备及线路中的损耗,因此,必须采取并联电容器等补偿无功功率的措施,以提高功率因数。
功率因数既然表示了总功率中有功功率所占的比例,显然在任何情况下功率因数都不可能大于1。由功率三角形可见,当ф=0°即交流电路中电压与电流同相位时,有功功率等于视在功率。这时cosф的值最大,即cosф=1,当电路中只有纯阻性负载,或电路中感抗与容抗相等时,才会出现这种情况。
感性电路中电流的相位总是滞后于电压,此时0°<ф<90°,此时称电路中有“滞后”
的cosф;而容性电路中电流的相位总是超前于电压,这时-90°<ф<0°,称电路中有“超前”的cosф。
供电部门为了提高成本效益要求用户提高功率因数,那提高功率因数对用户端有什么好处呢?
①
通过改善功率因数,减少了线路中总电流和供电系统中的电气元件,如变压器、电器设备、导线等的容量,因此不但减少了投资费用,而且降低了本身电能的损耗。
②
良好的功因数值的确保,从而减少供电系统中的电压损失,可以使负载电压更稳定,改善电能的质量。
③
可以增加系统的裕度,挖掘出了发供电设备的潜力。如果系统的功率因数低,那么在既有设备容量不变的情况下,装设电容器后,可以提高功率因数,增加负载的容量。