牵引供电系统基本原理.ppt

牵引供电系统是电力系统的重要组成部分，特别是在电气化铁路领域中起着至关重要的作用。系统的主要目标是将电力系统提供的电能高效、安全地转化为适合电力机车牵引需求的电能。下面将详细介绍牵引供电系统的构成、供电方式以及相关的关键设备。 1. 牵引供电系统的构成 牵引供电系统主要由以下几个部分组成： - 发电厂：提供电力的源头。 - 输电线路：将发电机发出的电能传输到牵引变电所。 - 牵引变电所：这是系统的核心，通常配备有不同类型的变压器，如三相YNd11接线、单相Ii接线、单相Vv接线和Scott接线，将高压电能转换为适合电力机车使用的电压等级。 - 馈线：连接牵引变电所和接触网，输送电能。 - 接触网：悬挂在轨道上方的导电网络，通过电力机车的受电弓进行电能传输。 - 轨道：既是列车行驶的路径，也作为电力牵引时的回流路径。 - 回流线：确保电流从轨道返回牵引变电所，完成电路闭合。 2. 牵引网供电方式 - 直接供电方式：简单直接，馈线直接连接牵引变电所和接触网。 - 带回流线的直接供电方式：增加回流线来降低轨道上的电流，减少对轨道的腐蚀。 - BT（吸流变压器）供电方式：利用吸流变压器改善电压质量和减小对电力系统的负序电流影响。 - AT（自耦变压器）供电方式：通过自耦变压器调整电压，提高功率因数，减少谐波。 3. 关键设备原理 - 变压器：负责电压的升高或降低，是电力转换的关键设备。 - 压互（电压互感器）和流互（电流互感器）：用于监测和保护牵引供电系统的电压和电流。 - 扼流变压器：在电气化铁路中，用于抑制谐波和负序电流，保护电力系统稳定。 - 继电保护原理：利用继电器实现对电气设备的过载、短路等故障的快速响应和保护。 4. 对电气化铁路供电系统的基本要求 - 安全可靠：保证持续供电，防止中断。 - 电压稳定：维持在19~29kV之间，一般额定为27.5kV。 - 提高功率因数：减少无功损耗，提高电能利用率。 - 减少负序电流和高次谐波：防止对电力系统的影响。 - 降低干扰：减少对附近通信线路的电磁干扰。 5. 牵引网的供电方式与供电回路 供电方式根据运行状态和设备类型可分为单边供电、双边供电，以及直接供电、BT供电、AT供电和CC供电等多种方式，每种方式都有其特定的应用场景和优势，旨在优化电能传输效率和质量。 总结来说，牵引供电系统是一个复杂而精细的电力系统，涉及到电力转换、电能分配、保护与控制等多个环节，对铁路运输的安全和效率起着决定性作用。设计和维护好这个系统对于电气化铁路的发展至关重要。