电气化铁路介绍.ppt

电气化铁路概述;目 录;?Ⅰ、电气化铁路概述 ;一、电气化铁路发展历史 ; 1879年，在柏林的世博会上，西门子和哈尔斯克制作展出了约550m的电气化铁路，人类第一次采用电力来牵引列车。; 1881年5月，德国在柏林近郊的利希特菲尔德修建的一条长2.45km的电气化铁路投入运行，这是世界上第一条商业运行的电气化铁路，开启了铁路电力牵引的新时代。20世纪初期，电气化铁路在世界各地得到迅速发展。;二、电气化铁路供电制式;三、世界电气化铁路概况;世界主要国家电气化铁路统计表　　;　　世界第一条高速电气化铁路——日本东海道新干线（东京－新大阪）于1964年10月建成通车，最高时速210km/h，开创了高速铁路的先河。随着1983年9月，法国东南高速线（巴黎－里昂）建成通车，掀起了世界高速铁路建设的高潮。随后德国、西班牙等国家也开始大力发展高速铁路，到目前为止??世界已建成高速铁路约6050km。;德国;世界高速铁路的已投入运营里程(2005年) ;四、我国电气化铁路概况;铁路已成为制约国民经济发展瓶颈; 目前，铁路内燃机车是我国交通运输业能源消费的大户，全路行车用柴油年消耗量约占全国柴油消耗总量的10%。内燃机车使用柴油的能源利用效率较低，平均约为30%。电力牵引使用电能的能源利用效率，按目前我国电网大约水电占24.2%，效率70%；火电占74.0%，效率35%计算，综合利用效率为42.8%。远比内燃能源利用效率高，具有显著的节能效益。电力牵引对环境污染小。国家的能源政策和环保政策，决定了我国电力牵引必将是铁路牵引动力的发展方向。国务院批准的《中长期铁路网规划》明确，到2020年，我国铁路总里程将达到100,000km，其中电气化50,000km，主要干线铁路都将实现电气化。铁路电气化率约为50%，承担的运量比重在80%以上。 ;中长期铁路网规划—客运专线; 四纵：北京-上海，北京-武汉-广州-深圳，北京-沈阳-哈尔滨（大连），杭州-宁波-福州-深圳。 四横：徐州-郑州-兰州，杭州-南昌-长沙，青岛-石家庄-太原，南京-武汉-重庆-成都。 三个城际客运系统：环渤海地区、长三角地区、珠三角地区，覆盖区域内主要城镇。 至2020年，中国铁路将形成以高/快速客运专线为主干网络的客运系统。 ;Ⅱ、电气化铁路牵引供电系统原理 ;电气化铁路牵引供电系统的组成 牵引供电系统是电气化铁路从电力系统接引电源，降压转换后给电力机车供电的电力网络。它由牵引变电所和牵引网两部分组成。如下图所示：; 牵引变电所采用2路电源进线，2台牵引变压器，一主一备方式运行。110或220kV电源经牵引变压器后，降压为1×25kV或2×25kV，然后供给牵引网。牵引网如同电力系统的输电线路，它由馈电线、接触网、轨道回路组成。接触网架设在铁路上方，电力机车通过受电弓与接触线滑动接触而获得电能。 牵引供电系统原理图、牵引变电所主接线图、接触网示意图分别如下所示：;接 触 网 示 意 图 ;牵引电流通过电力机车后直接从钢轨或大地返回牵引变电所。 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;在接触网和回流线中串接吸流变压器，让牵引电流通过电力机车后从回流线返回牵引变电所。 电磁兼容性能好，对周围环境影响小，钢轨电位低;接触网中串接吸流变压器，牵引网阻抗增大，供电臂压降增大，牵引变电所的供电距离缩短 使一个供电臂的接触导线分成很多段，大大影响高速列车运行的安全性及列车速度;牵引电流通过电力机车后部分从回流线返回牵引变电所，部分从钢轨地返回。 兼有直接供电方式结构简单，投资和维修量小、供电可靠性高等优点;牵引电流通过电力机车后从正馈线返回。 供电电压提高，更能适应大功率负荷的供电，功率输送能力强，供电距离远，可减少牵引变电所数量，减少电分相数目，机车通过分相中性段短时失电产生的速度和功率损失得到降低；有效降低对通讯线路的干扰; 。 ;牵引网供电方式的比较;牵引网供电方式的比较;① 1×25kV系统，变电设施较为简单，接触网在一般情况下（重负荷除外）也比较简单，但在接触网使用加强导线的情况下，牵引网结构已与AT供电方式相当； ②在牵引网的电压损失和电能损失方面较AT供电方式为大； ③ 牵引变电所的间距较小，增加了电分相数量，外部电源的工程数量和投资较大；;牵引网供电方式的比较;50Hz/60Hz、25kV牵引供电方式（300～350km/h）;技术上AT和带回流线直供方式均能满足300km/h及以上高速牵引。两者相比，AT供电方式更能适应大功率负荷的供电，同时电分相数目减少。但AT供电方式接触网结构复杂，供变电设施较多，运营维护难度较大。 高速铁路牵引供电方式