chapter1 牵引供电系统概述教程文件.ppt

西南交通大学电气工程学院;教学内容;教学内容（续）;参考教材;一、电力系统简介;电力系统：由发电机、变压器、输电线路以及用电设备（或生产、输送、分配和消耗电能的各种电气设备）按照一定规律连接而成的系统。发电机把机械能转化为电能，电能经过变压器和电力线路输送并分配到用户。 发电厂： 生产电能 变(配)电所： 变压或分配电能 输配电线路： 输送电能 用户： 消耗电能;动力系统：电力系统+发电厂的动力部分（发电厂的动力部分，如火电厂的锅炉、汽轮机、热力网和用热设备，水电厂的水轮机和水库，核电厂的核反应堆和汽轮机) 电力网：电力系统中除发电机和用电设备外的部分，由变压器和不同电压等级输电线路组成的网络。电力网是电力系统的一个组成部分，而电力系统又是动力系统的一个组成部分。;名 称;频率： 额定频率： 50Hz（国外：50 或 60Hz） 频率偏差： ±0.2Hz（≥3000MW系统） ±0.5Hz（＜3000MW系统） 国外：±(0.1~0.2)Hz 或 ±0.5Hz;二、电力系统元件参数和短路容量; 变压器 双绕组变压器铭牌参数： 额定容量SN （MVA） 额定线电压UN （kV） 短路电压百分比Uk% 空载电流百分值I0% 三相有功空载损耗P0（kW） 短路损耗功率Pk（kW）;三绕组变压器的短路电压百分值： Uk1-2% Uk2-3% Uk3-1% 变压器电抗百分值按下式计算：; 输电线 参数： 每公里电抗Z’ （Ω/km） 电网线电压UN （kV） 线路长度L（km） 输电线阻抗参数为 需要涉及对地导纳时，要将大地影响考虑进去。; 短路容量 电力系统短路容量是选择牵引变电所高压侧电气设备所必须的，它也是估计电力系统负荷能力的重要依据。 基准容量SB 电力系统到牵引变电所进线点的总电抗标么值X*∑ 电力系统在牵引变电所进线点短路时短路容量为; 电力系统数学模型 在已知电力系统各元件的参数和等值电路的基础上，按照它们的电气连接关系互连起来构成电力系统的等值电路。 电压等级的归算问题：元件在不同电压等级下所显现的电气参数值不同，所以不同电压等级的等值电路不能直接连接，必须归算在同一电压等级下。;一??电气化铁道发展概况 ;低频单相交流制: 少量国家; 现代电力牵引都以公用电网配电，实质上是取用经变换的单相电。 在我国，矿山电力牵引，城市轨道交通都采用直流制，北京地铁750V直流供电电压，上海地铁1500V直流电压；电气化铁道都采用工频（50Hz），额定电压为27.5kV或2×27.5kV的单相交流制。 ;3. 牵引供电系统设施的发展 (1) 牵引供电系统向电力机车供电的方式 直接供电方式(DF) 带回流线的直接供电方式(DN) 自耦变压器供电方式(AT) 吸流变压器供电方式(BT) (2) 牵引变电所主变压器的主结线型式 YN,d11接线—广泛应用于DF和BT方式 单相V,V接线 斯科特(Scoot)—广泛应用于AT方式 YN,d11,d1三相结线等等。;(3) 断路器：少油、多油、SF6、真空断路器。 (4) 继电保护 (5) 接触网悬挂方式 (6) 调度方式 (7) 检测技术;二、电气化铁路的优越性与存在的问题 1.优越性： 重载、快速、大容(运)量 节约能源、经济效益好 无污染 2.存在的问题： 对电力系统的负序影响 对电力系统的谐波影响 对沿线通信线路有干扰;三、牵引供电系统的构成 ;电力系统与输电线 为电气化铁道提供高压电源，其电压为110kV或220kV 。电气化铁道的牵引负荷是一级负荷，故要求电源有足够的容量和较高的可靠度。 牵引变电所 将电力系统供应的电能转变为适于电力牵引及其供电方式的电能，其核心元件是牵引变压器，并设有备用。 牵引网 由馈（电）线、接触网、轨（地）、回流线等组成，是牵引供电网（回路），完成对电力机车的送电任务。;牵引网 馈线: 接在牵引变电所牵引母线和接触网之间的导线，即将电能由牵引变电所引向电气化铁路； 接触网: 是一种悬挂在轨道上方，沿轨道敷设的、和铁路轨顶保持一定距离的输电网。通过电动车组的受电弓和接触网的滑动接触，牵引电能就由接触网进入电动车组，从而驱动牵引电动机使列车运行。 轨道: 在非电牵引情形下只作为列车的导轨。在电力牵引时，轨道除仍具有导轨功能外，还需要完成