1.1.2牵引供电系统

三、工频单相交流牵引供电系统

三、工频单相交流牵引供电系统（一）一次供电网络一次供电网络是指直接向牵引变电站供电的地区变电站（或发电厂）及高压输电线路。输电线路一般分为两路，电压为110ｋＶ。近年来，也有采用220ｋＶ的（如哈大线），相比之下，后者电源的可靠性和稳定性等技术指标相对较高。下一页返回上述高压输电线路虽然专门用于牵引供电，但由国家电力部门修建并管理，并以牵引变电站的110ｋＶ进线门形架为分界点。区域变电站高压输电线发电厂牵引变电站开闭所分区亭

三、工频单相交流牵引供电系统（二）牵引变电站牵引变电站是电气化铁路牵引供电系统的心脏，它的主要任务是将电力系统输送来的三相的高压电变换成适合电力机车使用的电能。上一页下一页返回区域变电站高压输电线发电厂牵引变电站开闭所分区亭我国电气化铁路采用的工频单相25ｋＶ交流制，而电力系统是一个三相交流系统，电压标准不同，不能直接使用，需要经过变换电压等级和由三相变换成单相才能使用，然后通过馈电线分别供给牵引变电站（所）两侧的接触网。

三、工频单相交流牵引供电系统电气化铁路产生的负序和高次谐波对电力系统会造成多种不良影响，也需要通过牵引变电站来解决，因此，牵引变电站的作用有以下几个方面：1．将电力系统的电能变换为适合电力机车使用的电能在牵引变电站内装设由牵引变压器（也称主变压器），将电力系统的高电压（110ｋＶ／220ｋＶ）降低为27.5ｋＶ或2×27.5ｋＶ（自耦变压器供电方式）以单相电馈送给接触网，供电力机车使用。2．降低电气化铁路对电力系统的影响1）电气化铁路的单相牵引负荷是一个不对称的负荷，对三相电力系统产生负序电流和负序电压。要减轻负序电流和负序电压对三相电力系统的影响，需要在牵引变电站（所）采用换相接线方式或不同接线形式的变压器。2）电力系统对电气化铁路供电，要求功率因数达到0.85以上，而牵引负荷的自然功率因数仅为0.8左右。并联电容补偿装置除能提高功率因数外，还能吸收部分高次谐波。上一页下一页返回

三、工频单相交流牵引供电系统（三）牵引网牵引网是接触网和轨道地回路构成的供电网的总称。是由馈电线、接触网、钢轨、回流线组成的双导线供电系统。牵引电流经由接触网供给电力机车，然后沿轨道和大地流回牵引变电站。上一页下一页返回区域变电站高压输电线发电厂牵引变电站开闭所分区亭馈电线是连接牵引变电站母线和接触网的架空铝绞线。由于馈电线除直接送电给接触网外，还要送电给附近车站、机务折返段、开闭所等，所以馈电线的数目较多，距离也可能较长。接触网是牵引网的主体，由于接触网分布广，结构复杂，又是露天设置，受着各种恶劣气象条件的影响，运行条件差，其工作状态又是随着电力机车或动车组的运行而变化，而且没有备用，因而使得接触网的工作条件非常复杂，不仅日常维修工作量大，短路故障也较多。

三、工频单相交流牵引供电系统（四）分区亭为了增加供电的灵活性，提高运行的可靠性，在两个相邻牵引变电站供电的接触网区段通常加设分区亭。分区亭的作用主要是改善电气化铁路的运行条件，提高接触网末端电压，降低电能损失。如图3.4所示中的ＳＰ。1．上、下行并联运行在双线区段为了提高供电臂末端接触网的电压水平，降低接触网的电能损失，可将上、下行接触网通过分区亭（所）并联起来。上、下行接触网并联后，均衡了上、下行接触网的负荷，从而提高了接触网末端电压并降低了电能损失，特别是上、下行限制坡度不同和空重车方向引起负荷不等的区段，效果更为显著。上一页下一页返回

三、工频单相交流牵引供电系统2．越区供电当相邻牵引变电站发生故障而不能继续供电时，可以闭合分区亭（所）内的断路器由非故障牵引变电站实行越区供电。3．双边供电相邻两变电站供电的接触网可通过分区亭（所）连接实现双边供电，均衡两边接触网的负荷，降低能耗，提高末端电压水平。上一页下一页返回区域变电站高压输电线发电厂牵引变电站开闭所分区亭

三、工频单相交流牵引供电系统（五）开闭所电气化铁道的枢纽站场（如编组站、客站、机车整备线等），均由接触网供电。为了提高供电的可靠性和灵活性，通常将其分组并独立供电，为此就需要增设开闭所。如果是复线电气化铁道区段，通过开闭所的断路器还可将上行和下行接触网并联起来，此时的开闭所还兼有分区亭（所）的作用。开闭所的主要作用是提高供电的可靠性和缩小事故和停电范围。开闭所有多种类型，不同类型的开闭所有不同的作用。上一页下一页返回

三、工频单相交流牵引供电系统1．缩小事故和停电范围用的开闭所它主要用在自耦变压器供电方式中。自耦变压器供电方式的供电臂长度一般为40ｋｍ左右，比直接供电方式的供电臂大约长1倍。当发生故障或需要停电检修时，停电范围较大。因此，在供电臂中需设置开闭所，将供电