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电气化铁路配电

发布于:2022-06-17 08:54:17 来自:电气工程/电气资料库 [复制转发]

我国的电气化铁路基本采用AT供电方式,由电力机车上面的接触网,通过机车,与铁轨形成回路供电;交流供电,对地电压27.5kV左右,在机车上整流变成直流后供机车使用。 


自耦变压器(AT)供电方式

牵引网以2×25kV电压供电,并在网内分散设置自变压器降压至25kV供电力牵引用。与接触网同杆架设一条对地电压为25kV但相位与接触网电压反相的"正馈线”,构成2×25 KV馈电系统。自耦变压器变比为2:1,其一次绕组接在接触网与正馈线之间,而中点则接至钢轨。

在接触网与钢轨和正馈线与钢轨间形成25kV电压可供电力牵引用电。这种方式可在不提高牵引网绝缘水平的条件下将馈电电压提高一倍,可成倍提高牵引网的供电能力,扩展牵引变电所间距,牵引供电各项技术指标十分优越,特别适用于高速和重载电气化铁路。


接触网的电压等级,25kV到30kV之间(对地而言)单相工频交流电,对电力机车电压均为,25kV。考虑电压损耗,牵引变电所输出电压为:27.5kV或55kV,其中55kV为AT供电方式,主要用于高速电气化铁路中。城市轨道交通的接触网电压一般为直流750V或1500V。


如武广高铁广州段的某供电系统在220 kV供电系统侧,牵引站通过220 kV变电站获得牵引电能,依托两个500 kV枢纽变电站,构成了一个大短路容量供电系统。牵引站采用单相联结接线形式,两台主变的一次侧取系统AB两相电源,二次侧电压等级为27.5 kV,出线一端接地,一端分裂为T、F线,T线供铁路牵引负荷,F线备用;牵引网通过接触网与列车、大地构成回路,形成牵引供电回路。在正常供电方式下,站内两台主变一台带全段负荷、一台备用。


高铁用进线柜, SF6气体全绝缘结构,不受环境影响,2x27.5kV,由三工位隔离开关+断路器组成,两相结构,600mm宽 ,结构合理,主母线相间金属隔板分隔,绝缘性能好,电场均匀; 灭弧室垂直布置,敞开式结构,有利于温升; 电缆连接高度高,每相安装电缆根数多。


高铁上面是高压端,轨道是接地端形成回路。牵引供电系统主要是指牵引变电所和接触网两大部分。

变电所设在铁道附近,它将从发电厂经高压输电线送来的电能,送到电气化铁路上空的接触网上。接触网是向电力机车直接输送电能的设备。沿着铁路线的两旁,架设着一排支柱,上面固定着由绝缘子悬挂的金属线,即为接触网,它也可以被看作是电气化铁路的动脉。

电力机车利用车顶的受电弓从接触网获得电能,牵引列车运行。牵引供电制式按接触网的电流制有直流制和交流制两种。直流制是将高压、三相电力在牵引变电所降压和整流后,向接触网供直流电,已较少使用。

交流制是将高压、三相电力在变电所降压和变成单相后,向接触网供交流电。交流制供电电压较高,发展很快。我国电气化铁路的牵引供电制式从一开始就采用单相工频(50赫)25千伏交流制,受电弓把接触网19-29kV的单相交流电输送进机车内部,通过变压器降压,再通过整流设备整成直流电,再通过一系列滤波,稳压装置后输出最高1200V左右的直流电给机车动轮的直流牵引电机为机车提供牵引动力。


馈线柜, 配有金属屏蔽电压互感器,和避雷器,出线侧接地开关,电缆连接根数多。尺寸紧凑。


此外还有一路电从变压器出来就进入劈相机(能把一相电劈成两相或三相并转换电压)转变成380V三相交流电供给主风泵电机,牵引,制动通风机电机等车内小型的三相交流电机使用。电气化铁路的供电采用单相工频(50赫)2万5千伏交流电,通过接触网供电。机车通过受电弓与接触网滑动接触受电,接触网激活。电线没有绝缘胶皮。电网给机车供电后,通过钢轨接地形成回路。   


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