电气化铁道牵引供变电技术培训课件.ppt
- 【下载声明】
1. 本站全部试题类文档,若标题没写含答案,则无答案;标题注明含答案的文档,主观题也可能无答案。请谨慎下单,一旦售出,不予退换。
2. 本站全部PPT文档均不含视频和音频,PPT中出现的音频或视频标识(或文字)仅表示流程,实际无音频或视频文件。请谨慎下单,一旦售出,不予退换。
3. 本页资料《电气化铁道牵引供变电技术培训课件.ppt》由用户(晟晟文业)主动上传,其收益全归该用户。163文库仅提供信息存储空间,仅对该用户上传内容的表现方式做保护处理,对上传内容本身不做任何修改或编辑。 若此文所含内容侵犯了您的版权或隐私,请立即通知163文库(点击联系客服),我们立即给予删除!
4. 请根据预览情况,自愿下载本文。本站不保证下载资源的准确性、安全性和完整性, 同时也不承担用户因使用这些下载资源对自己和他人造成任何形式的伤害或损失。
5. 本站所有资源如无特殊说明,都需要本地电脑安装OFFICE2007及以上版本和PDF阅读器,压缩文件请下载最新的WinRAR软件解压。
- 配套讲稿:
如PPT文件的首页显示word图标,表示该PPT已包含配套word讲稿。双击word图标可打开word文档。
- 特殊限制:
部分文档作品中含有的国旗、国徽等图片,仅作为作品整体效果示例展示,禁止商用。设计者仅对作品中独创性部分享有著作权。
- 关 键 词:
- 电气化 铁道 牵引 变电 技术培训 课件
- 资源描述:
-
1、电气化铁道电气化铁道牵引供变电技术培训牵引供变电技术培训目 录第一部分:电气化铁道牵引供电系统概述第一部分:电气化铁道牵引供电系统概述第二部分:牵引变电设计内容及设计接口关系第二部分:牵引变电设计内容及设计接口关系第三部分:电气主接线及运行方式第三部分:电气主接线及运行方式第四部分:总平面及生产房屋平面布置第四部分:总平面及生产房屋平面布置第五部分:设备选择与技术规格第五部分:设备选择与技术规格第六部分:架构类型选择第六部分:架构类型选择第七部分:防雷接地系统第七部分:防雷接地系统第八部分:综合自动化及安全监控系统第八部分:综合自动化及安全监控系统第九部分:所用交直流电源系统第九部分:所用交直
2、流电源系统第十部分:牵引供电远动系统第十部分:牵引供电远动系统目 录第十一部分:接触网隔离开关远动系统第十一部分:接触网隔离开关远动系统第十二部分:外部电源配合第十二部分:外部电源配合第十三部分:设计联络第十三部分:设计联络第十四部分:定值整定第十四部分:定值整定第十五部分:交、直流混合牵引供电系统第十五部分:交、直流混合牵引供电系统第十六部分:其他第十六部分:其他第一部分第一部分 电气化铁道牵引供电系统概述电气化铁道牵引供电系统概述电气化铁道牵引供电系统概述电气化铁道牵引供电系统概述电气化铁道牵引供电系统概述 电气化铁路的牵引动力是电力机车,机车本身不带能源,所需能源由电力牵引供电系统提供。
3、牵引供电系统是指铁路从地方电站引入110kv(220KV))电源,通过牵引变电所降压至27.5kv送至电力机车的整个系统,它由地方变电站、110kV(220kV))输电线、牵引变电所、27.5kV馈电线、接触网、电力机车、轨回流线、地回流线组成。其中牵引变电所是电气化铁路供电系统中的心脏,它的主要任务是将地方变电站输送来的110kV(220KV)三相交流电变换为27.5kV,然后以单相供电方式经馈电线送至接触网上,接触网沿铁路上空架设,电力机车升弓后便可从其取得电能,用以牵引列车。电压变化由牵引变压器完成,牵引变电所通常设置两台变压器,采用双电源供电,互为备用以提高供电的可靠性。可设置有串联和
4、并联的电容补偿装置,用以改善供电系统的电能质量,减少牵引负荷对电力系统和通信线路的影响。电气化铁道牵引供电系统概述电气化铁道牵引供电系统概述 除牵引变电所外,还有分区亭、开闭所、AT所等供电设施。开闭所 牵引系统中的开闭所,实际上从严格意义上讲是“高压配电”站,仅仅起配电作用,实现环网供电、双路互投等功能。开闭所应尽量设置在枢纽地区的负荷中心处,以减少馈线的长度和馈线与接触网的交叉干扰。分区亭 为了增加供电的灵活性,提高运行的可靠性,在两个牵引变电所的供电区间常加设分区亭。分区亭起到平时将两个供电臂或上下行接触网联络起来的作用,这样,当事故发生时,可缩小停电范围和实现越区供电。AT所 牵引网采
5、用AT供电方式时,根据牵引供电计算,一般在铁路沿线每隔10km左右设置一台自耦变压器AT,该设置处所称做AT所。电气化铁道牵引供电系统概述电气化铁道牵引供电系统概述带回流线的直接供电带回流线的直接供电方式方式(直供加回流直供加回流)带回流线的直接供电方式是在接触网支架上架设一条与钢轨并联的回流线,如下图示,电流一部分改由架空回流线流回牵引变电所,其方向与接触网中馈线电流方向相反,架空回流线与接触网距离较近,利用接触网与回流线之间的互感作用,因此相当于对邻近通信线路增加了屏蔽效果,另外,钢轨电位大为降低,对通信线的干扰得到较好抑制。电气化铁道牵引供电系统概述带回流线的直接供电带回流线的直接供电方
6、式方式(直供加回流直供加回流)电气化铁道牵引供电系统概述ATAT供电方式供电方式 AT供电方式又称为自耦变压器供电方式,是在接触网与正馈线之间并联接入一台自耦变压器,其中性点与钢轨相连。电力机车由接触网受电后,牵引电流一般由钢轨流回,由于自耦变压器的作用,经钢轨流回的电流经自耦变压器绕组和正馈线流回变电所。优点:供电臂长减少电分相、牵引重量大、对通讯干扰小;缺点:投资较高、变电所设备及接触网布置复杂。如下图所示。电气化铁道牵引供电系统概述ATAT供电方式供电方式电气化铁道牵引供电系统概述接触网的供电方式接触网的供电方式 单线区段:单边供电。复线区段:单边末端并联供电;单边全并联供电。电气化铁道
7、牵引供电系统概述外部电源电压等级选择:外部电源电压等级选择:110kV110kV,220kV220kV,330kV330kV。电气化铁道牵引供电系统概述高速铁路外部电源电压等级高速铁路外部电源电压等级电气化铁道牵引供电系统概述牵引变压器(牵引变压器(TB/T 3159)由于牵引负荷具有极度不稳定、短路故障多、谐波含量大等特点,运行环境比一般电力负荷恶劣的多,因此要求牵引变压器过负荷和抗短路冲击的能力要强。电气化铁道牵引供电系统概述牵引变压器(保变、新特变、云变、卧龙等)牵引变压器(保变、新特变、云变、卧龙等)电气化铁道牵引供电系统概述牵引变压器牵引变压器 牵引变压器根据接线方式不同,又有单相变
8、压器、三牵引变压器根据接线方式不同,又有单相变压器、三相变压器、三相相变压器、三相-二相变压器等二相变压器等电气化铁道牵引供电系统概述牵引变压器(单相,牵引变压器(单相,V/V,V/X接线)接线)电力机车是单相交流负荷,现在普遍采用单相、三相V接线牵引变压器。这种变电所内装设两台V接线牵引变压器。一台运行,一台固定备用。三相V接线牵引变压器的内部接线类似两台纯单相接线变压器,有两台独立的铁心和对应的绕组通过电磁感应进行变换和传递,两台容量可以相等,也可以不等,容量利用率可达100%。其接线原理示意图如下:ABCabc电气化铁道牵引供电系统概述牵引变压器(单相,牵引变压器(单相,V/V,V/X接
9、线)接线)电气化铁道牵引供电系统概述牵引变压器(牵引变压器(三相三相YN,d11YN,d11接线变压器接线变压器)目前在有些牵引变电所中牵引变压器的接线采用标准联结组,即YN,d11,该变压器原边采用YN接线,中性点引出接地方式与高压电网相适应。变压器结构相对简单,又因中性点接地,绕组可采用分级绝缘,因此变压器造价较低,运用技术成熟,供电安全可靠性好,但容量不能充分利用,输出容量只能达到其额定容量的75.6%。电气化铁道牵引供电系统概述牵引变压器(牵引变压器(三相三相YN,d11YN,d11接线变压器接线变压器)电气化铁道牵引供电系统概述牵引变压器(牵引变压器(Scott变压器)变压器)斯科特
10、(Scott)变压器,是一种特种变压器。它能将供电电源的三相电变成两相电(两个相位差90的单相),提供两相电源,保证供电的三相电源平衡。当两馈电分段电流为I,I时,通过电流变比和相位转换,可得原边三相电流IAIBIC且相位是对称的,使原边三相负荷实现了平衡,是其优点。电气化铁道牵引供电系统概述牵引变压器(牵引变压器(Scott变压器)变压器)第第二二部分部分 牵引变电设计内容及设计接口关系设计内容设计内容 包括各设计阶段按照152号文及199号文编制的牵引变电专业文件、概预算、图纸,主要图纸内容包括:1、各所一次接线图 2、各所二次接线图 3、各所视频安全监控系统图 4、接触网远动隔离开关监控
11、系统图 5、部分设备及网栅安装图 6、在线监测系统图(如有)7、牵引供电调度远动系统图(如有)设计内容设计内容 各所一次接线图:根据各阶段审查结果及设计原则,绘制图纸。注意与接触网结合避免供电线交叉。注意与接触网结合避免供电线交叉。1、主接线图、总平面布置图。2、其他主要包括:断面图、防雷、接地、基础、电缆沟及支架图、生产房屋平面布置、设备及网栅布置、室内高压室母线、室内基础预埋件、生产房屋接地、电容电抗布置、断面、动补(如有)房屋、布置图等等。3、一次图对知道施工最为重要,必须明确各设备、母线位置和安全距离;明确设备、材料的规格型号和数量。设计内容设计内容各所二次接线图:根据主接线及设计联络
12、纪要、用户需求等,绘制图纸。1、二次接线图目前主要设备厂家配合完成,设计单位确认屏面布置图、各原理图控制信号回路、联跳闭锁关系。2、提供准确的设备(变压器、互感器、断路器、隔离开关等)二次资料给自动化厂商。提出端子箱配置要求。3、完善其他自动化设备与自动化厂商的接口。如跳闸关系、闭锁关系、接口形式以及通信规约。4、确定端子排图、端子箱图,完成二次电缆清册。设计内容设计内容各所视频安全监控系统图、在线监测系统图(如有)、接触网远动隔离开关监控系统图:根据主接线、总平面布置图、生产房屋平面布置图以及设计联络纪要、用户方需求等,绘制图纸。这几部分图纸目前主要设备厂家配合完成,设计单位确认设备布置图、
13、原理图、接线图并完成电缆清册。部分设备及网栅安装图:一般提供通用图。专业接口专业接口上序:接收牵引供电专业资料(详细)明确馈线数目相别、变压器、AT变容量、补偿回路容量及回流。高压侧相序及主变容量与主变技术规格书应对应。提供枢纽、地区供电方案示意图。提供电流、阻抗等参数计算用值以及分相位置等。确认供电臂及供电线长度,去除长短链,是否合理并向供电反馈并确认。专业接口专业接口上序:接收其他专业资料 根据现场踏勘,施工设计阶段线路平纵断面图、桥隧资料、站场图等资料,会同房建专业,并需要接触网配合确定分相位置后,将所址具体反馈给供电专业。接收地质专业地勘资料。目前为施工图招标,完成施工图审核后需要编制
14、施工图预算。变电专业建筑费用主要为结构基础,需要会同结构专业针对不同地质情况进行不同的基础设计,施工图预算需要明确,避免出现隐蔽工程变更。专业接口专业接口下序:对站场、通信专业 站场:配合确定站场内各所位置、道路,并结合供电和接触网分相的要求合理设置于大、小里程位置,尽量接近分相设置。对分相影响比较大的可以考虑放置于区间。通信:明确通道分段设置和数量,接口类型,房屋设置。一般设计为:牵引供电远动调度系统一主一备双通道切换,视频安全监控单通道,AT方式设置故标专用通道,各通道均为2M环网,接口为FE或E1形式;每个环网内节点数量一般最多不超过10个;各所设调度电话,变电所设铁路电话;各所通信室由
15、变电统一提供平面图给房建,注意如有箱式所需要让箱式厂家预留至少2面标准机柜位置。注意提供原铁道部与国家电网公司三号会议纪要中对通信要求。专业接口专业接口下序:对房建专业 房建:作为变电专业主要配合专业,需要提前明确各项资料,防遗漏。1、房屋面积、平面图及房屋具体要求、定员要求。2、沟槽管洞预埋件图。3、各所围墙长度与钢大门数量。4、通所道路设计。各所内硬化道路长度。5、场坪及排水设计,含排水沟长度。6、各所电缆沟长度,提供电缆沟断面图。7、区间各所提供1:2000图位置图,配合确定标高。8、区间各所用地明确数量。所址选定过程。9、区间各所土石方量明确数量。10、配合完成各所架构、设备支架、设备
16、基础、油池设计。专业接口专业接口下序:对其他专业 作为变电其他配合专业,需要提前明确各项资料。1、给排水:变电所、开闭所应考虑水源。2、暖通:各所对暖通要求,尤其是通风设计。3、信号:各所位置及扼流变要求。4、电力:用电量及配合完成所内照明设计。5、环保:各所位置对环保影响。6、信息:各所位置对防灾系统影响。7、隧道:如隧道内设所。建议:统一变电所互提资料格式。专业接口专业接口下序:对工经专业 工经:对牵引变电专业投资情况进行统计比较。预可研:概算指标 可研、初设:概算定额 施工设计(投资检算,清理概算):预算定额 直供形式或AT供电形式各种所亭(区别于不同电压等级、接线方式、设备布置形式等等
17、)概算指标尽量保持合理性、一致性和延续性,保证合理的建筑安装及设备费指标。各个阶段保存完整的概算对比资料。建议:统一各种标准所亭各阶段概算指标。第第三三部分部分 电气主接线及运行方式电气主接线电气主接线 新建牵引变电所一般采用两路独立的110/220 kV进线电源,正常时,由一路电源供电,另一路电源热备用。进线采用线路变压器组或者带跨条的分支接线,设置计费及保护用的电压互感器(带跨条方式设置抽压装置)、电流互感器并设置避雷器。设置两台牵引变压器,一台运行,一台固定备用。计费采用高压侧计费方式。27.5kV侧采用单母线隔离开关分段的接线型式,馈线断路器一般采用固定备用方式或互为备用方式(高铁),
18、每回馈线均设置保护用的避雷器。各种变电所主接线形式见CAD图纸资料。牵引变电所电气主接线电气主接线分区所 每个供电臂的上、下行接触网之间用断路器相联,正常运行时,断路器闭合,实现供电臂上下行并联供电。AT供电方式在、设有两台自耦变压器,每台自耦变压器通过电动隔离开关或断路器接于母线上。正常运行时,两台自耦变压器一台运行,一台备用。两个供电臂上、下行之间分别设有电动隔离开关,实现越区供电。在两侧上、下行进线处分别设置一台自用电变压器及三台电压互感器,供自用电及继电保护用。在两侧上、下行进线处均设置避雷器作为过电压保护用。电气主接线电气主接线AT所 每个供电臂的上、下行接触网之间用断路器相联,正常
19、运行时,断路器闭合,实现供电臂上下行并联供电。设有两台自耦变压器,正常运行时,两台自耦变压器一台运行,一台备用。上、下行进线处分别设置一台自用电变压器及一台电压互感器,供自用电及继电保护用。上、下行进线处均设置避雷器作为过电压保护用。客专的AT所上、下行进线分别通过断路器接至同一母线,可实现并联供电,自耦变压器一主一备,均通过断路器与母线相连,当正在运行的自耦变压器故障时,通过自动投切,使故障自耦变压器退出运行,另一台自耦变压器投入运行。运行方式运行方式牵引变电所 正常时,变压器采用固定备用方式,由一路进线给全所供电。各馈线断路器投入运行,上下行分别馈电,主变低压侧母线为单母线不分段运行,两组
20、分段隔离开关为合位。当进线电源或主变压器故障时由备用电源自动投入装置动作投入备用进线变压器组或实现交叉供电。当一条馈线上的设备发生故障时,通过备用断路器及隔离开关给发生馈线设备故障的供电臂进行供电。运行方式运行方式分区所 正常时,两供电臂上、下行间断路器处于合位实现并联供电,相邻两供电臂之间的电动隔离开关为分位;当相邻某一牵引变电所解列时,合上两供电臂之间的电动隔离开关,由另一相邻牵引变电所越区供电;当一侧供电臂上行或下行故障时,则断开该侧上、下行间并联断路器,保证下行或上行无故障供电臂正常运行。AT供电方式当正在运行的自耦变压器故障时,通过自动投切,使故障自耦变压器退出运行,另一台自耦变压器
21、投入运行运行方式运行方式AT所 正常时,两供电臂上、下行间断路器处于合位实现并联供电,当一侧供电臂上行或下行故障时,则断开该侧上、下行间并联断路器,保证下行或上行无故障供电臂正常运行。当正在运行的自耦变压器故障时,通过自动投切,使故障自耦变压器退出运行,另一台自耦变压器投入运行第第四四部分部分 总平面及生产房屋平面布置总平面及房屋平面布置总平面及房屋平面布置牵引变电所 新建牵引变电所电气设备采用户外中低型布置;所内一般设置四组避雷针,用于室外电气设备的直击雷保护;房屋采用平房布置,设主控制室、通信机械室及检修室辅助房屋(300km/h以上客专设置高压室);各牵引变电所生活设施包括设置值休室、引
22、入上下水、卫生间等;所区周围一般设不低于2.5m高的实体围墙。所内设运输道路连通外部公路,便于大型设备的运输。所内设变压器事故储油池。250km/h及以下2X27.5kV配电装置一般采用室外中低式布置,300km/h及以上牵引变电所2X27.5kV配电装置一般采用室内GIS开关柜布置。与电力配电所合建的还设有10kV高压室、调压器室、小电阻接地装置室、电抗器室等。总平面及房屋平面布置总平面及房屋平面布置AT分区所、AT所、直供分区所、开闭所 AT分区所、AT所内自耦变压器采用室外低式布置,2X27.5kV配电装置250km/h及以下一般采用室外中低式布置,300km/h及以上采用室内GIS开关
23、柜布置。AT分区所和AT所房屋采用一层布置,设主控制室、通信机械室及辅助房屋(高压室),电气设备采用室外布置。设置避雷针。所内设运输道路,便于设备的运输。所区周围设不低于2.5m高的实体围墙。直供分区所及各开闭所采用平房布置,设主控制室、高压室、通信机械室及辅助房屋;电气设备采用室内网栅间隔式布置。也可采用整体箱式布置。隧道内的所亭设在隧道内专用洞室内,自耦变采用低型布置,设变压器事故储油池。27.5kV设备一般采用GIS开关柜布置。所用变压器及GIS开关柜均设置箱体内。第第五五部分部分 设备选择与技术规格设备选择设备选择 牵引变压器:油浸式、接线形式及容量、自然冷却(预留风冷);天威保变、卧
24、龙、云变、新特变等。自耦变压器:油浸自冷式、容量;保铁变、云变、卧龙等。110kV/220kV断路器:一般户外柱式SF6断路器,配弹簧储能操作机构;如高高压、ABB、平高等。电压、电流互感器:采用户外油浸倒立式或干式;思源电气、沈互、桂容、大互等。27.5kV户内手车式断路器:真空断路器,配弹簧储能操作机构或永磁机构;川电、永大、天水等。227.5kV/27.5kV户外断路器:真空断路器,配弹簧储能操作机构或永磁机构;明电舍、ABB、西门子、施耐德等。227.5kV/27.5kVGIS开关柜:SF6气体绝缘柜;ABB,西门子,施耐德等。设备选择设备选择 高压隔离开关:采用电动或电动操作机构;江
25、苏如皋、斯第华、丽华等。高压负荷开关:采用电动或电动操作机构;德力西尔。避雷器:瓷外套或复合氧化锌避雷器;金冠、益坤等。交直流电源:微机型铅酸免维护直流系统;科明、鼎汉、环宇等。综合自动化系统:凯发、南自、许继等。视频安全监控系统、接触网隔离开关远动系统:太格、汇友、南自等。牵引供电远动调度系统(客专为PSCADA系统):南凯、光芒等。电缆在线监测系统:北京网讯等。技术规格技术规格 按用户要求以及甲供物资设备清单提供。应明确满足相应现行国家标准、行业标准并核实气象地质资料。1、主变、自耦变、并补、动补部分。2、断路器(220kV、110kV、55kV/27.5kV、27.5kV断路器等)、隔离
展开阅读全文