高铁电力专业基础知识培训课件资料

,高铁电力专业基础知识,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,海南维管段电力专业员工培训,1,高铁电力专业基础知识,培训课件,主讲人：强鹏涛,2024/9/30,课程目录,第一章 电力供电系统概述,第二章 电力供电负荷分级,第三章 电力线路的分类,第四章 电力线路的电压等级及要求,第五章 供电系统各组成部分的作用,第六章 铁路电力设备的管理,2,2024/9/30,第一章 电力供电系统概述,电力供电系统是整个铁路运输系统的重要组成部分，是确保调度指挥、信号、通信、旅客服务系统等重要负荷安全、可靠、不间断运行的基础设施，它的职能是为除牵引用电设备以外的全部铁路用电设施供电，因此其供电质量的好坏直接影响到高速列车运行的正常与否，乃至直接危及到铁路工作人员及乘客的生命安全。,铁路电力供电系统包括：电力电源、变配电所、电力线路（包括一级、综合贯通线和箱式变电站）和远动系统。,3,2024/9/30,4,地方电源,变配电所,地方电源,变配电所,地方电源,变配电所,车站,箱变,区间负荷,箱变,区间负荷,箱变,区间负荷,箱变,区间负荷,车站,车站,贯通线,贯通线,铁路电力供电示意图,2024/9/30,5,第二,章,电力供电负荷分级,为保证铁路重要用户的供电，将铁路电力负荷按其设备的重要程度分为三级：,一级负荷：中断供电将引起人身伤亡、主要设备损坏、大量减产、造成铁路运输秩序混乱。,属于此类负荷的有：调度集中、大站电气集中联锁、自动闭塞、驼峰电气集中联锁、存储式驼峰电气集中、机械化驼峰的空压机及驼峰区照明、局通信枢纽及以上的电源室、特大型站和国境站的旅客站房、站台、天桥、地道及设有国际联运换装设备的用电设备、内燃机车电动上油机械、局电子计算中心站。,2024/9/30,6,二级负荷：中断供电将引起产品报废，生产过程被打乱，影响铁路运输。,属于此类负荷的有：机车、车辆检修和整备设备、给水所、非自动闭塞区段中小站电气集中联锁和色灯电锁器联锁、通信分枢纽以下电源室、通信调度机械室、编组站、区段站、洗灌站、大、中型客,(,货,),运站、隧道通风设备、加冰所、医院、红外线轴温探侧设备、道口信号。,三级负荷：不属于一、二级负荷者，归类到三级负荷。,2024/9/30,7,第三章 电力线路分类,按电压或用途,电力线路分送电线路和配电线路。,专用于输送电能的线路称为送电线路。,一般为,10kV,以上电压等级，例如铁路,35kV,10kV,变电所的,35kV,电源线就是,送电线路。专用于分配电能的线路称,为配电线路，一般为,10kV,及以下线路。,例如铁路,10kV,电力贯通线和自闭线,就是配电线路。,2024/9/30,8,配电线路又分为高压配电线路和低压配电线路，电压在,1kV,以下的线路为低压配电线路；电压在,l,10kV,的线路为高压配电线路。,按架设方法,电力线路分为架空线路和电缆线路两,种。一般情况下，在线路径路允许的情况,下，尽量使用架空线路。当径路使用架空,线路无法通过或有其他要求时，可使用电,缆线路。客运专线采用电缆线路供电。,2024/9/30,9,第四节 电力线路的电压等级及要求,我国目前使用的电压等级主要有以下几种：,380V,220V,、,6kV,、,10kV,、,35kV,、,110kV,、,220kV,、,330kV,、,500kV,。,铁路电力线路一般使用的,电压等级有,380v,220V,、,10kV,、,35kV,、,110kV,。铁道,电气化用的是特殊的电压,等级，为,。,2024/9/30,对供电电源的要求,具有一级负荷的变、配电所应有两路独立电源，并应使一路为专盘专线；另一路亦应可靠。自动闭塞相邻两变、配电所，应各有一路相互独立电源受电，并应为专盘专线。无一级负荷的变、配电所，应有一路可靠电源受电，,有条件时，宜有两路电源受电。,有两路电源的变、配电所，每路,电源一般要保证全部负荷的供电。,当一路电源停电时，另一路电源,应保证一级和二级负荷的供电。,10,2024/9/30,11,独立电源应具备的条件,两路电源之间无联系，如取自两发电厂或不同电源的两个变电所，其中一个厂或所发生故障时，另一个厂或所应继续供电。,两路电源之间有联系，但发生任何一种故障时，两路电源的任何部分应不致受到损坏。,电压等级选择,受电电压根据用电容量、可靠性和输电距离，可采用,35(63)kV,、,10(6)kV,和,0,.22kV,。自备发电所的发电机电压，可采用,400V,和,。,2024/9/30,12,供电电压质量,35kV,及其以上供电，电压正、负偏差的绝对值之和不超过额定值的,10%,；,10kV,及以下三相供电的，为额定值的,7%,；,220V,单相供电的，为额定值的,7%,10%,；,自动闭塞信号变压器二次端子为其额定电压的,10,。,在电力系统非正常情况下，用户受电端的电压最大允许偏差不应超过额定值的,10,。,2024/9/30,对供电频率和功率因数的要求,对频率的要求：,地方电力系统供电频率的允许偏差为,；自备发电所供电频率的允,许偏差,2Hz,。,对功率因数的要求：,地区变、配电所高压供电,0,9,以上；,低压供电,0,85,以上；,非地区变、配电所高压供电,0,9,；,沿线中间站供电不作规定。,13,2024/9/30,14,第五节 供电系统各组成部分的作用,地方变电站：,地方变电站是地方供电局所属部门，为变、配电所提供稳定、优质的,10KV,交流电源。,10KV,供电线路：,变、配电所进线设一,路或两路,10KV,供电线路，,分别引自地方变电站。每,路电源为三相，采用架,空或电缆方式引入配电所。,2024/9/30,15,10KV,配电所：,职能：将引入的10kV电源分配至车站10/0.4kV变电所、贯通线等用户高压侧，10kV进10kV出，电压等级不发生变化。,构成：,控制监测部分：主要指保护装置及后台。,高压分合部分：主要指断路器与隔离开关。,电能质量保障部分：主要指无功补偿、电抗器、电压调整、调压器。,所内自用部分：主要指所用变、交直流屏。,电源路径：,所内用电,无功补偿, ,地方供电所,电源线路,电源母线,站馈母线,调压器,贯馈母线,贯通线,2024/9/30,16,设备用途和原理：,10KV,配电所作用是将,10KV,交流电通过所内配电设备（如高压室母线和隔离开关，馈线隔离开关等）分配到配电所自用、远动开关站、中继站、,变电所等部分。所内采用单母线分段供电方式，中间设母联，正常工作时两路电源同时运行，母联处于热备用状态。为了向电力贯通线路供电，设有载调,压器及专用贯通母线段供电。,海口东,10kV,配电所为,2,进线,10,馈线，文昌、琼海、万宁、陵,水,10kV,配电所为,2,进线,8,馈线,。,2024/9/30,17,2024/9/30,远动开关站：,职能：,远动开关站（中继站）进线电压为,10KV,馈,，主要是给通信、信号等一级负荷供电。,构成：,控制监测部分：主要指保护装置及后台。,高压柜部分：主要指高压及变压器开关。,变压器：主要指10kV/0.4kV变压器。,低压柜部分：主要指低压总开及其他重,要负荷开关。,电源路径：,10kV贯通电源,开关站,母线10kV/0.4kV变压器信号、通,信、防灾等,低压负荷开关,18,2024/9/30,设备用途和原理,：,将贯通线的10kV电源分配至沿线,远动开,关站（中继站）,，10kV进0.4kV出至信号、,通信、防灾等重要负荷开关下端口。,中,继站设置在区间，远动开关站设置在车站。,海南东环铁路设置远动开关站共计,24,座：,海口、长流、秀英、城西、海口东、美兰、,文昌、琼海、博鳌、和乐、万宁、神州、,陵水、亚龙湾、三亚、动车所、区间,8,座,中继站远动开关站。,19,2024/9/30,车站变电,所,：,职能：,车站变电所进线电压为,10KV,出线电压为,，主要为车站生活用电。,构成：,高压柜部分：主要指高压及变压器开关。,变压器：主要指10kV/0.4kV变压器。,电能质量保障部分：主要指无功补偿。,低压柜部分：主要指,车站生活用电,的相关负荷开关。,电源路径：,地方供电所/配电所馈线电源线路变电所母线10kV/0.4kV变压器,车站生活用电,的相关负荷开关,20,2024/9/30,设备用途和原理,：,车站变电所进线电压为,10KV,出线电压为,，主要为车站生活用电。,变电所设置在车站，所内高压开关柜、变压器、低压开关柜布置在同一房间内。,海南东环铁路车站,变,电所共计有,16,座：长流、秀英、,城西、海口东、美兰,1#,、美,兰,2#,、文昌、琼海、博鳌、,和乐、万宁、神州、陵水、,亚龙湾、三亚、动车所。,21,2024/9/30,22,2024/9/30,区间箱变：,职能：连接贯通电缆线，为铁路沿线区间设备设施供电。,构成：,高压柜部分：主要指高压及变压器开关。,变压器：主要指10kV/0.4kV变压器。,低压柜部分：主要指铁路沿线设备设施开关。,电源路径：,10kV贯通电源高压柜母线10kV/0.4kV变压器铁路沿线设备设施开关,23,2024/9/30,设备用途和原理,：,区间箱变主要有,A,、,B,、,C,、,D,、,E,、,F,、,G,、,H,八种型号。其中,A,型用于通信基站供电、,B,型用于光直放站供电、,C,型带有电抗器用于通信基站供电、,D,型用于通信基站及隧道照明供电、,E,型用于光直放站及隧道照明、,F,型用于落物检测和接触网隔开，,G,型主要用于保养点通信及信息化设备供电，,H,型用于美兰隧道,6#,强排站水泵供电及光直放,站。东环采用的是武昌电控、青岛特瑞德、,深圳宝创、中电四个厂家箱变。,24,2024/9/30,一级和综合贯通线路：,贯通线路主要作用是连接两相邻配电所，向区间电力用户供电，一级贯通采用,YJV62- (1x50mm2),的电缆，综合贯通采用,YJV62- (1x70mm2),的电缆。区间主要负荷包括：信号中继站、无线通信基站、光纤直放站、电力牵引供,电设施的所用电、接触网隔离开,关、落物检测设备、隧道照明。,25,2024/9/30,第六章 铁路电力设备的管理,电力设备运行：,电力设备的运行管理应贯彻岗位责任制、交接班制、分工负责制和设备保养制度。供电单位应加强对运行中的供电设备的监视、检查和养护工作,提高供电质量,保证安全、经济、可靠供电。,运行单位应有必要的、与运行设备相符合的技术图纸及有关资料,以便系统地、历史地掌握设备状态。,为保证供电,供电部门应备有事故应急备品、备件,经常保持良好状态,用后及时补充。电力设备事故抢修应急备品贮备数量及必须备有的工具、燃料、油脂贮备量,由铁路局自行核定。,26,2024/9/30,为了迅速排除故障,缩短停电时间,减少对铁路运输造成的损失,供电部门应具备以下抢修能力：,抢修车辆的分布,应能保证设备出现故障时,在规定时间（各局根据设备分布情况自定）内到达现场。抢修指挥车应随时待命,能够及时出动指挥抢修。,供电调度、配电所、运行班组、沿线故障现场之间的通讯联系,须可靠、畅通。,调度室、配电所值班室须有与电业部门联系的直通 。,27,2024/9/30,相邻两所间的自动闭塞电力线路和电力贯通线路主、备运行方式的确定：,局分界处,单回路由管辖区段长的局负责主供,双回路两局各送一回（自动闭塞电力线路由管辖区段长的局负责主供）。,局管内由各铁路局自行确定。,为保证对自动闭塞等一级负荷不间断供电,在转换主供所和备用所的供电方式,区间开口、合口,跨所送电的操作中,允许相邻配电所短时并列运行。并列运行应符合下列条件：,两所母线电压接近相等；,28,2024/9/30,两所的频率相等（同一电网）；,两所的电压相位相同；,并网时的电流不超过继电保护的整定值。,当操作目的一经达到,应立即解列运行。,电力运行人员交接班时应进行下列工作：,交班人员应向接班人员介绍设备运行情况, 接班人员阅读运行日志及有关记录,熟悉上一班情况；,交接班人员共同巡视设备,检查信号装置和安全设施是否良好完备；,29,2024/9/30,检查工具、仪表、安全用具、备品等是否完备。,交接班完毕,由交接班人员在交接记录上签字。,正在处理事故或倒闸作业,不得进行交接班。未办完交接班手续,交班人员不得离开岗位。,值班电力工应熟悉设备,能及时处理故障。,变、配电所运行值班人员应做好下列工作：,熟悉供电系统和用户用电设备使用情况,监视设备的运行和仪表指示；,熟悉供电设备性能和系统的一、二次结线,能迅速处理故障；,30,2024/9/30,按调度命令或工作票填写倒闸作业票,并正确地进行倒闸作业；,正确会签工作票和做好停电作业的安,全许可和规定的监护工作；,定期巡回检查和搞好日常养护工作,定期对供电系统进行安全分析,制,定预防事故措施；,及时、正确地填写各种记录和表报,妥善保管图纸、资料、管好工具、备品。,31,2024/9/30,发电机,备用发电设备和发电车须建立值班制度,严禁拆用零件、部件,经常保持良好状态,保证在急需时能按下列要求迅速投入运行。,内燃发电机组和发电车应保证在30分钟内即可运转发电。发电车外出发电时,应在2小时内整备完毕。,内燃备用发电设备和发电车应按期进行试运,每月不少于一次。,新安装及大修后的发电机以及长期停运的发电机,在运行前应检查换向器、滑环、接线端子和轴承,测试各部绕组的绝缘电阻,确认良好后方可运行。,32,2024/9/30,发电机运行时,先将激磁电流置于最小值,运转正常后缓慢加大激磁电压至额定电压,然后再逐步增加负荷。从半负荷增至满负荷,一般不少于10分钟。,发电机的电压变动应保持在额定值的5%；频率变动不应超过2周/s；三相不平衡电流不应超过额定电流的10%；任何一相的电流均不应大于额定值。,发电机的允许温升,不应超过制造厂规定的数值,。,发电机并列运行时,应电压相同,频率相同,相位一致,并严格遵守操作程序。,33,2024/9/30,运行中的发电机发生下列情况时,应停机或解列：,激磁回路接地,转子绕组短路,发电机冒烟时；,发现并列运行的发电机,因失掉励磁或其他故障而失去同步时；,轻载运转时,电刷发生强烈火花。,值班人员应经常检查发电机的运行状态,。,变压器,变压器运行前,应进行外部检查,并根据,规定进行电气试验,确认良好后方准运行。,34,2024/9/30,变压器经过长途运输后,应测试检查有无损坏或零件松动,必要时进行吊芯检查。,为了不间断供电,应妥善保管备用变压器,干式变压器应注重防潮。备用变压器一般不少于总台数的15%。,变压器运行电压的变动范围在额定电压的5%以内时其容量不变。转换分接头在任何位置,其所加电压不得超过其相应电压的105%。在个别情况下,经过试验,加在变压器一次侧的电压允许增高至分接头额定电压的110%。,35,2024/9/30,油浸式电力变压器运行中的允许温度应按上层油温来检查。上层油温的允许值应遵守制造厂的规定。为了防止变压器油劣化过速,上层油温不宜经常超过85。干式变压器的运行温度,应遵守制造厂的规定。,允许变压器正常或事故情况下过载运行,其过载能力如表5、表6。干式变压器宜控制在不超过额定电流的状态下运行。,36,2024/9/30,线圈按Y,y/12连接的变压器的中线电流不得超过低压线圈额定电流的25%。100kW及以上变压器二次侧必须装有带消弧装置的总开关。,变压器无载调压分接开关分接位置应正确,回路导通应良好,不准带电转换分接位置。,变压器并列运行时,必须具备下列条件：,极性或接线组别相同；,电压比相等；,阻抗电压百分数相等；,电阻与漏泄电抗的比值相等。,37,2024/9/30,运行变压器有下列情况之一时,应立即停止运行：,变压器内部音响很大,很不均匀,有爆裂声；,在正常冷却条件下,温度不断上升；,油枕或防爆管喷油；,油面低于油位指标器下限；,油色有明显变化,油内出现碳质等；,套管有严重的破损和放电。,配电装置,新装或大修后的配电装置,经下列检验合格后方准运行：,38,2024/9/30,测量绝缘电阻,必要时作耐压试验；,母线连接点严密,构架坚固；,相位正确；,开关触头严密,操作机构动作灵活；,充油设备中的绝缘油经简化分析合格；,二次回路的接线正确,继电保护试验和绝缘电阻合格；,过电压保护和接地装置完整；,安全用具、事故备品和消防器具齐全。,39,2024/9/30,隔离开关一般不允许带负荷操作。如回路中无断路器时,允许使用隔离开关进行下列操作：,开、合电压互感器和避雷器；,开、合仅有电容电流的母线设备；,电容电流不超过A的无负荷线路。当电压在20kV及以上时,应使用户外三相联动隔离开关；,用户外型三相联动隔离开关,允许开、合电压为10kV及以下,电流为15A以下的负荷；,开、合电压为10kV及以下,电流在70A以下的环路均衡电流。,40,2024/9/30,电流互感器二次不准开路,电压互感器二次不得短路,硅元件不准用兆欧表测量绝缘电阻。,中性点绝缘系统和小电流接地系统单相接地故障应及时处理,允许故障运行时间一般不超过小时。,遇有下列情况时,配电装置应立即停止运行：,断路器漏油,油面超过下限；,故障跳闸后,断路器内部喷油冒烟；,断路器合闸和跳闸操作失灵；,流互感器二次开路,磁套管爆裂或流胶冒烟。,41,2024/9/30,电容器,新安装和长期停运的电容器在投入运行前,应进行下列检查和试验：,检查熔断器是否良好,熔丝的额定电流应不超过电容器额定电流的1.3倍；,检查各部接触是否良好,测量放电回路是否完整；,检查电容器室通风装置是否完善；,测量电容值,并不应超过额定值的10。各相电容值应尽量保持平衡,若相差超过5,应互相换装；,测量绝缘电阻。,42,2024/9/30,电容器停止运行后,应能自动放电。电容器组必须放电完了后再投入运行。电容器组的断路器事故跳闸后未消除故障前不准合闸。,电容器组在运行中发生下列情况之一时,应立即全部或部分撤除运行：,电容器外壳膨胀、严重渗油、内部有异音及外部有火花时；,因电容器组投入而引起电压升高超过规定范围时；,室内温度超过制造厂规定时,若无制造厂规定,当室内温度超过35。,43,2024/9/30,电力架空线路,新建或大修后的架空电力线路交验后在运行前应进行下列检查：,确定线路相位；,检查电线路限界是否合乎规定；,检查保护装置、接地装置、绝缘,子安装情况及各种试验记录；,检查杆塔各部构件的安装情况；,高压线路在空载情况下,以额定,电压冲击合闸3次。,44,2024/9/30,电缆线路,新设、大修或重做电缆盒的电缆,运行前应进行下列检查和测试：,检查电缆芯线并定相；,测量电缆绝缘电阻；,测量电缆泄漏电流及直流耐压试验；,测量接地电阻。,电缆在正常运行时,不应超过允许载,流量；事故情况下,允许两小时以内,连续过载不超过额定电流的。,45,2024/9/30,电缆线路的巡视应按下列规定进行：,电缆线路径路：每季一次。,电缆人孔井：每半年一次。,特殊性（解冻、洪水、暴雨后）和故障后巡视,由各局根据情况决定。,远动设备,主控站,远动检修人员在检修主控站远动设备时需经值班调度员同意,并在检修记录中登记后方可开工,检修完工后需双方确定设备处于正常工作状态并签字后方可离开。,46,2024/9/30,值班调度未经检修人员同意,不得进入系统及数据库进行更改设置。,主控站具备主、备电源和UPS三路电源。交流电源需在380V的+15%-10%和50Hz3Hz的范围内。,除值班调度与维护人员外,任何人不得操作工控机。,当正在处理外线事故时,除值班调度外,任何人不得操作工控机,以防误操作。,交班时,值班调度应检查通道及被控站的运行情况。,任何人不得利用工控机做与远动无关的工作。,任何人不得在带电的情况下拔插所有远动设备的接插件。,47,2024/9/30,UPS后备电源必须工作在逆变状态,并且每月放电一次,时间为半小时。,每星期一次由系统员全面检查主机的运行情况,值班调度发现机器运行不正常即报维护人员进行处理。,被控站,所有检修工作需在断电后进行,且断电至通电时间间隔至少10s。,所有的对RTU内部的维护完毕后,必须仔细检查接线正确,安装牢,靠,接触良好,方可通电。,48,2024/9/30,值班员发现异常时向维护人员报告,维护人员必须尽快处理。,交流电源需在220V20%和50Hz3Hz的范围内,直流电源需在220V20%的范围内；,检查项目包括：RTU遥控试验对象及箱内风扇运行情况,观察遥信和遥测值,各挡工作电压值是否正常；周期：三个月一次。,绝缘油,绝缘油的贮存不应少于事故备用油量加一年的耗油量。事故备用油量应为段管内一台最大变压器的油量。,49,2024/9/30,备用绝缘油应经常保持良好状态,并定期进行试验。废旧油应经过再生处理后方可继续使用。,再生绝缘油应加强管理,不应任意混合使用。不同标号的绝缘油混用时,应经过化验分析合格后方准使用。,电力设备鉴定,设备鉴定是电力管理工作的重要组成部分,是掌握设备质量,做好设备检修的重要依据。电力设备秋季鉴定每年一次。,对下列电力设备可不作鉴定和统计：,50,2024/9/30,已封存的设备；,已列入年度大修计划的设备；,本年度新建或大修的设备,其质量状态可按竣工验收评定结果统计。,鉴定后的质量等级分为以下三种：,优良主要项目达到优良标准,次要项目（电力设备鉴定标准）中有“”记号者）全部达到合格以上标准者；,合格主要项目全部达到合格标准,次要项目多数达到合格以上标准者；,51,2024/9/30,不合格主要项目中有一项未达到合格标准或次要项目多数不合格者。,鉴定统计方法：,内燃机、发电机（电动机）、变压器、交流电焊机、断路器等以台为单位；,室内配电装置,如开关柜、控制屏（台）、整流柜等以面为单位；,变压器台、照明灯塔（桥）以座为单位；,电缆线路以每条为一鉴定单位,按km/条统计；,52,2024/9/30,电线路一般以连续编号为一鉴定单位；自动闭塞、电力贯通线和区间供电线路以每1km为一鉴定单位,按km/段统计；,电熔器以台为单位。,附属于主机的电气设备随主机同时鉴定,其电气设备质量可按本标准有关规定评定。,电力设备质量鉴定结果应详细记录,汇总分析,写出总结,提出整修和改善措施。,鉴定中发现的缺陷,在鉴定期间将缺陷消除者,可按整修后的质量评定。,53,2024/9/30,本年度的发变配电设备预防性试验结果可作为质量评定依据。,电力设备试验,为了检查设备质量状态,发现设备隐患,保证设备安全运行,对电力设备应进行交接和定期性试验,并对试验结果进行认真分析,提出改善质量的意见。电力试验所任务如下：,负责管内电力设备交接、预防性试验,电力设备工程中所用材料、设备、元件电气性能的证明性试验,出具有法律效力的公证性试验报告。,负责运营单位0.5级以上的电工仪表、仪器等定期检定。,对供电段的试验工作进行业务指导。,54,2024/9/30,配电所,设备试验,55,2024/9/30,56,谢谢大家！,2024/9/30,