《AT供电方式交流》PPT课件

单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,*,单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,*,单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,*,单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,*,AT,供电方式交流,目 录,供电制式概述,AT,供电系统简介,供电制式,电气化铁路牵引供,电制式，即牵引供电系统向电力机车供电的方式。其主要有以下几种形式构成：,1,、直接（带回流线）供电方式,直接供电方式,(TR,供电,),是指牵引变电所通过接触网直接向电力机车供电，及回流经钢轨及大地直接返回牵引变电所的供电方式。,这种供电方式的电路构成及结构简单，设备少，施工及运营维修都较方便，因此造价也低。但由于接触网在空中产生的强大磁场得不到平衡，对邻近的广,播、通信干扰较大，所以一般不采用。我国现在多采用加回流线的直接供电方式。,2,、,BT,（,Booster Transformer,）供电方式,所谓,BT,供电方式就是在牵引供电系统中加装吸流变压器（约,3,4km,安装一台）和回流线的供电方式。,这种供电方式由于在接触网同高度的外侧增设了一条回流线，回流线,上的电流与接触网上的电流方向相反，这样大大减轻了接触网对邻近通信线路的干扰。,BT,供电的电路是由牵引变电所、接触悬挂、回流线、轨道以及吸上线等组成。牵引变电所作为电源向接触网供电；电力机车运行于接触网与轨道之间；吸流变压器的原边串接在接,触网中，副边串接在回流线中。吸流变压器是变比为,1,：,1,的特殊变压器。它使流过原、副边线圈的电流相等，即接触网上的电流和回流线上的电流相等。因此可以说是吸流变压器把经钢轨、大地回路返回变电所的电流吸引到回流线上，经回流线返回牵引变电所。这样，回流线上的电流与接触,网上的电流大小基本相等，方向却相反，故能抵消接触网产生的电磁场，从而起到防干扰作用。实际中由于吸流变压器线圈中总需要励磁电流，所以经回流线的电流总小于接触网上的电流，因此不能完全抵消接触网对通信线路的电磁感应影响。另外，由于存在着“半段效应”，再,者，因吸流变压器的原边线圈串接在接触网中，所以在每个吸流变压器安装处接触网必须安装电分段，这样就增加了接触网的维修工作量和事故率。当高速大功率机车通过电分段时易产生电弧，极易烧损机车受电弓和接触线。且,BT,供电方式的牵引网阻抗较大，造成较大的电压和电能损失，故已很,少采用。,3,、,AT,（,Auto Transformer,）供电方式,所谓,AT,供电方式，即指,AT,变压器跨接于接触网（,T,）和正馈导线（,F,）之间，其中点与钢轨及沿接触网线路同杆架设的保护线（,PW,）相连的一种供电方式。,由于,AT,变压器输入电压为输出,电压的,2,倍，也就是说，通过,AT,变压器可以输入较高电压而得到机车所需的低电压；而其电流则相反，输入电流仅为输出电流的一半。利用,AT,此特点，可增大变电所设置间距，并减少牵引网损耗。,AT,供电系统简介,AT,供电系统原理,AT,供电系统原理,随着铁路电气化技术的发展及高速、大功率电力机车的投入运行，各国已逐步开始采用,AT,供电方式。实践证明，这种供电方式是一种既能有效地减弱接触网对,AT,供电系统原理,邻近通信线的感应影响，又能适应高速、大功率电力机车运行的一种比较先进的供电方式。,AT,供电方式的电路包括牵引变电所（,S,）、接触悬挂（,T,）、轨道（,R,）、自耦变压器（,AT,）、正馈线（,F,）、电力机车等（见示意图）。,AT,供电系统原理,牵引变电所作为电源向牵引网输送的电压为,55kV,。,接触悬挂与轨道之间的电压仍为,25kV,，正馈线与轨道之间的电压也为,25kV,。,自耦变压器并联在接触悬挂和正馈线之间，其中性点与钢轨（保护线）相连接。彼此相隔一定距离（一般间距为,10,16km,）的自耦变压器将整个供电区段分成若干个小的,AT,区段，从而形成了一,AT,供电系统原理,个多网孔的复杂供电网络。接触悬挂是去路，正馈线是回路。接触悬挂上的电流与正馈线上的电流大小相等，方向相反，因此其电磁感应影响可互相抵消，故对邻近的通信线有很好的防护作用。,AT,供电方式的优点：,（,1,）,AT,供电方式供电电压高。,AT,供电方式无需提高牵引网的绝缘水平即可将牵引网的电压提高一,AT,供电系统原理,倍，而线路电流为负载电流的一半，所以线路上的电压损失和电能损失大大减小。,（,2,）由于接触悬挂上的电流与正馈线上的电流大小相等，方向相反，其电磁感应相互抵消，所以防护效果好。,（,3,）,AT,供电方式能适应高速大功率电力机车运行。因,AT,供电方式的供电电压高、线路电流,AT供电系统原理,小、阻抗小、输出功率大，使接触网有较好的电压水平，能适应高速大功率电力机车运行的要求。,（,4,）,AT,供电牵引变电所间距大。由于,AT,供电方式的输送电压高、线路电流小、电压损失和电能损失都小，输送功率大，所以牵引变电所的距离加大为,80,120km,，因此牵引变电所的,AT供电系统原理,的数量大大减少，同时运营管理人员也相应减少，那么，建设投资和运营管理费用都会减少。,AT,供电系统原理示意图,AT,供电系统电流分布,AT,供电系统电流分布,在理想状态下，设,AT,变压器阻抗为零，则,AT,网络回路中电流分布如下所示：,AT,供电系统电流分布,然而,，由于,AT,网络中存在,AT,漏抗和钢轨对地的漏导，因此，,AT,网络的电流实际分布如图所示：,AT,网络的牵引网阻抗,AT,牵引网阻抗,AT,供电方式的牵引网阻抗不是一种均布参数。在牵引网接入列车负载后，,AT,网络阻抗由两部分组成，即长回路阻抗和列车在,AT,段中阻抗。其不是均匀的线性增大，而是波浪式的增加。,AT,牵引网阻抗,AT,牵引网阻抗,单线接触网阻抗：,Z,n,上式中：,Z,A,Z,T,+Z,F,+2Z,TF,Z,B,Z,T,+Z,R,-2Z,TR,Z,C,（,Z,T,+2Z,R,-3Z,TR,+Z,TF,-Z,RF,）,AT,牵引网阻抗,复线,AT,网络牵引网阻抗,AT,牵引网阻抗,复线接触网阻抗：,Z,n,式中：,Z,D,Z,T,-Z,TR,-Z,TF,+Z,RF,AT,牵引网阻抗,AT,解列时接触网阻抗特性,AT,牵引网阻抗,1,、当,AT1,断开时，变电所附近的负荷由,AT2,提供，从变电所方向看，阻抗变大，且越接近,AT2,负荷越小。,2,、当,AT2,断开时，可近似为,2,个,AT,间隔内设置,3,个,CPW,线。,3,、当,AT3,断开时，,AT2,以远形成直供方式，牵引网阻抗将变大。,AT,牵引所主变结线型式,AT,牵引所主变结线型式,目前，用于电气化铁道牵引变电所的牵引变压器，主要有两种结线型式：,1,、,Scott,结线牵引变压器,2,、,V/X,结线牵引变压器,AT,牵引所主变结线型式,Scott,结线牵引变压器实际上是由,2,台单相变压器连接而成，一台单相变压器的原边绕组两端引出，分别接到电力系统的二相，称为,M,座；另一台单相变压器的原边绕组一端引出，接入电力系统的另一相，另一端接到,M,座变压器原边绕组的中点,O,，称为,T,座变压器。,AT,牵引所主变结线型式,这种结线型式把对称三相电压变换成对称二相电压，来供应牵引负荷的两个供电臂。当馈出回路两臂负荷相等时，主变高压侧三相系统达到平衡。,AT,牵引所主变接线型式,1,、,Scott,结线牵引变压器,AT,牵引所主变结线型式,AT,牵引所主变结线型式,V/X,结线牵引变压器由,2,台单相变压器连接而成，两台单相变压器的原边绕组首尾相连，分别接入电力系统的三相；低压侧绕组的中点相连，与钢轨连接，其它四个接点分别接入牵引网。,AT,牵引所主变接线型式,2,、,V/X,结线牵引变压器,AT,牵引所主变结线型式,AT,保护及故障测距,AT,保护及故障测距,1,、保护,对于,AT,所而言，其高压侧保护与直供方式相同，主要区别在于馈线保护。,短路形式：接触线,T,与钢轨,R,（或保护线,PW,）短路（阻抗特性：曲线；同相相间短路，短路时阻抗最大，一般按照该短路方式进行距离保护整定计算）,AT,保护及故障测距,接触线,T,与大地,E,短路,(,一相接地短路,),正馈线,F,与大地,E,短路,(,一相接地短路,),正馈线,F,与钢轨,R,（或保护线,PW,）短路,(,同相相间短路,),正馈线,F,与接触线,T,短路,(,阻抗特性：斜线；同相相间短路,),T,座接触线,T,与,M,接触线,T,短路,(,异相相间短路,),T,座接触线,F,与,M,接触线,F,短路,(,异相相间短路,),T,座接触线,T,与,M,接触线,F,短路,(,异相相间短路,),T,座接触线,F,与,M,接触线,T,短路,(,异相相间短路,),AT,保护及故障测距,2,、故障测距,对于,AT,所而言，既有故障标定方式已无法满足故障测距的要求，目前采用吸上电流比的方式进行判定。,