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    變電所的相關(guān)知識(shí)

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    牽引變電所的功能是將三相的110KV(或220KV)高壓交流電變換為兩個(gè)單相的27.5KV的交流電,然后向鐵路上、下行兩個(gè)方向的接觸網(wǎng)(額定電壓為25KV)供電,牽引變電所每一側(cè)的接觸網(wǎng)都被稱做供電臂。該兩臂的接觸網(wǎng)電壓相位是不同的,一般是用分相絕緣器隔離開來。相鄰變電所間的接觸網(wǎng)電壓一般是同相的[BFQ],期間除也用分相絕緣器隔離外,還設(shè)置了分區(qū)亭,通過分區(qū)亭斷路器或隔離開關(guān)的操作,實(shí)行雙邊(或單邊)供電。


       牽引變電所外部電源


       牽引供電系統(tǒng)一般又由鐵路以外的容量較大的電力系統(tǒng)供電。電力系統(tǒng)有許多種電等級(jí)網(wǎng)絡(luò)和設(shè)備,其中110KV及以上電壓等級(jí)的輸電線路,用區(qū)域變電所中的變壓器聯(lián)系起來,主要用于輸送強(qiáng)大電力,利用它們向電氣化鐵路的牽引變電所輸送電力,供電牽引用力。為了保證供電的可靠性,由電力系統(tǒng)送到牽引變電所高壓輸電線路無一例外地為雙回線。兩條雙回線互為備用,平時(shí)均處于帶電狀態(tài),一旦一條回路發(fā)生供電故障,另一條回自動(dòng)投入,從而保證不間斷供電。


       牽引變電所主接線


       牽引變電所(包括分區(qū)亭、開閉所,AT所等),為了完成接受電能,高壓和分配電能的工作,其電氣接線可分為兩大部分:一次接線(主接線)和二次接線。


       主接線是指牽引變電所內(nèi)一次主設(shè)備(即高壓、強(qiáng)電流設(shè)備)的聯(lián)接方式,也是變電所接受電能、變壓和分配電能的通路。它反映了牽引變電所的基本結(jié)構(gòu)和功能。


       二次接線是指牽引變電所內(nèi)二次設(shè)備(即低電壓、弱電流的設(shè)備)的聯(lián)接方式。其作用是對(duì)主接線中的設(shè)備工作狀態(tài)進(jìn)行控制,監(jiān)察、測量以及實(shí)現(xiàn)繼電保護(hù)與運(yùn)動(dòng)化等。二次接線對(duì)一次主設(shè)備的安全可靠運(yùn)行起著重要作用。


       主接線是根據(jù)變電所的容量規(guī)模、性能要求、電源條件及配電出線的要求確定的,其基本主接線型式有:單母線分段接線、勞旁路母線的單母線分段接線、雙母線接線、橋式接線、雙T式(即分支式)接線等。


        分區(qū)亭


       分區(qū)亭設(shè)于兩個(gè)牽引變電所的中間,可使相鄰的接觸網(wǎng)供電區(qū)段(同一供電臂的上、下行或兩相鄰變電所的兩供電臂)實(shí)現(xiàn)并聯(lián)或單獨(dú)工作。


       如果分區(qū)廳兩側(cè)的某一區(qū)段接觸網(wǎng)發(fā)生短路故障,可由供電的牽引變電所饋電線斷路器及分區(qū)亭斷路器,在繼電保護(hù)的作用下自動(dòng)跳閘,將故障段接觸網(wǎng)切除,而非故障段的接觸網(wǎng)仍照常工作,從而使事故范圍縮小一半。


       AT所


       牽引網(wǎng)采用AT供電方式時(shí),在鐵路沿線每隔10km左右設(shè)置一臺(tái)自耦變壓器AT,該設(shè)置處所稱做AT所。


    開閉所


       所謂開閉所,是指不進(jìn)行電壓變換而用開關(guān)設(shè)備實(shí)現(xiàn)電路開閉的配電所,一般有兩條進(jìn)線,然后多路饋出向樞紐站場接觸網(wǎng)各分段供電。 進(jìn)線和出線均經(jīng)過斷路器,以實(shí)現(xiàn)接觸網(wǎng)各分段停、供電靈活運(yùn)行的目的。又由于斷路器對(duì)接觸網(wǎng)短路故障進(jìn)行保護(hù),從而可以縮小事故停電范圍。


     牽引變電所斷路器


       斷路器是牽引變電所內(nèi)最為重要的電氣設(shè)備之一,其工作最為繁重,地位最為關(guān)鍵(結(jié)構(gòu)最為復(fù)雜,它依靠本身所具有的強(qiáng)大的滅弧能力,不但可以帶負(fù)荷切斷各種電氣設(shè)備和牽引網(wǎng)線路,更可與保護(hù)裝置配合,快速、可帶地切斷各種短路故障。


    牽引變電所變壓器


       牽引變電所內(nèi)的變壓器,根據(jù)用途不同,分為主變壓器(牽引變壓器)、動(dòng)力變壓器、自耦變壓器(AT)、所用變壓器幾種;根據(jù)接線方式不同,又有單相變壓器、三相變壓器、三相-二相變壓器等。盡管變壓器的類型、容量、電壓等級(jí)千差萬別,但其基本原理都是一樣的,其作用都是變換電壓,傳輸電能,以供給不同的電負(fù)荷。


    主變壓器是牽引變電所內(nèi)的核心設(shè)備,擔(dān)負(fù)著將電力系統(tǒng)供給的110KV或220KV的三相電源變換成適合電力機(jī)車使用的27.5KV的單相電。由于牽引負(fù)荷具有極度不穩(wěn)定、短路故障多、諧波含量大等特點(diǎn),運(yùn)行環(huán)境比一般電力負(fù)荷惡劣的多, 因此要求牽引變壓器過負(fù)荷和抗短路沖擊的能力要強(qiáng),這也是牽引變壓器區(qū)別于一般電力變壓器的特點(diǎn)。


     動(dòng)力變壓器一般是給本所以外的非牽引負(fù)荷供電,電壓等級(jí)一般為27.5/10KV,容量從幾百至幾千KVA不等。


     自耦變壓器(AT)是AT供電的專用變壓器,自身阻抗很小,一般沿牽引網(wǎng)每10~20km設(shè)一臺(tái),用以降低線路阻抗,提高網(wǎng)壓水平及減少通信干擾。


     所用變壓器(又稱自用電變壓器)是給本所的二次設(shè)備、檢修設(shè)備以及日常生活、照明負(fù)荷供電的設(shè)備,電壓一般為27.5/0.4KV或27.5/0.23KV,容量從幾十至幾百KVA不等。

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