铁路牵引

铁路牵引（精选十篇）

铁路牵引 篇1

铁路作为交通运输业的核心, 一直不断地向现代化发展。近年来, 电气化牵引供电技术在铁路中得到了良好运用。世界铁路大致分为三种发展模式:客运型、货运型以及我国的客货并重型。我国在铁路的供电技术上一直以直接供电为主, 牵引供电技术在我国铁路的应用仍处于发展阶段。因此, 充分认识铁路牵引供电技术, 并实现其在我国铁路运用上的技术改造是今后发展的重点。

1 综合自动化技术对牵引供电系统的控制

牵引供电技术应用于牵引供电系统, 牵引供电系统的正常运行、保护保障以及接受信息的远程监控等都是利用综合自动化技术来实现的。综合自动化是集计算机、继电控制原理以及网络通信技术等一体的综合自动技术。采用数字信号系统对信息进行传输, 增强信息的可靠性和有效性。建立在网络通信以及总线体统的基础上, 通信系统采用信源发射设备、接受设备、传输媒介等, 通过相关网络协议, 以报文的方式进行传输。整个系统形成通信网, 底层通信设备的通信方式一般采用异步串行传输, 传输速度不可过高;通信方式广泛, 采用光纤或者是双绞线做为传输媒介。通信网络中采用国际标准ISO物理参考模型, 以太网是当今应用比较广泛的网络, 包括在局域网内都有良好的表现。网络通信协议的构建, 搭建网桥, 路由器, 设定IP地址等, 使整个网络处于ping通状态。

牵引供电是选择带回流线的直接供电方式, 然后进行重新载入, 并通过使用高速的AT供电方式, 供电结线有平衡与非平衡之分。AT牵引供电方式很多, 我国的一路段就采用V型结线。

2 牵引供电系统中高速接触网的设计

2.1 设计理念

高速接触网的设计主要为实现以下几点要求:

(1) 对高速接触网安全性与可靠性的要求;

(2) 对高速接触网的使用寿命要求;

(3) 对高速接触网接触线的传播速度要求;

(4) 对高速接触网的均匀度与弹性要求;

(5) 对高速接触网的匹配受电要求。

2.2 设计标准

高速接触网的设计中安全系统标准部分, 得之于对TSI标准的借鉴。建立标准的受电弓网评价体系, 并对高速接触网下的受电弓提出要求标准。

2.3 设计方案

在我国, 高速接触网的设计应符合我国的实际情况, 应选用简单的链式悬挂。每个期间都要有所掌握, 尤其对接触网的补偿方式应予以考虑。

3 关于接触网中零器件的制造工艺

产品的制造工艺都是该产品的质量保障, 在铁路的牵引供电技术中, 对零器件的制造技术应有比较深入的了解。牵引供电系统中的零器件有着特殊的使用环境和性能指标, 整个系统的稳定性都要涉及到零器件的制造上。因此, 必须对零器件的制造有相当的重视程度, 并以先进的制造技术为依托。材料学、工艺学是接触网零件制造技术的理论基础, 其中对质量有着重要影响的就是材料加工技术以及外层处理技术。零件的制造还要具体进行分类, 如导电性、材料稳定性以及耐高温性等。

熟悉零件的各种特性十分重要, 一个零件的最高要求就是具有综合性, 比如软化性能可以发挥很好的电流传输;耐磨的材料可以用于对使用寿命要求高的地方;对器件要求还需保证其抗腐蚀性;在高速接触网中, 器件的机械均匀性要好, 为高速运行提高有利条件。我国通过自己的研发, 创造出一种向上引连挤法生产接触线, 为我国高速接触网的器件设计带来了前进方向。器件工艺要求很高, 工艺的先进性、流程的合理度, 都关系着器件产品的质量。生产单位要积极主动对产品生产进行有效监督, 对整个生产流水线及生产过程实施质量保障体系。

4 高铁提速对牵引供电技术的新要求

客运铁路的再一次提速对牵引供电技术提出了新的要求, 对牵引供电系统的整体性能要求也更加严格。主要体现在:

(1) 速度越高, 供电能力就应该越强。再次提速的高铁对牵引供电系统的供电能力有了更高的要求;

(2) 牵引供电系统的外部电源要求有大幅度的电压等级提升, 铁路运行中的供电可靠性更好;

(3) 提速后的高铁要求高速接触网与受电弓的弓网回流进行严格的速度匹配;

(4) 维护修理工作要更加完善, 应急措施要准确到位;

(5) 牵引供电系统的整体性能有很大提高, 乘客舒适度要保持不变或者是有所改善。

5 加强施工质量的验收管理

工程竣工要进行施工质量的验收, 主要是对工程的质量进行鉴定。验收单位将对牵引供电体统进行质量检测, 采用的方法一般为抽样检验。按照相关技术要求, 对工程的质量进行全面的分析与掌握, 并对工程给予肯定或否定的确认。对于牵引供电系统的质量检验要对整个系统的规格要求有详细的了解, 铁路工程适量的验收应更加严谨。

对于验收的相关标准, 验收人员要熟练的掌握, 对验收重点做合理分析。验收人员要对工程质量全权负责, 铁路的牵引供电系统关乎整个铁路的安全运营, 因此, 应加强对牵引供电工程的验收。

6 关于铁路牵引供电技术改造的几点意见

(1) 我国铁路的电气化仍处在发展阶段, 应更多借鉴国外比较成功的铁路发展模式。但是, 在实际铁路建设中, 仍需考虑我国具体国情, 并不是最先进就最适合。比如日本, 就主要以客运为主, 乘客对舒适度的要求很高, 因此, 在牵引供电系统的设计时要重点考虑。我国铁路运输属于客运与货运并重, 所以要进行具体的分类分析。

(2) 得到国家的有力支持, 节能是当今世界的重要话题, 任何工程的施工建设都不能脱离环保。在电力资源的利用上要做到高利用率, 高节能, 低投入等。国家电网与铁道部可以进行商谈, 对牵引供电实行电价的单一性。加强技术创新, 并得到国家电力部门的认可。

(3) 牵引供电工程的施工地点以不影响人们正常生活为前提, 土地资源应做到最大利用。如影响到人们的生活, 要对占地的人员进行妥善安置处理。保持施工点的环境, 做到环境影响的最低化。如在城中建设, 还需考虑到城市的整体规划, 不可以影响到城市的美观性。

(4) 加强工程的验收管理, 确保牵引供电工程的较高质量要求。施工单位要对工程负责, 保证工程能够保质保量完成。施工人员应对工程的质量合格标准有深入的掌握, 分析工程验收的重点。对于牵引供电系统, 应着重对器件的质量进行检测, 通常采用抽样检查。

(5) 匹配供电设备, 建立健全验收体系。明确铁路的运行专线以及高铁牵引供电的验收标准等。

(6) 重视牵引供电系统的维修与养护, 并建立起健全的维修制度。对牵引供电系统的整体功能有深入的了解, 应对突发事件的能力要强, 最大限度地减小故障发生率。客运型运输应考虑到乘客的舒适度, 货运型运输则要对铁路的速度有较高的要求。

(7) 牵引供电技术发展迅速, 不同地区的技术人员基础素质不同。因此, 要对电气化人员加强教育, 紧跟科学发展步伐。并在工程实践中积累经验, 不断适应技术的发展。

7 结语

铁路的牵引供电技术在以后的发展中将更具有竞争力, 时代在发展, 铁路的速度也在不断地提高, 对电力的要求也越来越高。牵引供电系统要紧跟铁路的发展, 不断满足新的要求。同时, 要根据不同地域对牵引供电系统制定不同的研究方案, 依据实际情况对牵引技术进行改造。我国的铁路发展还有很大的空间, 在借鉴成功的发展模式时, 还应根据国内的具体情况进行分析处理。

参考文献

[1]谭秀炳.交流电气化铁道牵引供电系统[M].成都:西南交通大学出版社, 2009, (6) .

[2]张继雄.电气化铁路几种牵引供电主变压器原理分析与比较[J].内蒙古科技与经济, 2010, (20) :117-118.

[3]魏寿元.朔黄铁路开行万吨列车牵引供电系统适应性分析[J].神华科技, 2010, (1) :49-54.

电气化铁路牵引变电所简介 篇2

牵引变电所的功能是将三相的110KV(或220KV)高压交流电变换为两个单相的27.5KV的交流电，然后向铁路上、下行两个方向的接触网(额定电压为25KV)供电，牵引变电所每一侧的接触网都被称做供电臂。该两臂的接触网电压相位是不同的，一般是用分相绝缘器隔离开来。相邻变电所间的接触网电压一般是同相的[BFQ]，期间除也用分相绝缘器隔离外，还设置了分区亭，通过分区亭断路器或隔离开关的操作，实行双边(或单边)供电。

牵引变电所外部电源

牵引供电系统一般又由铁路以外的容量较大的电力系统供电。电力系统有许多种电等级网络和设备，其中110KV及以上电压等级的输电线路，用区域变电所中的变压器联系起来，主要用于输送强大电力，利用它们向电气化铁路的牵引变电所输送电力，供电牵引用力。为了保证供电的可靠性，由电力系统送到牵引变电所高压输电线路无一例外地为双回线。两条双回线互为备用，平时均处于带电状态，一旦一条回路发生供电故障，另一条回自动投入，从而保证不间断供电。

牵引变电所主接线

牵引变电所(包括分区亭、开闭所，AT所等)，为了完成接受电能，高压和分配电能的工作，其电气接线可分为两大部分：一次接线(主接线)和二次接线。

主接线是指牵引变电所内一次主设备(即高压、强电流设备)的联接方式，也是变电所接受电能、变压和分配电能的通路。它反映了牵引变电所的基本结构和功能。

二次接线是指牵引变电所内二次设备(即低电压、弱电流的设备)的联接方式。其作用是对主接线中的设备工作状态进行控制，监察、测量以及实现继电保护与运动化等。二次接线对一次主设备的安全可靠运行起着重要作用。

主接线是根据变电所的容量规模、性能要求、电源条件及配电出线的要求确定的，其基本主接线型式有：单母线分段接线、劳旁路母线的单母线分段接线、双母线接线、桥式接线、双T式(即分支式)接线等。

开闭所

所谓开闭所，是指不进行电压变换而用开关设备实现电路开闭的配电所，一般有两条进线，然后多路馈出向枢纽站场接触网各分段供电。进线和出线均经过断路器，以实现接触网各分段停、供电灵活运行的目的。又由于断路器对接触网短路故障进行保护，从而可以缩小事故停电范围。

分区亭

分区亭设于两个牵引变电所的中间，可使相邻的接触网供电区段(同一供电臂的上、下行或两相邻变电所的两供电臂)实现并联或单独工作。

如果分区厅两侧的某一区段接触网发生短路故障，可由供电的牵引变电所馈电线断路器及分区亭断路器，在继电保护的作用下自动跳闸，将故障段接触网切除，而非故障段的接触网仍照常工作，从而使事故范围缩小一半。

AT所

牵引网采用AT供电方式时，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。

牵引变电所变压器

牵引变电所内的变压器，根据用途不同，分为主变压器(牵引变压器)、动力变压器、自耦变压器(AT)、所用变压器几种；根据接线方式不同，又有单相变压器、三相变压器、三相-二相变压器等。尽管变压器的类型、容量、电压等级千差万别，但其基本原理都是一样的，其作用都是变换电压，传输电能，以供给不同的电负荷。适合电力机车使用的27.5KV的单相电。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，这也是牵引变压器区别于一般电力变压器的特点。动力变压器一般是给本所以外的非牵引负荷供电，电压等级一般为27.5/10KV，容量从几百至几千KVA不等。自耦变压器(AT)是AT供电的专用变压器，自身阻抗很小，一般沿牵引网每10～20km设一台，用以降低线路阻抗，提高网压水平及减少通信干扰。

客专铁路牵引变电所施工问题研究 篇3

关键词：客专铁路；牵引变电所；电缆敷设；二次接线

中图分类号：U224 文献标识码：A 文章编号：1009-2374（2013）07-

1 概述

近年随着高速铁路的快速发展，对铁路供电系统运行的可靠性要求越来越高。铁路牵引供电系统主要由牵引变电所、牵引网和电力机车组成。在电气化客专高速铁路建设中，沿线均设有牵引变电所。本文主要针对牵引变电所施工中常见的一些问题进行分析，以期为发展越来越快的铁路建设提供参考。

2 客专铁路牵引变电所接地施工问题分析

2.1 接地施工技术

接地是指为了防止人身受到电击，保障电力系统正常运行，保护线路和设备免遭损坏，防止雷击和防止静电损害等，将电力系统或电气装置的某一部分经接地材料连接到接地装置。

接地是铁路牵引变电所电力系统保护中的基本措施，其施工可分为接地网施工、接地母线安装及设备与构件接地施工三部分。从具体的施工流程上来看，主要包括以下步骤：施工调查准备→施工前评估→方案优化→接地网敷设→电阻测试→接地母线敷设→设备及构支架接地。

2.2 施工中的要点问题

2.2.1 接地网敷设和接地母线安装必须注意的问题：必须符合设计文件及相应施工图纸要求，施工结束后应及时提交接地网隐蔽工程记录；为提高水平接地体T形和十形连接部位及水平接地体与垂直接地体的强度，各连接点应加焊L形连接条；室内接地母线（干线）沿墙水平敷设时，离地面高度宜为250～300mm；敷设完毕的接地网，回填土应分层夯实，沟沿应培土埂防沉降。

2.2.2 设备及构件接地连接必须注意的问题：电气设备接地线必须按统一标准安装，采用相同规格材料，其接地线的布置方式应一致，并应便于在运行中检查及维护；架构及设备支架的接地线，以面向设备安装于电杆右侧为准。构架的接地线与各类抱箍相冲突时，应安装于抱箍的间隙内；构、支架和各种设备底座预埋件的接地线均应以电焊连接，且连接长度符合有关规定。设备接地线均以螺栓连接，其接触面应镀锡，且连接面以外15mm内不得刷漆；所有设备接地线必须明敷，其表面应刷漆防腐；主变接地相的电缆应穿入塑料管防护，严禁采用金属管作保护管，主变端子箱的汇流排须与箱体绝缘。

3 客专铁路牵引变电所变压器安装施工问题分析

3.1 牵引变压器安装施工技术

牵引变压器是牵引变电所的主要设备，其具有体积大、重量大的特点，运输、就位、安装是施工中的关键序，其安装的施工程序主要是：安装施工前的准备工作→变压器水平调整→安装储油柜→安装散热器、风扇→安装高低压套管→安装减压装

置→安装继电器温度计→安装吸湿器→真空注油→二次配电及电气试验。

3.2 施工中的要点问题

安装前须详阅安装说明书及有关技术标准，并结合现场实际情况，制定周密的施工方案和安全技术措施，在安装时更需注意以下问题：变压器就位于基础后，其基准线应与基础中心线吻合，主体应呈水平状态且最大水平误差不得超过±3mm；安装前，器身内的充氮压力应保持在规定范围内，当环境温度变化时，其变化不得超过允许范围；所有法兰连接面连接前均应用变压器油清洗，并更换新的密封垫圈。连接时，密封垫圈及法兰凹槽的各接触面，均应薄薄地涂敷一层密封脂；连接后，法兰四周间隙应在0～0.5mm之间；变压器高低压套管安装及其与线圈引出线连接时，应以扭力扳手检测螺栓紧固程度；气体继电器、压力释放装置及信号温度计在安装前，要用500V摇表测定其绝缘电阻值（应在2MΩ以上）。除温度计外，还应检查各设备触点的动作情况，连续动作三次均应正常；变压器在连续12h抽真空，并一直保持真空度在规定范围不下降，才能正式注油（注油时真空度不得降至标准以下），注油后应继续抽真空15min才能停止真空泵运转；变压器的油位调整不得超出正常油曲变动范围。

4 客专铁路牵引变电所电缆敷设及二次接线施工问题分析

4.1 电缆敷设及二次接线施工技术

电缆敷设及二次接线是变配电所施工中重要工序，其施工的质量对变配电所的安全极其重要，电缆敷设缺陷可能成为变配电所的永久缺陷，二次接线的正确与否直接决定着能否顺利进行整组调试，对将来变配电所的安全运行起着决定性的作用。

在铁路牵引变电所中，电缆沟或电缆夹层中的电缆排列固定在电缆支架上；控制电缆头及低压电力电缆头的制作有环氧树脂干包法、塑料电缆头套干包法、热缩管法等几种。常用热缩管法制作控制电缆及低压电力电缆头。二次接线一般采用塑料槽板配线，方便施工、运营及维护。

电缆敷设及二次接线施工流程为：施工准备→电缆测量→电缆敷设→电缆头制作→二次校线→二次接线。

4.2 施工中的要点问题

施工中应注意以下问题：每根电缆保护管的直角弯不得超过2个，同时保护管的内径应大于电缆外径的1.5倍；敷设电缆时应搭设放线架，将电缆盘置于放线架之上。电缆应从电缆盘上端引出；电缆弯曲半径应满足相关规程、规范的要求；垂直敷设的电缆在每个支架处均应固定；水平敷设的电缆在首、末端，转弯及接头处固定；单芯交流电缆（如轨、地回流电缆）的金属保护管及金属绑扎带不应构成闭合回路；电缆金属护套和钢恺原则上一端接地，除非设计有明示时才能两端接地；用于静态保护的电缆，当采用屏蔽电缆时，其屏蔽层应接地，采用普通电缆时，其预留芯线应有一芯接地；芯线应有足够的预留，严禁芯线与接线端子之间有张力；每个接线端子每侧接线不得超过两根，且线间需加平垫；当芯线与接线端子之间采用弯线环方式连接时，芯线的弯环方向应与螺钉的旋紧方向一致；二次电流回路只许一点保护接地，接地点整所宜统一。严禁两点或以上的重复接地；二次接线完成后，应将芯线号管上有字的一面朝向易于观察侧。

5 结语

综上所述，牵引变电所高质量施工是高速电气化客专铁路安全运行的可靠保障，既要设计合理，又能高质量施工，才是降低运维成本、延长变电所设备维修周期的可行之路，才是铁路可持续发展的建设根本。也只有这样，才能使铁路建设发挥最大的社会效益和经济效益。

参考文献

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[2] 罗利平，张华志.客运专线牵引变电所接地设计研究[J].电气化铁道，2007，（5）.

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[4] 李瑞青，杨刚.铁路330kV牵引变电所施工技术[J].铁路技术创新，2011，（1）.

铁路牵引供电设备检修运行研究 篇4

铁路运输在我国经济和社会发展中起着极其重要的作用, 供电设备的安全运行是保障电气化铁路安全正常运输的重要保障。

铁路牵引供电设备检修运行主要是掌握设备技术状态和运行规律, 分析运行数据, 找出共性和个性问题, 提出解决方案, 指导检修工作, 保证设备正常运行。

1 牵引供电设备检修运行的主要内容

牵引供电运行管理的主要任务是保证供电网设备安全可靠地运行、高质量地向电力机车传输电能。其工作内容包括正常运行工作、异常情况处理、设备检修、运行分析、技术资料管理和人员培训等六个方面。

1.1 正常运行工作

正常运行工作包括设备巡视、记录、设备维护、倒闸操作、工作票受理等5个方面的内容。

1) 设备巡视, 按照规定的周期和项目, 沿指定的巡视路线进行设备检查, 通过有关测量仪表和显示装置及时掌握设备的运行情况 (如电压、电流、设备的运行状态、绝缘与接地及温度等) , 以预防设备事故。凡遇高温、严寒、雷害、迷雾、狂风和汛期时, 要分别按重点检查项目进行特殊巡视。根据设备缺陷的等级, 按职责范围加以消除或隔离, 以保证供电的安全和质量。2) 记录, 按照规定的时间和项目, 通过人工或自动装置对运行数据、运行环境、调度指令和操作、施工检查、事故处理等情况进行记录。3) 设备维护, 根据所处的环境和规定的周期与项目, 进行场地清洁、设备清扫、绝缘子更换、带电测温和设备保养等工作。4) 倒闸操作, 根据调度命令和倒闸操作票, 由合格的人员进行电气操作及监护。5) 工作票受理, 按照安全工作规程, 值班员审核工作票、核对及完成安全措施, 并会同工作负责人对现场安全措施进行检查和工作许可 (包括工作票延长、间断、转移的许可) 等工作的办理。施工结束后会同工作负责人进行设备检查、验收, 并办理工作票终结手续。

1.2 设备检修

1) 定期检修, 计划性检修为了防止设备性能及精度劣化或降低, 根据设备运转的周期和季节性等特点, 按预先制定的设备检修周期进行维修作业。计划性检修必须制定相应的年度检修计划及月度检修计划。2) 预防性试验, 预防性试验是暴露设备内部缺陷, 判断设备能否继续运行的重要措施。各种电气设备的预防性试验项目、周期和标准, 按现场电气设备预防性试验规程执行。3) 临时检修, 根据专业设备的变化和实际运作状态、事故跳闸或同类设备已发生重大事故时, 根据需要进行的调整, 增加临时性检查修理。

2 影响牵引供电设备安全运行的制约因素

供电系统担负着把从牵引变电所获得的电能直接输送给电力机车使用的重要任务。因此供电系统的质量和工作状态的良好将直接影响着电气化铁路的运输能力, 也是制约普通铁路供电系统运行的重要因素。

1) 供电系统是露天设备, 各类气候因素对供电系统的作用十分明显, 接触网的线索弛度、线索张力、悬挂弹性、零部件的机械松紧度及空间位置、设备的绝缘强度、线索的载流能力、弓线间的磨耗关系等都会随气象条件的变化而变化, 突然的恶劣气候变化还可能造成重大行车事故[1]。

2) 接触网是电力输电线。但接触网又具有一般电力输电线所不具有的特殊性, 这种特殊性是弓网系统特殊性所决定的, 弓网关系要求接触网必须具有稳定的空间结构, 稳定的动静态特性、足够高的波动速度。因此, 接触网除了具有电力输电线所具有的一切特性外, 还必须具有良好的机械性能[2]。

3) 随着铁路运输能力的增加, 负荷变化使接触网经常承受较大冲击, 因而不能保证接触网正常运行, 接触网必须具备较强的过负荷能力。

4) 随着电气化铁路列车运行速度的不断提高, 线索的张力也在逐渐增大, 普通接触网设备及零件机械性能较差, 而且其电气性能、温度性能、防腐性能、抗振性能都不能满足现实要求。

3 牵引供电设备日常维修

牵引供电设备检修方式分成:停电作业、带电作业、远离作业三种方式。停电作业是指在牵引供电系统停电设备上进行的作业。带电作业是指在牵引供电系统带电设备上进行作业。远离作业是指在距离牵引供电系统带电部分附近的设备上进行的作业[1]。

牵引供电设备大修根据铁道部文件, 牵引供电设备大修实行统一领导, 分级管理的原则, 充分发挥各级组织的作用。设备大修应填写设备大修申请书, 经铁路局审定后, 报部核备;设备大修要根据批准的计划由承修单位或设计部门提出设计施工文件, 报请铁路局批准后方准开工。牵引供电设备成段大修由铁路局管理, 并报部核备。根据修程主变大修周期15~20年, 油断路器大修周期10~15年, 气体断路器大修周期15~20年, 接触网整体大修周期一般为20~25年。对繁忙干线和腐蚀严重的区段, 根据接触线磨耗和锈蚀情况, 可适当缩短。接触网导线平均磨耗, 铜导线110 mm 2 (张力1 000 kg) 大于25 mm 2、85 mm 2 (张力850 kg) 大于20 mm 2、钢铝线GLCA 100/215铝截面平均磨耗大于40 mm 2、GLCB 80/173平均磨耗大于25 mm 2时整锚段更换。

牵引变电所继电保护, 在电力牵引供电系统中, 常会因设备绝缘不良, 外物浸入带电体等发生相间或对地短路故障, 使这些设备损坏或缩短寿命;此外, 短路时电压会大幅度降低, 电力机车无法运行, 最为严重的后果为短路故障会破坏电力系统的稳定性, 造成大面积停电甚至整个系统的瘫痪。因此, 其危害性十分严重。此外, 供电设备运行中还会出现过负荷、过热、断线等不正常状态, 须引起运行人员的注意, 及时采取措施消除。所有这些短路的故障或不正常状态, 都需要自动装置予以正确判别, 并作用于断路器跳闸以切除故障或发出报警信号提示值班人员注意。

故障探测仪, 接触网馈电线故障探测装置可以在带电状态下随时自动测量接触网的永久性或瞬时性故障点的位置和故障电流, 目前直供和BT区段故障探测仪采用测量接触网线路电抗的原理构成, 测量值不受短路点过渡 (电弧) 电阻的影响。而在AT区段是采用吸上电流比原理制成的, 它是把故障点两侧的AT吸上电流之和作为基准值, 求与这个基准电流的比值 (称为吸上电流比) , 进而利用其到故障点的距离呈线性关系这一点, 将故障点的位置标示出来。

牵引变压器保护, 牵引变压器是电力牵引供电系统的核心设备, 也是变电所内最为贵重的设备, 因此根据故障特点对其设置完备复杂的保护, 主变的故障一般分为内部故障和外部故障, 前者指的是变压器油箱内所发生的故障, 如线圈间的多相短路, 线圈的层间或区间短路, 单相接地短路以及铁芯烧损等;后者指的是油箱以外的, 如套管及引出线的故障等。

牵引变电所直流电源装置, 二次回路对牵引变电所的安全可靠运行发挥着极为关键的作用, 其运行环境即工作电源对二次设备的运行可靠性至关重要。例如, 工作电源不稳定将会导致开关设备失去控制, 继电保护不能正常工作, 无法切除故障而烧坏电气设备和供电线路, 从而酿成严重事故和灾难性的后果。因此, 要求二次回路的工作电源应是稳定的、常备的和不受外界影响的独立电源, 目前, 牵引变电所二次回路均使用以蓄电池组为核心的直流供电系统。整流充电机将交流电源变换成直流电。当直流负荷较大, 直流母线电压降低时, 蓄电池组内直流负荷补充供电, 维护正常的供电电压;当交流电源停电失压时, 蓄电池组代替整流装置向直流负荷供电, 维护二次回路的正常工作, 保证变电所电气设备的安全运行。

4 结语

本文通过对牵引供电系统形成的机械故障以及电气设备故障的原因进行分析, 从改进机车设备、减小机械摩擦, 完善检修制度、加强设备检修等方面探讨了防治电气化铁路牵引供电系统发生故障的根本途径和方法, 为保障牵引供电系统安全可靠运转提供了借鉴。

摘要：文章从铁路牵引供电系统的设备检修、设备故障抢修、故障原因分析等方面分析了故障原因, 并对保障牵引供电的安全可靠运行提出了建议, 为牵引供电设备运行提供了保障。

关键词：牵引供电,接触网,供电设备, 检修,运行

参考文献

[1]班瑞平, 张宝奇.高速铁路牵引供电故障的应急抢修[J].中国铁路, 2011 (3) :11-13.

铁路牵引 篇5

摘要：通过模拟计算电气化铁路牵引机车对濮阳电网造成的电压畸变、负序分量、电流谐波，指出应从源头治理电网谐波，希望引起有关部门的注意。

关键词：电气化铁路濮阳电网牵引变电站负序分量负序电流

0引言

在电气化铁路上行驶的电力机车是单相的非线性负荷，由于功率大，分布广，而且三相不对称，在其运行过程中必然会有较大的负序电流和高次谐波注入电网，从而使电能质量受到影响。山西中南部（山西长治到山东日照）电气化铁路濮阳段建成和运营以后,单相牵引整流冲击负荷将会破坏濮阳地区电力系统对称运行的状态。

本文探讨电铁负荷在用电过程中产生谐波及负序对电网的影响，提出相应的治理措施，减少电铁对电网的影响，降低电铁产生的危害

1 濮阳供电区特点

濮阳供电区已形成以仓颉500kV变和国电濮热庞王电厂为主要电源支撑的220kV电网，同时通过汤阴变～濮阳变、鹤壁电厂～岳村变、濮阳变～滑县变三回220kV线路同安阳供电区、鹤壁供电区相联。

山西中南部泰电气化铁路)在濮阳地区设有2座220kV牵引变电站，即濮西牵引站、范县牵引站。濮西牵引站的电源由濮阳和茂元两座220kV变电站分别单回馈供，范县牵引站的电源由岳村和仲由两座220kV变电站分别单回馈供。每座牵引站采用4台单相容量为31.5MV的单相变压器，分别组合成两组V/v接线牵引变压器。

2牵引供电系统的组成

电气化铁路从地方引入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叫牵引供电系统。牵引供电系统由以下几部分组成：地方变电站、220Kv(110Kv)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。

牵引变电所对接触网的供电有两种方式：单边供电和双边供电。接触网通常在相邻两牵引变电所的中央断开，将两牵引变电所间两个供电臂的接触网分为两个供电分区。如果在中央断开处装设开关设备，可将两供电分区连通，此处称为分区亭。将分区亭的断路器闭合，则相邻牵引变电所间的两个接触网供电分区可同时从两变电所获得电能。

3牵引电流的`性质及危害

牵引电流是波动的，在振幅、相角、谐波含量上等方面将由机车设备的型号、数量、分布及其运行状态，如正常行运、加速度、滑转与制动所决定；还受供电电路参数所影响，与有剩磁通的变压器突然连接，必然会出现较大的励磁涌流。此外机车进站停车也需要按照信号改变速度，机车电流往往在几秒钟或更短期间内从零变化到满负载，或从满负载到零。 经过模拟计算分析，受牵引站投运影响最显著的，就是提供电源的220kV变电站以及并网运行的发电机组。经计算濮西牵、范县牵2座牵引站接入电网运行时，它们分别向供电站220kV母线(公共连接点)上注入的谐波电流都超过国家标准规定的允许值，并导致了220kV母线电压总畸变率也超过国家标准规定的允许值(2.0%)。

电铁牵引站的投入，使各个发电厂机组入口处承受负序电流。对大容量发电机组的影响较小，如庞王电厂1号机，其I2／IN值仅为0.007，对小容量发电机组的影响较大，如濮阳热电厂2号机，它的I2／IN值达到0.059。

综合背景负序和电铁牵引站投运而引起的负序电流分量，各个机组入口处的负序电流值均低于国家标准规定的允许值。但是，随着电铁运输量的不断增大，电铁牵引站引起的负序电流分量仍可能会相应增大。因此，为保证发电机组的安全运行，必须在发电机组的入口处加强对负序电流的监测和保护。

4 结论

（1）由于电气化铁路牵引机车产生的三相不平衡谐波，除了会引起发电机、供电变压器局部过热，增加附加损耗，还可引起高压电缆浸渍绝缘的局部放电，以及介损和温升的增大，会干扰继电保护和自动重合闸的正常动作。

（2）铁道部门在设计、生产、运营各部门充分考虑电力牵引负荷的特殊性，在电力机车上和牵引站内对高次谐波采取消化措施，从源头上减少谐波对电网的影响。电气化铁路在三相电压不平衡和谐波方面对电力系统的影响较大，因此在电气化铁路的规划和建设阶段，可在多个牵引变电站采用换相的方式将电气化铁路接入电力系统。铁路调度尽力使电力机车均匀运行，以有效利用换相措施抑制负序电流的增加，

参考文献：

[1]贺家李、宋从矩.电力系统继电保护原理[M].中国电力出版社.（1994）.

高速铁路牵引变电所数字化设计 篇6

1 武广高速铁路综合自动化系统构成

武广高速铁路综合自动化系统采用分层分布式网络结构, 系统主要由4部分组成, 即调度层、站控层、间隔层和设备层。武广高速铁路新乌龙泉牵引变电所综合自动化系统构成见图1。

调度层位于调度所内, 与牵引变电所的联系为图1所示远动通道。牵引变电所内实时信息均被传送到调度层, 调度人员根据所传递的信息掌握各牵引变电所的运行状态并能及时处理事故。站控层主要设在各变电所、分区所、AT所和开闭所等控制室内, 主要由后台监控机、通信管理机和GPS接收器构成。间隔层由牵引变电所各保护测控单元模块和其他智能仪表构成。每个保护测控单元集保护、控制、测量和智能通信功能于一体, 实现数据采集、保护和信息传输功能, 也是系统与一次设备的接口。设备层主要是室外高压电设备, 如变压器、断路器和隔离开关等。

武广高速铁路综合自动化系统采用集中组屏方式, 统一放置于各个牵引变电所主控制室内, 间隔层与设备层通过二次电缆完成 (见图2) 。

牵引变电所内220 k V设备均为户外集中式布置, 设备本体通过端子排及控制电缆沿电缆沟敷设至主控室的综合自动化显示屏内, 在设计、施工工程中需与综合自动化设备、断路器、隔开和变压器等多个设备联络, 工作量巨大, 接口繁多, 较易发生差漏。

2 数字化牵引变电所关键技术

数字化变电站是近年来我国电力系统研究的热点, 其基本概念是牵引变电所的信息采集、传输、处理和输出过程全部数字化。与传统的牵引变电所设计相区别, 数字化牵引变电所设计主要涉及的关键技术包括电子式互感器的应用、智能化一次设备的研发和牵引变电所基本框架的研究等。

2.1 电子式互感器

电子式互感器包括电子式电流互感器 (ECT) 和电子式电压互感器 (EPT) 。种类繁多, 结构各异, 但最终均在低压部分通过光纤输出数字信号, 提供给二次设备。与传统的互感器相比, ECT/EPT绝缘结构简单可靠, 体积小, 重量轻, 无磁饱和问题, 频率响应范围宽, 精度高, 暂态特性好, 抗电磁干扰能力强, 数据可靠性高;ECT没有开路运行问题, EPT没有谐振问题。

在数字化牵引变电所设计中, 对于EPT的选择, 可参考国内电力系统的部分工程实例, 运用分压式互感器配备智能单元的组合方案, 使得电压互感器就地实现数字化信息采集。

根据牵引变电所布置方式, 220 k V高压设备采用户外常规敞开式布置时, 牵引变电所进线电流互感器可采用独立式的ECT, 而采用GIS组合电气的2×27.5 k V馈线侧可采用嵌入式的电子式电流互感器;考虑到投资成本, 传统线圈式配备智能单元方案仍是目前的首选。

此外, 可以把电流互感器和电压互感器的功能在同一台设备中实现, 即电子式电流电压互感器。当用于牵引变电所进线时, 可节约线路侧电压互感器的安装空间, 节省用地, 减少牵引变电所场坪面积。

2.2 智能化一次设备

数字化牵引变电所内的智能化一次设备主要包括数字化开关和变压器等, 其信号回路和操作驱动回路采用微处理器和光电技术设计, 常规强电模拟信号和控制电缆被光电数字信号和光纤代替。

智能化一次设备还处于实验室研究和理论论证阶段, 国内外均没有成熟产品应用。电力系统实施的工程中, 一般采用智能电子设备 (IED) 。就地安装IED提供数字接口, 将传统一次设备通过光缆接入过程层网络, 使一次设备具备部分智能化功能。

武广高速铁路在接触网开关控制设计中, 通过接触网开关控制箱内集成智能模块, 将隔离开关的控制回路及信息回路电信号转化为光信号, 并通过光纤接入所内控制单元。牵引变电所内高压设备在线检测系统将数据采集模块分布安装于高压设备本体或端子箱内, 对其绝缘、电磁、温度、机构动作、油等指标进行实时监测。随着IED研究的不断发展, 牵引变电所对于智能化一次设备的尝试正在不断深化, 数字化牵引变电所内设备连接见图3。

牵引变电所户外敞开式布置设备就地配备智能终端, 对防湿、防热、防尘和防电磁干扰等各项技术指标的要求较高, 一般电磁兼容性指标必须满足IEC标准4级的要求, 运行环境温度为-20~+70℃[1]。

2.3 数字化变电所系统结构

IEC61850标准在逻辑和功能上将数字化变电所内智能设备分为3层:变电所层、间隔层和过程层[2,3]。其功能分层和接口模型见图4。

过程层主要完成实时电气量检测和设备运行状态参数检测和控制命令的发送和执行;间隔层主要汇总站内本间隔的过程层实时数据信息, 实施对该间隔的一次设备保护控制, 与变电所层和过程层高速通信等;变电所层主要完成间隔层数据显示, 存储历史数据库, 在线编程完成全站操作闭锁控制、操作、打印、报警、图像、声音等多媒体功能, 也可以对间隔层、过程层各种设备进行在线维护、组态和修改参数。

2.4 数字化牵引变电所的三个模式

过渡型模式。牵引变电所既有过程层和间隔层之间关系保持不变, 而在间隔层和站控层之间采用IEC61850标准实现通信机数据处理等操作。此模式下, 二次设备可通过在现有成熟的设备基础上完成, 具有较高的实用性, 便于现阶段推广及老站改造。

实用模式。牵引变电所的间隔层和站控层通过IEC61850协议全部实现数字化, 同时ECT/EPT的应用使得过程层基本实现数字化。ECT/EPT在国内外的运行成功是目前推广数字化变电站最热点关注的焦点, 但过程层的一次设备仍是单独的信号回路。

完全型模式。通过IEC61850协议、ECT/EPT、智能一次设备, 变电所的间隔层、站控层和过程层全部实现数字化。因为智能一次设备目前技术上还没成熟到试运行阶段, 此方案目前无法实施[4]。

4 数字化牵引变电所的设计

根据目前数字化牵引变电所产品的发展现状, 在经济投资、技术等条件约束下, 其设计采用过渡型模式, 采购成熟的基于IEC61850标准的二次设备和为一次设备配备IED, 从而实现牵引变电所基本数字化 (见图5) 。

数字化牵引变电所过程层设备主要是所内一次设备 (电压互感器、电流互感器、断路器和变压器等) 和智能终端设备;间隔层设备主要是牵引变电所综合自动化 (保护装置、测控装置) 及安全监控系统、交直流系统和接触网开关控制系统;站控层设备主要有监控后台、远动主站及GPS。间隔层与过程层、站控层的网络均采用100 Mbit双星形或双环形工业以太网。

牵引变电所内一些不具备IEC61850通信功能的单元, 如交直流系统、接触网开关控制、安全监控系统, 统一通过网关进行规约转换, 从而接入综合自动化后台。

5 结束语

数字化牵引变电所建设是一个系统工程, 要实现全部数字化功能, 还有许多技术问题需要解决。目前技术的成熟度、方案的可行性均需要结合工程实际逐步改善。从长远发展来看, 还将涉及到数字化分区所、AT所的设计, 同一供电臂内牵引变电所信息交互技术、牵引变电所与调度中心信息交互技术和信息安全技术等。

随着新技术和新产品的不断研发, 相信在不久的将来, 数字化牵引变电所能在工程中逐步实现, 从而在高速铁路和客运专线供电系统中发挥重要作用。

参考文献

[1]陈浩敏, 陈伟浩.数字化变电站设计研究与应用[J].广东输电与变电技术, 2009, 11 (2) :59-61

[2]IEC.IEC61850-1Introduction and overview[S], 2002

[3]IEC.IEC61850-5Communication requirements for function and device[S], 2003

铁路牵引变电所的防雷技术分析 篇7

铁路变电所雷害防护研究包括对变电所可能遭遇雷电危害的分析和相应的防护措施, 另外, 还需要考虑周围环境因素 (包括选址处的土壤电阻率、周围已有建筑物等) 对变电所防雷的影响。故变电所防雷是一个综合的系统工程。

1 牵引变电所的雷电防护

铁路牵引变电所的雷击危害从发生的途径上主要分为3种:雷电直击;雷击线路, 沿线路向变电所入侵的雷电波;雷击在所内设备上感应产生的过电压。

1.1 直击雷防护

1.1.1 防护措施

当雷直接击到导线上时, 雷电流经导线波阻抗产生压降, 其值可达几十到几百万伏, 称为直击雷过电压[1]。雷电直接落在馈线间隔母线上, 产生强大电弧, 造成该回路上的避雷器瞬间炸裂接地, 引起地网电位急剧上升, 高压窜入二次电缆及控制室, 摧毁保护装置和直流系统。保护装置失灵, 高压设备长时间对地短路、燃弧, 从而造成所内设备大面积损坏, 直至一台主变压器烧损, 引起上一级变电站跳闸。

直击雷的防护主要依靠避雷针和避雷线, 其防护措施的原则:1) 被保护物体处于避雷针或避雷器的防护范围内;2) 要求雷击避雷针或避雷线时不应被保护物体发生反击。

避雷针按照接地方式可分为独立式和构架式。土壤电阻率大于1000Ω/m的地区或设备绝缘水平不高 (如110k V以下) 的情况下最好使用独立避雷针, 因为, 它比构架避雷针距离电气设备远, 不易发生反击。使用避雷针应就近埋设辅助集中接地装置, 且该装置与地网的连接点距离主变压器的地网连接点至少要大于15m。这是为了将避雷针上的电压波衰减到不会对变压器造成损害的程度。

避雷线在我国较高电压等级变电站内使用普遍。它主要有两种布置形式:一是该线的一端经配电装置构架接地, 另一端经绝缘子串与厂房建筑物绝缘;二是该线两端都接地形成一个架空地网。

无论是避雷针还是避雷线, 都必须计算其过电压, 以校验其与被保护装置的空气间隔距离Sa, 以及接地系统的地中距离Se。其校验公式如下:

其中, β'≈ (l-Δl+h) / (l+2h) 。式 (1) 是针对避雷器, 其中的Ri为接地装置冲击电阻, h为避雷针高度;式 (2) 和式 (3) 分别对应上述2种避雷线分布形式, 其中的Δl为雷击点至构架的距离。3个公式计算只适用于单根避雷针或线的情况, 对于复杂的避雷网络, 还需要计算各点的过电压并逐一校验。

1.1.2 变电所接地网作用与设计

和架空避雷网络联系密切的是变电所接地网络。该接地网主要是流散雷击建筑物时的雷电流, 同时降低接地电阻, 提供电气设备故障时短路电流的流散通道, 以维持低的电位升高。改善变电所地表电位分布, 从而为其中的设备提供良好的等电位系统, 有效保护人员安全。

在该接地网设计中主要使用经验公式估算和数值计算相结合来计算基地参数。对变电所的实际情况还可以采用有针对性的措施, 比如:与附近大型公共设施的地下钢结构相连接可扩大接地网的面积, 并减小接地电阻;对土壤电阻率较大但分层较明显的地区还可采用加垂直接地极的方法。

1.2 侵入波过电压防护

由于绝大多数变电所装设了避雷针、避雷线和接地装置, 因此, 绕击和反击的事故率很低, 每年100个变电所约发生0.3次绕击或反击;相比之下, 变电所的雷害事故主要是由于雷击线路后产生的雷电侵入波过电压和雷击二次设备上感应产生的过电压所造成的。

对雷电侵入波过电压的主要防护措施就是装设避雷器。他的装设位置和防护距离在防雷标准中已经给出, 对于防护接线, 无论变电所的电气主接线如何, 只要能保证每段可单独运行的母线上都有一组避雷器就可使整个主接线得到保护。运行经验显示:变电所雷电侵入波过电压事故约有50%是由雷击变电所1km以内的线路引起的, 约有71%是由雷击3km以内线路引起的[2]。这说明加强进线段线路防雷保护对于减少雷电侵入波过电压非常重要, 限制雷电侵入波过电压还需要将保护的范围延伸至变电所外1~2km的输电线路上。

雷电过电压, 不仅与避雷器的保护特性有关, 还与侵入波的陡度, 离避雷器的距离和被保护设备的入口电压有关。当侵入波陡度越陡, 离避雷器的电气距离越长, 入口电熔越大, 被保护设备上的过电压就越高, 如能提高避雷器的保护特性, 被保护设备上的过电压就会得到明显抑制。实际中, 大都采用电磁暂态计算程序EMTP仿真计算的方法研究被保护设备和上述因素之间的关系。

1.3 雷电二次效应防护

1.3.1 防护原理

雷电影响除前文提到的直接击在建筑物或线路上外, 还有雷电放电过程中产生的二次效应, 及先导发展过程和雷击过程对空间的辐射作用, 可以通过电磁耦合在金属物体上产生感应过电压, 在回路上产生感应电流。另外, 当雷击中避雷针或者临近高大构建时强大的泄放电流引起地网电位升高, 而在地下敷设的二次电缆屏蔽层会分流泄放雷电流, 在缆芯间以及芯地间产生干扰电压。

铁路变电所的二次设备组成包括大量的集成电路和其他电子元器件, 其抗电磁干扰和过电压的能力很差。例如:一个电磁型继电器的摧毁能量仅为0.1J, 一个微机继电保护装置的摧毁能量仅为0.001J。从变配电所防雷设计的角度考虑, 不管雷电以任何形式侵入, 都希望能将其尽快泄入大地, 同时产生尽可能小的地电位升高。另外, 希望尽可能均匀地将冲击分配到各个泄放环节, 从二次系统的角度考虑, 除了希望端口上的过电压幅值较小, 持续时间很短以外, 还要求各个二次设备和线路的端口电位尽可能相等。这就是变电所二次设备雷害防护的基本出发点。

1.3.2 防护方式

根据上述防护要求, 国际电工协会颁布了IEC61312《雷电电磁脉冲的防护》, 我国也给出了GB50057-1994《建筑物防雷设计规范》, 其中都提到了系统防护的概念, 指出防雷应该是一个系统工程。特别是在IEC/TC-81中将系统防雷总结为DBSE技术, 即分流、均压、屏蔽、接地4项技术。

在实际的变电所二次系统的防雷设计中, 采用的防护有以下方式:

采用分级保护的概念, 即将变电所划分为不同的雷电保护区, 各区之间的钢筋混凝土以及金属外壳会形成等电位屏蔽层, 当管线或电缆穿过这些屏蔽层时, 其外皮必须与之相连接。另外, 变电所建筑物内的各种电源进线, 通信信号线, 天线等与室内设备相连的引出线都应该在经过不同的雷电保护区和其终端加装不同类型的浪涌保护器。

将避雷器或保护器分别加到高压变压器后端到二次低压设备的总配电盘的电缆内芯线两端对地 (一级保护) 、二次低压设备的总配电盘至二次低压设备的配电箱间电缆内芯线两端对地处 (二级保护) 、在所有重要的, 精密的设备以及UPS的前端对地处 (三级保护) 。目的是采用高吸收能量的分流设备 (避雷器) 将雷电过电压 (脉冲) 能量分流泄入大地, 达到保护目的。另外, 对一些精密电子仪器还可采取特殊的防护措施, 如加装屏蔽等, 以提高其抗雷电干扰能力。

2 防雷技术总结与展望

综合上述铁路牵引变电所防雷设计中主要考虑的内容, 可以看出, 变电所的雷害防护不仅关系到变电所的一次、二次设备, 也关系到变电所初步设计、选址、施工、运行等各个时期, 而且还分布在变电所建筑的内外, 以及变电所的进线段。目前, 变电所的正常运行基本依赖自动控制设备, 在设计过程中要全盘考虑, 变电所的防雷实施能够满足实际需要, 从而保证变电所内设备免遭雷电袭击。

同时, 随着一些关键技术, 如:接地技术、屏蔽技术、电磁暂态仿真技术的发展, 和一些主要防护设备, 如:金属氧化锌避雷器 (MOA) 、浪涌保护器 (SPD) 等性能的提高, 变电所的雷害防护在今后还会有新的发展。

参考文献

[1]王锡凡.电力工程基础[M].西安:西安交通大学出版社, 2000:237.

电气化铁路牵引变压器的选择 篇8

1 牵引变压器

电气化铁路是指从外部电源和牵引供电系统获得电能,通过电力机车牵引列车运行的铁路。电气化铁路的供电是在铁路沿线建立若干个牵引变电所,一般由电力系统110kV或220kV双电源供电,经牵引变压器降为27.5kV或55kV后通过牵引网(接触网)向电力机车供电。

1.1 牵引变压器分类

牵引变压器是一种特殊电压等级的电力变压器,应能满足牵引负荷变化剧烈、外部短路频繁的要求,是牵引变电所的“心脏”。一般来说,牵引变压器均有100%过载能力,我国牵引变压器采用三相、三相-二相和单相3种类型。

我国常用的牵引变压器主要有单相接线变压器、单相V,v接线变压器、三相V,v接线变压器、Y,d11接线变压器、阻抗匹配平衡接线变压器。国内常用牵引变压器技术性能对比如表1所示。

江苏省内现有的京沪电气化和陇海电气化铁路均采用阻抗匹配平衡接线变压器;而正在建设的京沪高铁、沪宁城际、宁杭客专均采用单相V,v接线变压器。

1.2 基本供电原理

1.2.1 单相V,v接线变压器

电路原理图和相量关系如图1和图2所示。

牵引变电所装设2台单相接线牵引变压器1T和2T,作V,v连接。1T和2T的原边分别接入电力系统的BC相和AC相;副边各有一端分别接到牵引侧的两相母线上,各有另一端与轨道及接地网连接。BC相向左边供电臂的牵引网供电,AC相向右边供电臂的牵引网供电,即通常所说的60°接线。原、副边电流关系如式(1)(忽略空载电流)。

应用余弦定理,可得1T和2T副边v接顶点出线电流相量和如式(2)。

式中:K为每台单相牵引变压器的变比;Φ为与的夹角。

单相V,v接线牵引变压器的优点是:牵引变压器容量利用率高;在正常运行时,牵引侧保持三相,因此可供应牵引变电站自用电和地区三相负载;主接线较简单,设备较少,投资较省。其主要缺点是,当一台牵引变压器故障时,另一台必须跨相供电,其中有一个倒闸过程,同时地区三相电力供应也将中断。倒闸过程完成后,实质上它成为单相接线牵引变电站,对电力系统的负序影响也随之增大。

1.2.2 阻抗匹配平衡变压器(简称平衡变压器)

电路原理图和相量关系如图3和图4所示。原边情况与普通三相YN,d11接线变压器的原边情况完全相同,铁芯也是三相芯式的。副边绕组三角形接线在非接地相改设两个外移绕组aα,bβ,内缩三角形接线的一角c与轨道、接地网连接,α、β两端分别接到牵引侧两相母线上,由两相牵引母线分别向两侧对应的供电臂牵引网供电。

平衡变压器副边三相绕组电流与副边两供电臂电流关系如式(3)所示。

式中,λ为阻抗匹配系数,当满足原边三相电流平衡,并且当,原边三相电流对称时,有以下关系式:

式(4)表明,无论负载电流如何变化,原边三相电流都保持平衡,无零序电流,原边绕组的中性点可以接地。

平衡变压器的优点是原边三相制的视在功率可完全转化为副边二相制的视在功率,变压器容量可以全部利用。在两臂牵引负荷相等的前提下,平衡牵引变压器的原边三相是对称的;其过载能力强,容量利用率较高,可改善牵引变电站发生三相不平衡的概率和减少对电力系统的负序影响,但设计计算及制造工艺复杂,造价较高。

1.3 供电能力分析

1.3.1 V,v接线变压器

当低压侧两臂电流夹角为60°时,有:

显然有Smax=SC,则V,v接线变压器高压侧所需三相供电能力为:

其中Smax为功率最大相的视在功率,3Smax则反映了电力系统需满足牵引负荷的三相供电能力。

1.3.2 阻抗匹配平衡变压器

牵引变压器高压侧各相功率为:

当Sα>Sβ时,有SA>SB>SC;当SαSB>SA。式中SA和SC相互对称,可设Sα>Sβ,则阻抗匹配平衡接线变压器高压侧所需三相供电能力为:

设S低=Sα+Sβ,n=SαSβ,则

2 牵引变性能比较

2.1 抑制负序电流

比较式(4)、(5)和式(9)、(10),当n=1,即两臂负荷相等时,V,v接线变压器的不对称系数为50%,阻抗匹配平衡接线牵引变压器不对称系数为0;当n=0,即一臂带负荷,另一臂负荷为0时,两种接线型式变压器负荷在电力系统中引起的不对称度相同,都为100%。总的来说,阻抗匹配平衡接线变压器负荷的负序影响小于V,v接线变压器。

2.2 供电能力

比较式(7)和式(10),当n=1,即两臂负荷相等时,V,v接线变压器高压侧所需三相供电能力为低压侧两臂负荷之和的1.5倍,阻抗匹配平衡接线牵引变压器高压侧所需三相供电能力为低压侧两臂负荷之和;当n=0,即一臂带负荷,另一臂负荷为0时,V,v接线变压器高压侧所需三相供电能力为低压侧一臂负荷的1.732倍,阻抗匹配平衡接线牵引变压器高压侧所需三相供电能力为低压侧一臂负荷的1.93倍。可见两臂负荷不平衡度越大,需要高压侧的三相供电能力也越高;采用V,v接线变压器时,高压侧所需电力系统三相供电的能力小于采用平衡变压器。

2.3 建设周期与造价

目前国内已投运的平衡变压器电压等级都是110kV,最大容量可做到80 MV·A。尚无厂家生产220kV等级的平衡变压器,但一些厂家已具备了生产能力。110kV平衡变压器和V,v接线变压器从设计到制造出产品大约需要3个月,220kV平衡变压器制造时间略长,大概需要4个月。由于平衡变压器设计及制造工艺较V,v接线变压器复杂,造价上略高于V,v接线变压器,相同供电容量的平衡变压器(如40 MV·A)和(20+20)MV·A的V,v接线变压器在其他参数都相同的情况下,平衡变压器比V,v接线变压器价格要高出约15%。

3 无功冲击影响对比

由于电气化铁路铁道条件多变,列车行进过程中遇到的阻力不断变化,列车需要频繁地启动、加速、惰行、制动,或者从一个供电区进入或退出,都将造成牵引负荷剧烈波动,并产生较大的冲击电流,在公共连接(PCC)点将产生电压波动,又由于江苏境内铁路班次多,间隔时间短,长时闪变也不可忽视。

由式(7)和(10)知,在两臂负荷相等的情况下,在机车启动瞬间,平衡变压器高压侧最大一相的无功冲击负荷比V,v接线变压器小1.5倍,因此在PCC点产生的电压波动也小于V,v接线变压器。

以沪宁城际铁路和宁启电气化铁路为例。沪宁城际铁路由220kV电压等级接入电网,客车采用交直交动车组,单列机车8辆编组功率为8800kW,双机重联16辆编组为17600kW,在南京境内设有宝华山牵引站;宁启电气化铁路由110kV电压等级接入电网,客车拟采用交直交动车组,单列机车8辆编组功率为4800kW,双机重联16辆编组功率为9600kW;货车拟采用HXD3型机车,机车功率为7200kV,在南京境内设有六合牵引站。

采用不同接线型式变压器时,PCC点的电压波动如表2所示。

从表2可以看出,在相同接入电网条件下,平衡接线牵引变压器在降低冲击负荷引起PCC点电压波动方面能力更强。

4 综合比较

4.1 经济比较

牵引变电站采用不同接线型式主变压器时的经济比较(仅以六合站为例)如表3所示。

从比较结果来看,平衡变压器造价略高于V,v接线变压器,但变电站所需无功补偿装置的容量小于采用V,v接线变压器,总投资低于采用V,v接线变压器。

4.2 综合对比

采用不同接线型式的牵引变压器的综合比较如表4所示。

注:只对两者的差异部分进行比较,不代表实际投资。

从比较结果来看,平衡变压器供电能力强,抑制电铁对电网的影响能力更强,而且综合造价也相对较低。

5 结束语

电铁负荷不仅对电能质量、继电保护及自动装置等产生严重干扰或影响,直接威胁电网的安全运行,降低供电可靠性;而且影响电动机、变压器及输电线路等的使用效率或寿命,增加了系统投资和运营管理费用。而采用合适的牵引变压器将可以降低电铁负荷对电网的影响。综合前述技术与经济比较,为减小电气化铁路对电力系统的影响,建议牵引站变压器采用阻抗匹配平衡变压器。

参考文献

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铁路牵引 篇9

为加强固定资产投资项目节能管理, 促进科学合理利用能源, 从源头上杜绝能源浪费, 提高能源利用效率, 国家发展和改革委员会于2010年9月17日发布第6号令, 即《固定资产投资项目节能评估和审查暂行办法》, 该办法规定:“国内固定资产投资项目, 根据项目建成投产后年综合能源消费总量, 应编制节能评估报告书或节能评估报告表, 并作为项目审批、核准或开工建设的前置性条件以及项目设计、施工和竣工验收的重要依据。”

自6号令发布后不久, 为贯彻执行《节约能源法》和《固定资产投资项目节能评估和审查暂行办法》, 原铁道部发展计划司于2010年11月12发布了“计节环函[2010]234号”文件, 文件给出了《铁路基本建设项目节能评估报告书编制暂行办法》, 该办法作为铁路建设项目节能评估报告编制的报导性文件, 指出了报告的章节组成及内容深度, 其中规定“项目建设方案节能评估中应对主要耗能设备及其耗能指标和能效水平进行评估”, 铁路项目的主要耗能设备即牵引动力系统。但该办法中并未明确牵引动力系统的评估内容及深度, 因此, 有必要对其进行探讨。

2 牵引动力系统节能评估

牵引动力系统是指为满足铁路运输需求, 直接用于牵引旅客或货物实现空间转移的系统及设备。对于内燃铁路主要为内燃机车, 对于电气化铁路主要为牵引供电系统及电力机车。

牵引动力系统的评估, 主要包括以下两个方面:

(1) 牵引供电系统节能评估。

牵引供电系统实现电能向机车的传递, 合理的牵引供电系统在满足供电要求的前提下, 有效减少供电损耗, 降低初始投资, 减少运营维护能耗。牵引供电系统的节能评估主要侧重于牵引供电方案、牵引供电方式、牵引变压器容量及接线方式、牵引网构成及截面选择、谐波抑制及无功补偿等。

(2) 牵引动力设备节能评估。

牵引动力设备实现电能或石化能源向机械能的转化, 是实现铁路运输的终端设备, 包括各种电力、内燃机车/动车组。牵引动力设备的节能评估主要侧重于设备选型、再生制动、变频技术、列车阻力、列车轻量化、智能耗电检测设备、柴油机效率等方面进行, 评估时一般从上述几个方面分析对能耗的影响。

3 评估实例

下面以“改建铁路哈尔滨至满洲里铁路电气化改造工程”牵引动力系统中关键部分的节能评估为例, 详细分析评估的重点及注意问题。

滨洲线起于黑龙江省哈尔滨市, 终到内蒙古自治区满洲里口岸, 全长约930公里, 始建于1903年, 先后经历了沙俄、日伪、苏联、新中国等多个时期, 期间铁路线路进行了多次改造, 目前为内燃双线铁路。为提高滨洲线输送能力, 满足日益增长的客货运量, 进行本次电气化改造。改造前后的主要技术标准对比如表1所示。

3.1 牵引供电方案评估

牵引供电方案是牵引供电系统中对能耗影响的主要因素, 好的牵引供电方案能在满足供电需要的前提下, 能最大程度减少运营能耗。

全线供电方案主要涉及哈尔滨~齐齐哈尔段、齐齐哈尔~满洲里段两段线路。

该项目哈齐段主要利用哈齐客专的牵引变电所供电, 供电方式采用带回流线的直接供电方式。齐满段为新建牵引供电设施段, 可采用的供电方案主要有三种:方案一为带回流线的直接供电方式;方案二为带回流线、加强线的直接供电, 全并联供电;方案三为AT供电;设计推荐采用方案一。三种方案主要技术参数对比如表2所示。

(1) 能耗分析

经测算, 方案一近期年电能损失为3 782.3×104k Wh, 方案二近期年电能损失为3 646.4×104k Wh, 方案三近期年电能损失为3 570.5×104k Wh。

(2) 技术比较

国内运营的电气化铁路一般采用带回流线的直接供电方式或AT供电方式, 哈尔滨铁路局既有运营的电气化铁路哈大线采用带回流线、加强线的直接供电方式、全并联供电。三种供电方式的主要优缺点见表3。

带回流线的直接供电方式应用最为广泛, 适用于普速铁路, 技术成熟可靠;AT供电方式是我国20世纪80年代在京秦线开始采用的, 目前客运专线也普遍采用AT供电, 其主要适用于要求供电质量高的繁忙干线、高速铁路及电力系统电源点较少的区段;带回流线、加强线的全并联直接供电方式是在普通带回流线的直接供电方式上衍生出来的一种供电方式, 通过增设加强导线和全并联供电来提高供电能力, 延长供电臂长度, 并能有效降低牵引网损耗, 国内哈大线有应用, 近期即将开通的部分西南山区线路也采用该供电方式, 沈阳铁路局范围内多条规划内燃改电气化铁路均采用该方式。

三种方案其他方面技术对比见表4。

以上三个方案技术指标都能满足要求。带回流线的直接供电方式技术成熟可靠, 牵引网结构简单, 但其牵引网损耗最高, 长期运营下为不节能;AT供电方式应用于高速铁路客运专线较多, 并且系统接入容量最大, 较其他方案增加了20座AT所, 增加了运营维护困难;带回流线、加强线的直接供电方式初投资最小, 较直接供电方式又能有效减少电能损耗, 并且具有较好的供电可靠性。目前, 带回流线、加强线的直接供电方式在国内已有应用, 相邻线既有哈大线以及沈阳局范围内多条内燃改电化线路均采用该方式, 可见其具有一定的发展潜力。虽然哈齐段推荐采用带回流线的直接供电方式, 但依据《铁路电力牵引供电设计规范》 (TB10009-2005) 第3.2.3条:“同一电气化铁路的不同区段可根据情况采用不同的供电方式”。因此, 评估建议在各供电方案均能满足供电要求的前提下, 本段线路可采用较为节能的带回流线、加强线的直接供电方式。

3.2 牵引动力设备

既有滨洲线采用内燃牵引, 牵引动力设备为HXN5和DF4。改造后采用电力牵引, 客运推荐采用SS9, 货运推荐采用HXD系列机车。

3.2.1 客运

哈齐客专建成后, 滨洲线只保留几对为沿线地方客流服务的旅客列车, 目前我国干线主力电力客运机车为SS9型, 并且哈大线目前也采用SS9型机车牵引旅客列车。评估认为, 项目建成后仅开行少量普速客运列车, 兼顾与本线相关客运机车交路, 采用SS9型电力机车牵引较为合理。

3.2.2 货运

我国铁路货运机车已逐步进入交-直-交时代, 目前, 在国内已得到大规模应用的HXD系列交流传动电力机车共6种, 车型的主要技术参数见表5。

滨洲线电气化改造后, 线路上行 (满洲里~哈尔滨) 限坡6‰, 下行限坡9‰。双机牵引地段上行 (伊列克得~兴安岭) 限坡12‰, 最大坡度12.8‰;下行 (博克图~兴安岭) 坡度多数13‰以上, 最大坡度16.8‰。运输组织模式为:上行重车方向煤炭运量占总量的60%, 因此开行6000t煤炭直达列车, 其它列车牵引质量5 000 t;下行方向哈齐段牵引质量5 000 t, 齐满段牵引质量3 000 t, 空车编组73辆。

针对以上限坡及运输组织方案, 列出6种HXD系列不同坡道下的牵引质量如表6。

该项目的机型选择主要受制于上行方向牵引质量及双机地段的牵引质量要求。上行方向同时开行5 000 t/6 000 t货物列车, 以6 000 t直达列车为主, 为便于全线运输组织与机车运用, 全线应统一机型。综上所述, 本线所选机型应同时满足以下条件:

(1) 6‰限坡条件下单机牵引6 000 t以上;

(2) 9‰限坡条件下单机牵引3 000 t以上;

(3) 12‰限坡条件下双机牵引6 000 t以上。

由表6可知, 同时满足以上条件的机型有HXD1、HXD2、HXD3B, 为进一步确定适用于本线的机型, 评估采用模拟牵引计算的方式, 牵引计算用参数设置为:上行6 000 t重车编组, 下行空车编组, 双机牵引地段单独计算, 限速80 km/h。得到以上三种机型的全线上下行牵引能耗, 详见表7。

根据表7, HXD3B在本线路条件下的牵引能耗较小。相比于HXD1每对列车可节能3 380 k W·h, 由于各区段列车对数略有差别, 按全线平均每天约50对考虑, 则全年相比于HXD1可节电约6 168.5万度, 节能效果显著。

评估认为, 以上三种机车均能满足本线的牵引需要, 通过模拟牵引能耗分析, HXD3B在本线线路条件下的牵引能耗较低, 更为节能。另外, HXD3B为六轴机车, 相比于HXD1、HXD2八轴机车具有车体轻、单轴功率大等优点。

HXD3B机车轴式C0-C0, 轴重25 t, 单轴功率1 600 k W, 总功率9 600 k W, 能够在平原地区单机牵引5 500~6 000吨货运列车, 最高运行速度为120km/h。牵引系统采用交-直-交传动、水冷IGBT牵引逆变器、变频异步电机、单轴控制技术、再生制动技术等。目前, HXD3B型机车在京局、沈局内已得到大规模运用。

4 结论

通过滨洲电化项目牵引动力系统节能评估分析, 可知不同的牵引供电方案、机车型号对能耗的影响较大, 在满足需求的前提下, 选出节能的方案有利于优化项目用能, 减少能源浪费。

牵引动力系统的节能评估涉及到牵引供电、行车组织、机车车辆等专业性知识, 评估时应根据项目可研报告, 熟练掌握设计内容, 才能从中发现系统节能的薄弱环节和存在的问题, 然后依据节能法规、标准、规范和专业资料, 给出合理化的建议和评估结论。

摘要：铁路建设项目节能评估工作开展已经有两年多, 随着评估工作的深入, 对于铁路项目中特有用能系统的评估工作也有了新的进展, 作为铁路项目中能源消耗终端的牵引动力系统, 应作为评估报告的重点内容予以评价。本文结合实际项目, 给出了牵引动力系统的评估方法及要点, 对于类似项目的节能评估工作具有一定借鉴意义。

关键词：节能评估,牵引动力系统,能耗,机车

参考文献

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[8]张曙光, 主编.HXD2型电力机车[M].北京:中国铁道出版社, 2009.

铁路牵引 篇10

高速电气化铁路因高效快捷、运力强大、节能环保被世界各国列为重点发展的绿色交通方式。根据《综合交通网中长期发展规划》和铁路跨越式发展的思路,我国将大力推进高速电气化铁路的建设,以便解决我国主要干线铁路运力不足和满足社会经济发展的需要[1,2]。

与普通电气化铁路相比[3],高速电气化铁路牵引负荷大,可靠性要求高,负荷波动频繁,列车负载率高,受电时间长,短时集中负荷特征明显,越区供电能力要求高,导致牵引站容量不断增大,对电网配套供电能力提出更高要求。2009年,国家电网公司对电气化铁路组织了一次大规模的测试,尤其针对谐波、不平衡等电能质量问题进行了分析,表明电气化铁路劣化了电网的电能质量[4]。

随着武广客运专线运营时速高达350 km/h的列车投入运行,高速铁路牵引负荷对广州电力系统的影响也有新的特点X,如负序电流影响增大,谐波和功率因数影响较小等,应认真研究和采取措施。由于铁路和电力在管理、技术标准等方面存在一定差异,有关牵引站建设和运行的配合工作也需不断加强,以满足高速铁路快速发展的需要。

1 高速铁路供电系统负荷特性

1.1 系统概况

高速铁路客观上要求供电电源具有较大的系统短路容量[5]。而且一般采用单相变压器、V/v接线变压器、平衡变压器等方式接入系统。目前,出于成本等因素考虑,我国高速电气化铁路通常采用单相变压器接入系统[6]。

武广高铁广州段的某供电系统如图1所示。在220 k V供电系统侧,牵引站通过220 k V变电站获得牵引电能,依托两个500 k V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 k V,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。

图2给出了牵引接触网负序和各次谐波的等值电路。为了评价牵引负荷对整个系统电能质量的影响,在直供牵引站负荷的A变电站侧设置监测点,通过“广东电网电能质量监测系统”对A变电站的220 k V母线电压以及实际供牵引负荷的甲线电流、功率等电气量进行监测并对测量数据进行电能质量指标分析。

1.2 牵引负荷功率特性

高速电气化铁路牵引站的主要负荷即为运行在本供电段的列车负荷。列车在运行中通常有起动、稳速前进、减速、制动等几个典型工况[7]。

通过实际监测,给出某时间段给牵引站供电的甲线有功负荷和无功负荷曲线,如图3所示。有功负荷随列车运行情况剧烈波动,并包含列车在制动过程中往系统回馈的功率和启动过程中的较大牵引功率;无功负荷主要由供电电缆电容产生,在列车的各种工况下基本稳定。

因此牵引变电站的负荷受列车密度以及列车载荷情况影响显著,牵引变电站两供电臂内列车的数量及每一列车的载荷情况随时变化,导致牵引变电站的负荷呈现出频繁波动的特点,如图4所示。

1.3 牵引负荷电流特性

在实际运行中,甲线供牵引站全站负荷,考虑到甲线为220 k V电缆线路,对地电容较大,牵引站端牵引变压器安装有固定电容器组,且牵引接触网为多条馈线并列供电,对地距离小,综合电容较大。将电容电流考虑在牵引网中后,整个供电系统可简化等效为如图5所示系统。系统将呈现出较大的不平衡特点。

选择列车进入供电段的“驶入-制动-启动”过程的负荷电流进行测量,结果如图6显示,220 k V侧C相空载电容电流在80 A左右,而带列车负荷的AB相电流通常为150~200 A,不平衡程度较大。

1.4 系统对不平衡牵引负荷的承受能力

近似地认为供电母线侧的电压与牵引站侧的电压相等,则可将供电电缆对地电容Xc折算至电源sE侧。此时,等效系统电势系统阻抗对于220 k V母线,取为系统短路容量,近似取列车负荷功率PLD=UavI,考虑后,得母线电压不平衡系数:

由式(1)可知,系统对不平衡负荷的承受能力主要受系统短路容量决定。根据电能质量标准中Ku≤2%的要求X,对于的牵引负荷需求,必须满足Ss>2886.84 MVA,取1.05倍额定电压为系统电势,220 k V系统要求系统阻抗小于18.5Ω,对于110 k V系统则要求系统阻抗小于4.6Ω,显然110 k V系统是难以满足要求的,而220 k V系统则较容易达到要求。图7为电压不平衡度和牵引负荷之间的实测关系。

类似地,系统对冲击性负荷、谐波电流的容纳能力也可以通过短路容量来评价[8],系统短路容量越大,各电能污染源相对于系统容量越小,对整个普通公用供电系统的影响也越弱。

2 牵引负荷对电力系统电能质量的影响

2.1 不平衡冲击性负荷的影响

在牵引站端,负序电流的大小等于正序电流,电流不对称度Ki=I2/I1=100%。在实际运行中,由于供电电缆的电容电流对负荷电流起平衡作用,220 k V供电母线侧的电流、电压不平衡度有所改善。通过在甲线供电侧对线路进行监测,得到电流、电压不平衡度如图8所示。

从实测结果可知,电流的不平衡度在牵引负荷较大时超过90%,在母线上产生的电压不平衡度0.25%左右,满足小于2%的要求。牵引负荷除了不平衡特征外,还具有明显的冲击性特点,因此需要考虑其对电压稳定的影响。

图9为实测电压闪变情况,10 min闪变、2 h闪变均满足电能质量标准中的小于0.8%、0.6%的要求。另外,实测结果显示,频率在±0.1%范围内波动,均满足电能质量标准的要求X。根据上述分析可知,单个牵引站负荷较小,在接入220 k V系统后,其不平衡性和冲击性对供电系统的电压质量影响较小,满足电能质量相关标准的要求。

2.2 谐波电流的影响

列车从接触网接入单相交流电,通过整流获得直流作为列车交直流负荷所需电源。整流电路的非线性将产生丰富的谐波电流,对于2极整流系统,理论分析表明,整流电路将产生2k±1次谐波,其中3次谐波较为显著X。

从图10中A相电流、电压的实测结果可以看出,谐波电流主要有牵引负荷产生,以奇次谐波为主,3次谐波含量最大。在6:00~24:00行车期间,谐波电流明显大于空载时段含量。各次谐波电流均满足电能质量标准的要求。同样地,谐波电流在220 k V供电母线上产生的谐波电压以3次为主,在500~800 V之间波动,受负荷的影响不明显,各次谐波含量均小于0.35%,满足标准中奇次谐波电压小于1.6%、偶次谐波电压小于0.8%的要求。另外,实测结果显示,各次谐波引起的电压总畸变率均小于0.7%,满足小于8%的要求。

综上所述,由于牵引负荷接入的供电系统网架强大,具有很大的系统短路容量,因此非线性时变牵引负荷对系统电能质量影响较小。

3 结论

本文通过对武广高速铁路广州段某牵引供电系统的实际运行数据情况的分析,得出以下结论:(1)高速电气化铁路牵引供电负荷波动频繁、冲击性强,并将列车产生的谐波、负序电流注入电力系统,对电力系统的电能质量将造成不利影响;(2)广州将武广高铁牵引系统接入短路容量较大的220 k V变电站,对抑制高速铁路对电力系统的影响有明显作用;(3)武广高铁对广州地区电网的影响主要集中在电流三相不平衡问题,当负荷较大时,电流不平衡度将超过90%,需要密切注意并加强监测,重点关注牵引负荷对继电保护的影响[9]。随着我国对高速电气化铁路建设的大力推进,高速电气化铁路牵引负荷将迅速增大,将对供电系统提出越来越高的要求,需要铁路和电力系统协同解决在管理、技术、运行标准等方面的差异,做好有关牵引供电系统建设和运行的配合工作,以满足高速铁路快速发展的需要。武广高铁广州牵引段实施的电网规划建设和运行方案,满足保障电力系统的安全可靠运行和电能质量的要求,具有借鉴和推广意义。

摘要：电气化铁路会给电力系统带来电能质量问题,武广高速铁路投运后,将对广州电力系统产生影响。结合广州段某单相接线牵引供电系统运行情况,分析牵引负荷功率的冲击性和牵引供电电流的不平衡特性,并简要分析供电系统对牵引负荷的承受能力。通过对牵引供电系统实际运行数据的分析,从电能质量相关数据指标上评价了牵引负荷对电力系统的影响,得出目前最大的电能质量问题是电流的三相不平衡问题。指出需要铁路和电力部门在规划建设及运行方面密切配合,共同确保电网安全可靠和供电质量。

关键词：高速铁路,牵引负荷,不平衡电流,谐波,供电管理

参考文献

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