电气化铁路专题

《电气化铁路专题》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在行业资料-天天文库。

1、[电气化铁路专题]浅析电气化铁路供电系统2009-11-0313:26:59  作者：朔黄铁路原平分公司任占文  来源：赛尔输配电产品应用开关卷总第86期  【原创文章转载请注明出处】·　　本文综合介绍并分析了电气化铁路、牵引供电原理、牵引变电所、接触网及对电力系统的影响等若干问题。关键字：电气化铁路[22篇]电气化铁路供电[1篇]　　目前，我国铁路建设在跨跃式发展新思路的指引下，全国路网整体规划的战略部署正在稳步实施。电气化铁路以其高速、重载、环保的优势已成为铁路发展的必然。本文意在对新建电气化铁路牵引站的供用电相关技术及经济问题进行探讨。　　1电气化铁路概述　　用电力机车作为牵引动力的铁

2、路。世界上第一条电气化铁路于1879年在德国柏林建成。中国于l961年建成第一条电气化铁路一一宝成铁路的宝鸡至凤州段。电气化机车上不设原动机，其电力由铁路电力供应系统提供。该系统由牵引变电所和接触网构成。来自高压输电线路的高压电经牵引变电所降压整流后，送至铁路架空接触网，电气机车通过滑线弓受电，牵引机车行驶。供电制式分为直流制。电气化铁路与现有其他动力牵引的铁路相比，具有的优越性是能源节省，其热效率可达20%～26%，运输能力大，功率大，可使牵引总重提高;运输成本低，维修少，机车车辆周转快，整备作业少、耗能少、污染少，粉尘与噪声小，劳动条件也较好等。　　(1)电气化高速铁路牵引供电原理。电气

3、化铁路的供电是在铁路沿线建设若干个牵引变电站，由电力系统双电源供电，经牵引变压器降压为27.5kV后通过牵引网向机车供电，电力机车采用25kV单相工频交流电压，在架空接触导线和钢轨之间行驶。电气化高速铁路一般采用单相牵引变压器，从电网两相受电，对三相对称的电力系统来说，电铁牵引负荷具有非线性、不对称和波动性的特点，将产生负序电流和谐波电流注入电力系统。　　(2)电气化铁路的心脏一～牵引变电所。牵引变电所是牵引供电系统的心脏，它的主要任务是将国家电力系统送来的三相高压电变换成适合电力机车使用的单相交流电。牵引变电所从国家电网引入千伏或l10千伏三相交流电源将三相电转换为适合电气列车使用的单相交

4、流.5千伏电源并送上接触网.除此而外，它还起着供电保护测量控制电气设备，提高供电质量。降低电力牵引负荷对公共电网影响的作用。为确保牵引供电万无一失牵引供电系统都采用“双备份”模式，两套设备通过切换装置可以互为备用，并随时处于”战备状态，以备不时之需。　　(3)电气化铁路的动脉一一接触网。我国电铁接触网采用额定电压25kV，牵引站变压器二次为27.5kV(1.1U)和55kV两种，接触网的制式有BT制和AT制两种，其中BT制采用27.5kV，AT制采用55kV。过去我国电气化铁路主要采用BT制，少量采用制。这两种制式在湖北省电铁中均有应用。据平时观察到的电气化铁路有一条架空的接触网，机车通过接

5、触弓从接触网受电，接触网也叫接触线。另外还有一根不被太注意的线，在BT制中叫回流线，在制中叫正馈线。回流线和正馈线的作用都是为了减少机车入轨电流在地中的扩散，限制谐波电流对通信的干扰，限制感应过电压和地电流造成的腐蚀。两者中AT制的效果优于BT制很多，但AT制沿铁路每10～15km要设一个自耦变等原因使接触网造价较高。因此过去从减少投资出发往往采用BT制。AT制的另一个优点是供电臂可以长一倍。其牵引站的数量相应减少，使运行费用(人力)成本的降低，其综合性经济性能有可能优于BT制。故AT制今后会得到发展。由于在BT制中，接触网与回流线之间每隔约1.5km要串接一个1：1的吸流变压器(BT)。装

6、了BT后，不但使接触网的阻抗和压降增大，同时BT间接触线和机车接触弓在电气上断开，以至在机车行驶过程中，要不断穿越无电区，加之吸流效果不理想等原因。　　2电气化铁路对电力系统的影响　　对旋转电机的影响。　　(1)汽轮发电机转子为敏感部位，因为汽轮发电机转子的谐波和负序温升比定子大，存在局部的突出高温部位，国内曾发生过向电铁供电的汽轮发电机转子部件嵌装面过热受损的事故。并且当负序电流流过发电机时，产生负序旋转磁场，产生负序同步转矩，使发电机产生附加振动。谐波也会引起电机的振动并发出噪声，长时间的振动会引起金属疲劳和机械损坏。对邻近牵引变电所而远离(指电气距离)电源的异步电动机，其定子绕组为敏感

7、部位。同时还将在电动机中产生一反向旋转磁场，此反向磁场对电动机转子起制动作用，影响其出力。　　(2)对电力变压器的影响。谐波电流在变压器绕组要产生附加损耗，该损耗相当大，除此之外还能引起外壳、外层硅钢片和某些紧固件发热，并可能局部过热，加速变压器的老化，影响其使用寿命。负序电流造成电力系统三相电流不对称，造成变压器的额定出力不足(即变压器容量利用率下降)。　　(3)对输电线路的影响。谐波使网损增大，在发生系统