高速铁路牵引供电系统20125.ppt

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1、高速牵引供电系统主讲：张丽西南交通大学电气工程学院一、牵引供电系统与电力系统的关系二、牵引供电系统供电方式1、直接供电方式2、吸流变压器（BT）供电方式3、带回流线的直接供电方式4、自耦变压器（AT）供电方式三、牵引变压器接线一、牵引供电系统与电力系统的关系高压输电网：500/220/110kV低压配电网：35/10/0.38kV电力系统结构一、牵引供电系统与电力系统的关系优质的供、用电应具有以下特征：(1)供电电压具有稳定的标称频率、幅值和波形；(2)保持三相电压和电流的平衡，保证电网最大传输效率；(3)持续稳定和充足的电能供应；(4)低廉的电价；

2、(5)对环境的不良影响较小。电力系统电能质量的基本要求一、牵引供电系统与电力系统的关系GB/T12325-2008电能质量供电电压偏差GB/T15945-2008电能质量电力系统频率偏差GB/T15543-2008电能质量三相电压不平衡度GB/T12326-2008电能质量电压波动和闪变GB/T14549-1993电能质量公用电网谐波GB/T24337-2009电能质量公用电网间谐波GB/T18481-2001电能质量暂时过电压和瞬态过电压电能质量国家标准一、牵引供电系统与电力系统的关系1、牵引供电系统与电力系统的关系牵引变电所牵引供电系统牵引网单相

3、工频交流25kV馈线回流线接触网钢轨牵引变压器220kV或110kV发电机升压变压器高压输电线路降压变压器用电设备降压变压器三相工频交流一、牵引供电系统与电力系统的关系牵引供电系统牵引网25kV馈线回流线接触网钢轨一、牵引供电系统与电力系统的关系电力系统牵引变压器电能质量公共连接点（PCC）或供用电协议规定的电能计量点牵引供电系统与其电源，即三相电力系统（公用电网）之间通过PCC点的电能质量相互约束。一、牵引供电系统与电力系统的关系电能质量——电压偏差GB/T12325—2008电能质量供电电压允许偏差交流50Hz电力系统供电电压偏差定义为实测电压与

4、额定电压之差，以额定电压的百分数表示。35kV及以上供电电压正、负偏差的绝对值之和不超过额定电压的10%；一、牵引供电系统与电力系统的关系牵引变电所牵引变电所馈线回流线接触网钢轨25kV电压损失概念及计算方法压降：压损：矢量差算数差很小，近似工程上一、牵引供电系统与电力系统的关系计算到负荷端口，系统电压损失表达式如下式中，XS为负荷端口看出的电网等值相电抗，；Q为该相线路传输的无功功率，kvar；UN为线路额定相电压，kV；为负荷功率因数角，感性负荷取正值。忽略电阻或一、牵引供电系统与电力系统的关系按三相负荷，系统电压损失表达式如下式中，UN为线

5、路额定相电压，kV；Sk为负荷端口的系统三相短路容量，MVA；ST为负荷三相容量，kVA；负荷功率因数角。一、牵引供电系统与电力系统的关系进一步，计算电压偏差式中，Sk为负荷端口的系统三相短路容量，MVA；ST为负荷三相容量，kVA；负荷功率因数角。一、牵引供电系统与电力系统的关系一、牵引供电系统与电力系统的关系牵引供电系统牵引网牵引变电所牵引变电所馈线回流线接触网钢轨负荷的变化使PCC点电压幅值在额定值附近变化①减小系统等值阻抗，即选择短路容量大的电源。25kV②减小无功功率在系统的传输，即提高功率因数：采用交-直-交型电力机车；无功就地补偿一

6、、牵引供电系统与电力系统的关系电能质量——谐波牵引供电系统牵引网牵引变电所牵引变电所馈线回流线接触网钢轨电源为工频（基波）50Hz的正弦波机车为非线性负载，是谐波电流源25kV负载的非线性使得系统的电压、电流波形发生畸变一、牵引供电系统与电力系统的关系根据GB/T14549-93，电网公共连接点第h次谐波电压含有率HRUh按下式计算式中，Ih为注入电网公共连接点的总h次谐波电流，A；h为谐波次数；Sk为公共连接点的三相短路容量，MVA；UN和UL分别为公共连接点的额定相电压和线电压，kV。一、牵引供电系统与电力系统的关系牵引供电系统牵引网牵引变电所牵

7、引变电所馈线回流线接触网钢轨①减小系统等值阻抗，即选择短路容量大的电源。25kV②减小注入系统的谐波电流：采用交-直-交型电力机车；装设滤波器一、牵引供电系统与电力系统的关系电能质量——电压不平衡度牵引供电系统牵引网牵引变电所牵引变电所馈线回流线接触网钢轨三相对称电源（正序）负载的不对称使得系统电压、电流不再对称机车为单相负载25kV一、牵引供电系统与电力系统的关系大功率单相负荷对系统的冲击，要求系统有足够的承受能力。采用单相牵引变电所的负序功率等于牵引负荷功率。GB/T15543-2008三相电压允许不平衡度电力系统公共连接点处的电压不平衡度应满足

8、国家标准（GB/T15543-95）的要求，正常电压不平衡度允许值为2％，短时不得超过4％。电压不平衡度一、