高铁牵引变电系统(精选PPT)

京沪高铁牵引变电系统 1 京沪高速铁路位于我国东部经济最发达地区 线路起自北京南站 终到上海虹桥站 途经北京 天津 河北 山东 安徽 江苏 上海 四省三市 线路全长1318km 全线设高速客站24个 其中北京南站 天津西站 济南西客站 南京南站 虹桥站为始发站 其余为中间站 另设定远站为越行站 全线正线桥梁244座 总长度1060 6km 占线路总长的80 5 路基总长度241 3km 占线路总长的18 3 隧道22座16 1km 占线路总长的1 2 京沪高铁概况 2 上海虹桥枢纽及相关 虹桥牵引变电所采用室内布置方式 为牵引与电力合建变电所 该牵引变电所将为京沪高速 沪宁城际 沪杭甬客专和虹桥动车运用所等提供电源 已于3月25日建成 并已经送电 牵引变电所场坪长150m 宽50m 占地面积7500m2 为地上二层 地下一层钢筋混凝土框架结构建筑 建筑面积6450m2 枢纽相关10 0 4kV低压变电所根据相关专业需求陆续开通 3 南京南枢纽及相关工程 10年10月20日 电力送电完成 为通信信号调试提供电源 10月30日 变电具备向接触网送电条件 先导段工程 枣庄西 含 至蚌埠南 含 四站三区 正线长度220公里 10年10月20日 电力送电完成 为通信信号调试提供电源 10月30日 变电具备向接触网送电 其余正线工程 电力工程2011年2月10日完成送电 提供四电设备调试条件 4 变电工程主要工程数量 全线变电所26座变电所 26座分区所 50座AT所 2座开闭所 北京 接触网开关控制站798处 全线变电的SCADA系统调试 北京电力调度所1座 先导段工程 5座变电所 周营 徐州 桃沟 固镇 蚌埠 5座分区所 望河 江庄 沙庄 大家 韦夏 9座AT所 兴仁 大辛庄 华祖庙 姜楼 黄村 苏州东 仲兴 陈坝 王村 南京南相关 南京南变电所 紫金山分区所 亭子山 江浦 沧波门3座AT所 南京南开闭所1座 5 京沪高铁电力供电网络的构成 京沪高速铁路电力供电网络主要由从国家电网接引的高压电源线路 铁路站 段10kV及以上变配电所 沿线两路10kV电力贯通线路 站场及区间高 低压电力线路 10 0 4kV变电所 箱式变 动力配线 室外照明 电气设备防雷接地 机电设备监控及火灾自动报警系统等构成 6 电力供电网络 7 京沪高铁变电技术概述 1 牵引供电系统采用单相工频50Hz 交流25kV向动车组供电 2 牵引供电系统应确保系统安全可靠和运营维护方便 高速铁路正线采用2 25kVAT供电方式 对于枢纽地区高中速联络线 动车组走行线和动车段 所 等采用1 25kV带回流线的直接供电方式 大胜关及南京南工程 沪汉蓉铁路 宁安城际 沪宁城际及既有京沪线采用带回流线的直接供电方式 京沪高速和宁杭城际采用AT供电方式 8 3 牵引变电所及其布点 接触悬挂 接触网支柱和牵引变电所外部电源供电方案的确定均按基础设施考虑 即应满足最高时速380km h的16辆编组高速动车组和3min的追踪运行间隔 牵引变压器的安装容量按交付运营后第五年运量的需要确定 并按远期运量预留基础容量 4 牵引供电系统应保证独立性和完整性 在确保高速线供电的前提下 有条件时可兼顾枢纽 地区相邻线的供电 供电设施可共享 5 电力牵引负荷为一级负荷 牵引变电所接引电力系统两回独立可靠的220kV电源 并应互为热备用 9 6 在保证供电质量的前提下 牵引变电所尽量设于高速铁路车站所在地或交通方便处 7 牵引变压器和自耦变压器均采用固定备用方式 正常时一组运行 另一组备用 8 牵引变压器结线采用三相V结线型式 9 牵引变电所中牵引变压器的一次侧额定电压为220kV 二次侧额定电压为2 27 5kV或27 5kV 接触网额定电压为25kV 长期最高电压为27 5kV 短时 5min 最高电压为29kV 最低工作电压为20kV 10 10 接触网采用上 下行同相单边供电 供电臂末端设分区所 在正常情况下实现上 下行接触网并联供电 在事故情况下实现越区供电 允许全部列车在减速条件下通过 当采用AT供电方式时 AT所处的上 下行接触网也实行并联 11 供电设备的容量一般按近期客运量的高峰小时牵引负荷进行选择 接触网上行或下行单独供电时 应满足最低工作电压要求 12 负序和谐波对电力系统的影响应符合有关标准的规定 11 京沪高速铁路全线分别在李营 北京动车段 魏善庄 豆张庄 华苑 唐官屯 沧州 东光 德州 禹城 济南 泰山 王庄 东郭 周营 徐州 桃沟 固镇 蚌埠 桑涧 滁州 南京南 下蜀 丹阳 郑陆 无锡 昆山和虹桥设27座牵引变电所 在每座牵引变电所内均不设自耦变压器 12 牵引供电系统的主要技术方案 在京沪高速铁路的电气化工程中 高速正线除北京南 魏善庄牵引变电所采用带回流线的直接供电方式外 其余均采用AT供电方式 各枢纽和地区内的高中速联络线 动车组走行线及动车段 动车运用所 车场线均采用带回流线的直接供电方式 在京沪高速铁路的牵引供电系统中 除新建李营牵引变电所为直接供电方式的变电所外 其余均为AT供电方式的牵引变电所 13 1 典型牵引变电所主接线 南京南 虹桥除外 牵引变电所220kV进线侧 采用两回独立的220kV电源进线 互为热备用 进线采用不带跨条的线路变压器组接线方式 在220kV电源进线侧设置电压互感器 在220kV断路器前设置电流互感器 用于计量 测量和继电保护 为检修220kV断路器和牵引变压器时有明显间断点 在每台220kV电流互感器前还设置一组带有接地刀闸的220kV电动隔离开关 在220kV进线侧设有氧化锌避雷器作为过电压保护 该避雷器经手动隔离开关接在220kV进线上 牵引变压器采用三相V X接线 由两组 四台 单相牵引变压器组成 正常时 一组投入运行 另一组备用 牵引变电所牵引变压器低压侧 通过2 27 5kV断路器与2 27 5kV母线相连 牵引变压器低压侧设有电流互感器 用于测量和继电保护 设有氧化锌避雷器用于过电压保护 2 27 5kV侧母线采用单母线分段接线方式 14 在2 27 5kV母线上设一台27 5 0 23kV的单相自用电变压器 另外从10kV电力贯通线上引一回电源入所 并设置一台10 0 4kV三相自用电变压器 二者之间互为备用 牵引变电所馈线侧 断路器采用互为备用方式 馈线通过电动隔离开关和断路器与接触网相连 并在上下行接触网之间设置带有电动隔离开关的跨条 正常情况下 该电动隔离开关打开 上下行分别馈电 当其中一台馈线断路器故障时 该电动隔离开关合闸 由另一台馈线断路器负责向接触网上下行供电 每条馈线的T F线上均设置有电压互感器和避雷器 用于测量 继电保护和过电压保护 15 2 南京南牵引变电所主接线京沪高速工程南京南牵引变电所与 南京枢纽大胜关长江大桥南京南站及相关工程 孙家洼牵引变电所合建 合建后两牵引变电所共享两回220kV电源进线 互为热备用 两回电源进线间不设跨条 每回电源进线供一组南京南牵引变电所牵引变压器 一组孙家洼牵引变电所牵引变压器和一台电力变压器 合建后 南京南与孙家洼牵引变电所内的牵引变压器均采用三相V X接线 各由两组 四台 单相牵引变压器组成 正常时 一组投入运行 另一组备用 电力变压器采用三相Y 接线 牵引变压器低压侧 馈线侧的接线方案同上述典型牵引变电所主接线 在京沪高速工程南京南牵引变电所从10kV电力贯通线上引两回电源 并设置两台10 0 4kV三相自用电变压器 二者之间互为备用 16 3 虹桥牵引变电所主接线虹桥牵引变电所与电力变电所合建 共享两路220kV电源进线 互为热备用 两回电源进线间不设跨条 每回电源进线供一组牵引变压器和一台电力变压器 牵引变电所内的牵引变压器采用三相V X接线 由两组 四台 单相牵引变压器组成 正常时 一组投入运行 另一组备用 电力变压器采用三相Y 接线 牵引变电所牵引变压器低压侧 馈线侧的接线方案同上述典型牵引变电所主接线 在牵引变电所2 27 5kV母线上设一台27 5 0 23kV的单相自用电变压器 另从10kV电力贯通线上引一回电源 并设置一台10 0 4kV三相自用电变压器 二者之间互为备用 17 直供分区所主接线全线新建一处直供分区所 分区所的每个供电臂的上 下行接触网之间用断路器并联 正常运行时 断路器闭合 实现供电臂上下行并联供电 故障时断路器跳闸上下行断开 两个供电臂之间设带有电动隔离开关的跨条 实现越区供电 在两个供电臂之间的跨条处还设一台27 5 0 23kV63kVA单相自用电变压器 从电力贯通线上引一回10kV电源入所 并设置一台10 0 4kV63kVA三相自用电变压器 用作分区所内的交流自用电 二者互为备用 18 AT分区所全线新建25处AT分区所 分区所每个供电臂的上 下行接触网之间用断路器并联 正常运行时 断路器闭合 实现供电臂上下行并联供电 故障时断路器跳闸上下行断开 两个供电臂之间设带有电动隔离开关的跨条 实现越区供电 在每个供电臂的两台断路器内侧还设有两台自耦变压器 每台自耦变压器通过双极断路器接于进线上 一台运行 一台备用 在两个供电臂之间的跨条处还设一台27 5 0 23kV单相自用电变压器 从电力贯通线上引一回10kV电源入所 并设置一台10 0 4kV三相自用电变压器 用作分区所内的交流自用电 二者互为备用 19 新建AT所主接线上 下行接触网之间用断路器并联 正常运行时 断路器闭合 实现上下行并联供电 故障时断路器跳闸上下行断开 在两台断路器内侧还设有两台自耦变压器 每台自耦变压器通过双极断路器接于进线上 一台运行 一台备用 在两台断路器内侧还设有一台27 5 0 23kV单相自用电变压器 另外从电力贯通线上引一回10kV电源进入所内 并设置一台10 0 4kV三相自用电变压器 用作自耦变压器所内的交流用电 二者之间互为备用 20 新建天津西分区所兼开闭所所内设3回进线和5回出线 并预留4回出线 对于分区所部分 每个供电臂在上 下行接触网之间用两台27 5kV单极断路器相联 正常运行时 断路器均闭合 实现上下行并联供电 两个供电臂之间设带有断路器与电动隔离开关的跨条 实现越区供电 在两个供电臂之间的跨条处设一台27 5 0 23kV单相自用电变压器 从电力贯通线上引一回10kV电源入所 并设置一台10 0 4kV三相自用电变压器 用作分区所内的交流自用电 二者互为备用 对于开闭所部分 开闭所出线全部由其中的一段母线通过27 5kV电动隔离开关和断路器馈出至接触网 21 改造北京南分区所兼开闭所改造后 北京南分区所兼开闭所内柜排列布置及27 5kV柜体数量维持既有 仅通过馈线电缆换接调整所内进出线 所内设6回进线和7回出线 并预留1回出线 对于分区所部分 每个供电臂在上 下行接触网之间用两台27 5kV单极断路器相联 正常运行时 断路器均闭合 实现上下行并联供电 两个供电臂之间设带有电动隔离开关的跨条 实现越区供电 对于开闭所部分 在分区所的四回进线基础上另引入两回27 5kV进线分别接至两个供电臂的母线上 与分区所的四回进线形成备用 正常情况下 分区所的四回进线为开闭所的主供电源 当其中的任意一回发生故障时 分区所四回进线全部退出 由另引入的两回27 5kV进线为开闭所部分供电 开闭所出线从27 5kV母线通