牵引变电所基本知识

三十供电科教育培训教材牵引变电所基础知识2012年内容第一章电力牵引供电系统的组成3一.牵引变电站3二。隔断亭3三。启闭站4四.美国电话电报协会(自耦变压器站)5五、牵引供电方式分类：5第二章牵引变电所设备及电气接线6一、牵引变电所6设备二、牵引变电所电气配线6第三章牵引变压器7一、牵引变压器概述7二。变压器8的工作原理三。牵引变压器9的组成四.变压器10的技术参数五、变压器巡视和检查项目12第四章高压断路器14一、高压断路器分类：14二。高压断路器15的主要结构三、高压断路器的主要技术参数16四、真空断路器的主要特点：16第五章高压隔离开关17一、隔离开关结构：18二。隔离开关的分类：18三、隔离开关的主要用途：18四、隔离开关操作注意事项19第六章变压器21一、电压互感器22第二，电流互感器22三、变压器立即关闭条件24第七章电容器和电抗器25一、高压电容器25二。25号反应器三、并联电容补偿装置27第八章接地装置28一、工作接地28二。保护接地28三、保护接零29四.防雷和接地29第九章牵引变电所电气主接线29一、牵引变电所30的110千伏侧主接线第二，27.5千伏(或55千伏)侧主接线31三、牵引变电所32型第十章牵引变电所二次接线33第十一章高压配电设备34一、配电设备的基本要求34二。配电装置的形式和特性35第十二章牵引变电所保护概述36一、变电站继电保护及自动装置36二。继电保护类型38第十三章牵引变电所保护类型39一、主变压器保护39二、主变压器和备用电源自动切换装置41三、电力变压器保护41Iv .馈线保护41V.并联补偿装置的保护44六、牵引变电所保护类型表45第一章电力牵引供电系统的组成利用电能作为铁路运输动力源的牵引方法称为电力牵引。电气化铁路沿线设置了一套完整、不间断的电力机车供电设备。这种完整可靠的工作系统通常称为电力牵引供电系统。电力牵引供电系统由当地发电厂、110千伏高压输电线路、牵引变电所、馈线、接触网、轨到地回线等组成。在电气化铁路沿线，为了保证可靠的供电和方便的维护，具有一定功能的信息亭按一定间隔分布，由牵引变电所、分区信息亭、开关站和自动电话终端组成。一、牵引变电所牵引变电所是电气化铁路的心脏。其功能是将110千伏(220千伏)三相交流电转换成27.5千伏(或55千伏)单相工频交流电，并提供给电力牵引网和电力机车。此外，少数牵引变电所需要承受10KV电力负荷。因此，牵引变电所有三个主要功能：接收三相电能；下台分配电能；单相的减相馈入牵引网。二。分区售货亭在电气化铁路上，为了提高运行的可靠性和增加供电工作的灵活性，通常使用分相绝缘器在相邻变电站的两个相邻供电区之间的边界处断开。如果在断开点设置开关设备和相应的配电装置，则形成分隔亭。在双线电气化区段，分区馆的主要功能是：(1)同一供电臂上的上、下接触系统并联或分开运行。并联工作时，隔离室内的断路器闭合，增加接触网的端电压；单独工作时，断路器断开。(2)当同一电源上的上下接触系统(并联工作)发生短路事故时总之，分区亭的作用是使相邻的两个供电臂独立工作或实现单线牵引网区域外的供电。双线牵引网上下接触网并联，增加端电压，减小事故范围，必要时可跨区域供电。三。开放和关闭站当大负荷远离牵引变电所时，如枢纽站、电力机车站场、站场等。需要多条馈线为这些串联线路成组供电，解决方案通常是建立开关站。所谓的开关站是指一个配电站，它使用开关设备来打开和关闭电路，而不需要电压转换。一般来说，有两条引入线，然后使用多个馈出线向中心站的接触网的每个部分供电。进线和出线均通过断路器，以实现接触网各段停止时电源灵活运行的目的。此外，断路器保护接触网免受短路故障，从而减少停电范围。其功能是增加馈线数量，将主接触网和分支接触网分开，减少事故范围，提高供电可靠性，保证枢纽站场装卸作业和接触网分组维护的灵活性和安全性。降低牵引变电所的复杂性。它还可以实现上下连接，以确保发生事故时的供电。在正常情况下，这种连接有利于提高牵引网的电压水平，降低功率损耗。四、自耦变压器站当牵引网采用AT供电方式时，自耦变压器对应的配电装置沿铁路线每隔约10公里布置一次，其设置地点称为AT变电站。其功能是提高供电能力。五、牵引供电方式的分类：1.分区运行状态：单边供电和双边供电。2.按设备类型分类：直接供电模式、电流吸收变压器供电模式和自耦变压器供电模式。知识点一、电力牵引、电力牵引供电系统；二、牵引变电所及其主要功能；知识点3，分区信息亭，开放和关闭办公室，办公自动化。复习思维问题1.什么是发电厂、变电站、电力系统和电网？2.有哪些类型的变电站？3.牵引变电所常用的额定电压是多少？4.牵引供电系统的组成部分是什么？它的功能是什么？5.有哪些牵引供电方式？他们各自的特点是什么？第二章牵引变电所设备及电气接线一、牵引变电所设备在牵引变电所，直接产生、输送和分配电能的设备称为一次设备。牵引变电所的主要设备包括：牵引变压器、断路器、隔离开关、电压互感器、电流互感器、自用电力变压器、母线、避雷器、电抗器、电容器、接地装置等。在牵引变电所，控制、保护、监控和测量一次设备工作的设备称为二次设备。二、牵引变电所电气接线牵引变电站(包括分区信息亭、交换站、AT站等。)，为了完成电能的接收和分配工作，设备应按一定的顺序连接。其电气配线可分为两部分：一次配线(主配线)和二次配线。主接线是指牵引变电所一次主设备(即高压大电流设备)的接线方式，也是变电所接收电能、转换电压和分配电能的途径。其功能是：反映牵引变电所的基本结构和功能；运行表明电能的输送和分配与一次设备的运行方式之间的关系。根据变电站的容量规模、性能要求、供电条件和配电出线要求确定主接线。电气主接线应保证在电路转换、设备维护、事故处理等条件下牵引负荷的可靠供电。二次连接是指牵引变电所的变压器根据用途不同可分为主变压器(牵引变压器)、电力变压器、自耦变压器和二手变压器。根据连接方式的不同，也有单相变压器、三相变压器、三相至两相变压器等。尽管变压器的类型、容量和电压水平差异很大，但它们的基本原理是相同的。它们的功能是转换电压和传输电能以供应不同的电力负载。主变压器：是牵引变电所的核心设备，负责将电力系统提供的110千伏或220千伏三相电源转换为适用于电力机车的27.5千伏单相电源。由于牵引负荷极不稳定，短路故障多，谐波含量大，运行环境比一般电力负荷差得多，因此要求牵引变压器具有较强的过载和短路抗冲击能力，这也是牵引变压器不同于一般电力变压器的特点。电力变压器：一般来说，它向主电站以外的非牵引负载供电。电压等级一般为110或55KV/10KV，容量从数万KVA不等。自耦变压器：这是一种专用于自耦变压器供电的变压器。它的阻抗很小。一般情况下，沿牵引网每10 20公里安装一台变压器，以降低线路阻抗，提高网络电压水平，减少通信干扰。所用变压器(也称为自用电力变压器):它们用于向研究所的二次设备、检修设备、日常生活和照明负载供电。电压通常为27.5或10/0.4千伏或27.5或10/0.23千伏，容量从几十到几百KVA不等。二、变压器的工作原理变压器是一种电能转换装置，它根据电磁感应原理增加或减少交流电的电压和电流，并保持其频率恒定。这是一种根据电磁感应原理工作的电气设备。我们称变压器连接电源的一侧为初级侧，也称为初级侧。初级线圈称为初级线圈，也称为初级线圈。变压器连接到负载的一侧称为次级侧，也称为次级侧。次级线圈称为次级线圈，也称为次级线圈。三。牵引变压器的组成牵引变压器的主要部件：铁芯、一次和二次线圈、油箱、高低压绝缘套管、储油柜、分接开关、呼吸器、防爆管、散热器、气体继电器、温度计等。(1)铁芯：它是变压器最基本的部件之一。它由硅钢片堆叠而成。变压器的初级和次级线圈缠绕在铁芯上。(2)线圈：由铜线或铝线制成的圆柱形多层线圈，初级线圈和次级线圈缠绕在铁芯柱上。导体的外面用纸或纱布绝缘。(3)油箱：它是变压器的外壳，充满变压器油，使铁芯和线圈浸在变压器油中。变压器油用于绝缘和散热。(4)绝缘套管：变压器两侧的引线必须使用绝缘套管。为了将线圈的引线从油箱内部引至油箱外部，带电的引线在穿过油箱时应与接地的油箱绝缘。绝缘套管有不同的类型，如纯瓷和充油。(5)储油柜：由于温度变化，变压器油会随热膨胀，随冷收缩，油位也会随温度变化而上升或下降。储油柜的作用是储存和补充油，以确保油箱充满油。同时，储油柜减少了变压器与空气的接触面，降低了油的变质速度。储油柜一侧的油位计也可以监测油的变化。(6)呼吸器：储油柜内的空气随着变压器油的体积膨胀或收缩，排出或吸入的空气通过呼吸器。呼吸器配有干燥剂(硅胶)以吸收空气中的水分并过滤空气以保持油的清洁。(7)防爆管：现由压力释放器代替，安装在变压器顶盖上。当变压器内部发生故障时，油箱中的温度升高，产生大量气体，并导致牵引变压器大部分是气冷的。冷却风扇安装在散热器框架中，以加速散热器中油的冷却。(9)气体继电器：安装在油箱和储油柜之间的连接管上。当变压器有严重故障时，打开跳闸电路；当变压器内部没有严重故障时，打开信号电路。气体保护是变压器内部故障的主要保护。(10)温度计：用于测量油箱上部油温，监测变压器是否正常运行。四.变压器技术参数变压器的额定容量(Pe)、额定电压(Ue)、额定电流(Ie)和变压器比额定容量(Pe)指在额定电压和电流连续运行期间，变压器在制造商铭牌上规定的条件下提供的容量。单位是千伏安。计算公式为：三相变压器Pe=UEIecos单相变压器Pe=UeIe额定电压(Ue)是指变压器在长期运行中能够承受的工作电压。额定电流(Ie)指在额定容量下允许变压器长时间通过的电流。变压器电压比指变压器每侧的额定电压比。例如，变压器的变化率为110千伏/27.5千伏，这表明一次额定电压为110千伏，二次额定电压为27.5千伏。图中变压器的符号由字母“B”表示。变压器接线组：为了显示三相变压器两侧线电压的相位关系，变压器接线分为几组，称为接线组。根据时钟模式，变压器初级侧的线电压矢量通常用作长指针，固定在12点，次级侧线电压矢量用作短指针(时针)。它所指的点数是该组的标签。变压器并联运行必须满足的条件是：(1)连接组相同；(2)一次侧和二次侧的额定电压分别相等(变化率相等)；(3)阻抗电压相等。不满足并列条件的后果：(1)当连接组不同时，每个变压器的次级线的电压相位不同，相差至少30度。由于这种相位差，将产生大的电压差。这种电压差会在线圈中产生很大的环流，导致变压器严重损坏甚至烧毁。因此，具有不同连接组的变压器不得并联。(2)当不同变比的变压器并联时，二次侧线圈感应的电势不同，产生电势差，变压器的二次线圈之间也会有环流。因此，要求并联变压器的变压比相等。(3)当两个阻抗电压不同的变压器并联时，阻抗电压大的负载分布较小。当该变压器满载时，另一个低阻抗电压的变压器将过载，因此要求并联变压器的阻抗电压相等。五、变压器巡视和检查项目1、变压器除巡视一般项目外，还应注意以下几点：(1)防爆喷嘴膜应无破裂，密封良好；(2)呼吸器应无油，干燥剂颜色应正常。(3)冷却装置、