牵引变电所的主要电气设备

单元3牵引变电站的主要电气设备，3.1概要3.2整流单元3.3高压开关设备3.4变压器3.5避雷装置3.6套设备，【主要内容】，3.1概要，一、牵引变电站的类型和原理二、直流牵引变电站的设备分类， 直流牵引变电站从双电源受电，用整流单元变压器降压，分相后，用一定的整流接线方式用大功率硅整流器将三相交流电力转换成与直流牵引网相对应的电压电平的直流电力，输送到电动汽车组的直流牵引变电站之间的距离为数千米，一般没有划分场所和开关场所。 一、牵引变电站的类型和原理，二、直流牵引变电站的设备分类，一次回路：为了实现牵引变电站的受电、变电和配电功能，牵引变电站必须用一定的接线方案连接各种电气设备，构成完整的配电系统。 在该系统中负责电力的输送、转换、分配的电路称为主电路。 初级设备：初级回路中的所有电气设备。二、直流牵引变电所的设备分类、二次电路：用于控制、指示、监视、保护主电路及其主电路中设备运行的电路称为二次电路(二次电路)。 二次设备：二次回路中的所有电气设备。一次设备根据在一次电路中的作用，分为： (1)转换设备(2)控制设备(3)保护设备(4)补偿设备(5)套、二、直流牵引变电站的设备分类、三. 2整流单元、一、变压器二、整流器三、等效24脉冲整流单元、1、作用和原理：一、变压器、2、 变压器结构：1 -信号温度计2-铭牌3 -呼吸器4-油枕5-油标6-安全气道7-气体继电器8-高压套筒9-低压套筒10-抽头开关11-油箱12-铁芯13-绕组14-排泄阀15-小车16-接地端子，一、变压器，(1)铁芯：堆积导磁率良好的硅钢板(2)线圈：又称绕组，是变压器的导电线路，用铜线或铝线卷成多层圆筒形。 (3)油箱：变压器连接成一体散热。 (4)油枕：又称油罐，油枕的作用是储油和补充油，减少油的老化速度。 (5)呼吸器：过滤空气，保持油的清洁。 (6)防爆装置：防止变压器油箱爆炸或变形。 一、变压器。(7)散热器：降低变压器油的温度，有自冷、强制空冷、强制水冷等措施。 (8)绝缘套管：与外壳绝缘。 (9)气体继电器：变压器内部发生重大故障时，气体继电器接通断路器跳闸回路变压器内部未发生重大故障时，气体继电器通过故障信号回路。 (10 )温度计：测量油箱上层的油温，监视变压器运转是否正常。 (11 )调压装置：保证变压器的二次侧电压。 有负荷调压和空载调压两种。 一、变压器、3、变压器主要技术参数(1)额定电压(2)额定电流(3)额定容量(4)变化率、一、变压器、3、变压器的主要技术参数(5)铜损(6)铁损(7)阻抗压降(8)无负载电流(9)连接组、一、变压器、4、变压器的分类(1)变压器的(2)变压器的相数分：单相、三相、多相变压器。 (3)不同线圈形式：单绕组变压器(自耦变压器)、双绕组变压器、三绕组变压器。 (4)变压器铁芯和线圈的相对位置不同：心式变压器和壳式变压器两种。 心式变压器的线圈缠绕在铁心的外周，壳式变压器的铁心缠绕在线圈的外周。 (5)根据变压器的绝缘和冷却方式，有油浸式、干式和充气式3种。 (6)根据调压装置的种类，有负载调压变压器和无负载调压变压器。 一、变压器。(1)三相半波整流电路，变压器二次侧为星形，一次侧为三角形，使三次谐波不流入电网。共阴极接合法共阳极接合法。 三相电路的触发角的起点是在自然相点而不是过零点处计算的。 二、整流器、一、工作原理、(2)两组三相半波整流连接、两组半波共阴、阳极串联、负载电流相等时零线电流为零，零线可抵消的两组整流器共用一组三相副边绕组，通过使流过各相绕组的电流方向依次相反，提高了各绕组的通电时间，提高了利用率，并且使前后电流方向一致另外，二、整流器、一、动作原理、(3)三相桥式整流电路、二、整流器、一、动作原理、二、整流器的结构整流器由大功率二极管和散热器、保护元件、故障指示器等构成。 整流器要求可靠性高，噪声、谐波污染小，维护小。 城市轨道交通直流牵引供电系统整流器直流电压不太高，电流大，因此采用了两组整流并联动作的方法。 整流器的过电流、过电压保护很重要。 整流器柜采用一般未焊接的全螺栓结构，故障时拆卸更换。 整流器设备外形尺寸不同与散热器选型有关。 二、整流器。 为了提高电力要素，降低网侧电压波形的失真，减少对电网的干扰，降低直流电压的波动系数，城市轨道供电系统牵引变电站整流单元采用等效24脉冲整流电路。 三、等效24脉波整流单元、高压开关设备正常工作时，切实接通或断开电路的运行模式变更时进行切换操作的系统发生故障时，迅速切除故障部分，保证没有故障部分正常运行，设备检查时隔离带电部分，保证员工安全3.3高压开关设备、一、高压断路器2、高压断路器3、熔断器4、高压负载断路器、3.3高压开关设备、一、高压断路器、一、功能：高压断路器(符号QF )是变电站高压电气设备中最重要的设备，是一次电力系统中控制保护电路的重要设备。 (1)根据需要接通一部分电气设备或线路，或者结束运转的控制作用。 (2)保护作用，即电气设备或电力线路故障时，继电保护装置发出跳闸信号，启动断路器，从电网上迅速切除故障部分的设备或线路，确保电网上未故障部分的正常运行。 根据、2、结构、一、高压断路器、3、分类和型号，所使用的消弧介质分为断油器、六氟化硫断路器、真空断路器等类型。 根据设置场所的不同，有室内式和室外式两种。 断油器根据其油量和油的作用分为多油式和少油式。 多油断路器的油既可以是消弧介质也可以是绝缘介质，由于油相对地用于(壳体)相和相之间的绝缘，所以油量很多。 少油断路器只有灭弧介质，油量少，安全。 断油器结构简单，价格便宜，但油在灭弧中易碳化，检修周期短，维护工作量大，污染大，已被SF6和真空断油器所取代。 另一方面，高压断路器、一、高压断路器、一、高压断路器、一、高压断路器、四、真空断路器真空断路器将真空度约为10-4Pa (运转中为10-2Pa以上)的高真空用作内绝缘和消弧介质。 消弧室内被吸入10-4的高真空时，绝缘油、大气压下的SF6和空气的绝缘强度相当高。 因此，通过真空破坏产生的电弧由从接触件蒸发的金属蒸气形成。 真空断路器在35kV以下的电压水平上具有优势。 一、高压断路器。 4、真空断路器真空断路器由真空灭弧室、绝缘支撑、传动机构、操作机构、机床(框架)等构成。 根据真空灭弧室的布置方式，可分为落地式和悬挂式两种基本形式。1-真空灭弧室2-绝缘支撑3-传动机构4-基座5-操作机构、一、高压断路器、(1)真空灭弧室真空灭弧室是真空断路器中最重要的部件。1-静触头2-可动触头3-屏蔽罩4-波纹管5-封装的金属凸缘6-波纹管屏蔽7-绝缘外壳，一、高压断路器，外壳：外壳整体通常由绝缘材料和金属构成。 对壳体的要求首先是气封良好，其次，需要一定的机械强度，具有更好的绝缘性能。 波纹管：波纹管保证消弧室完全密封，消弧室外部操作时使触头开闭运动，容许伸缩量决定了消弧室得到的触头的最大开距。 另一方面，高压断路器、屏蔽罩：接触件周围的屏蔽罩主要吸附燃烧电弧时从接触件蒸发的金属蒸汽，防止绝缘罩因金属蒸汽的污染而导致绝缘强度降低和绝缘破坏，同时也有利于消弧后电弧间隙介质强度的迅速恢复。 触头：是真空灭弧室内最重要的部件，灭弧室的开关能力和电寿命主要取决于触头的状况。 根据触头开放时消弧的基本原理，可分为非电弧触头和电弧触头两类。 一、高压断路器。 (2)操作机构的操作机构是接通和断开高压断路器的传动机构。 根据断路器接通时使用的能量形式，操作机构是指手动机构(CS型)用人力接通的操作机构。 电磁机构(CD型)是指用电磁铁投入的操作机构。 弹簧机构(CT型)是指事先通过人力或电动机储存弹簧来实现接通的弹簧接通操作机构。 一、高压断路器。 (2)操作机构电机机构(CJ型)用电机投入和开闭的操作机构。 液压机构(CY型)是指用高压油按压活塞，实现接通和切断的操作机构。 气动机构(CQ型)是指用压缩空气推压活塞，实现接通和切断的操作机构。 一、高压断路器。 储藏：一、高压断路器。 接通操作：接通电磁铁操作：接通指令后，接通电磁铁的可动铁心被吸引向下移动，牵引板也向下移动，使杆逆时针方向旋转，使固定在定位件上的辊13移动，使定位件顺时针方向旋转，解除储藏，完成接通操作。 手动按钮操作：按下安装在面板上的投入按钮，按下脱扣板，用调节螺钉按下定位工具，顺时针旋转，完成投入操作。 另一方面，高压断路器、跳闸操作：自动跳闸操作：机构处于接通状态时，跳闸接收到跳闸信号后，过电流跳闸电磁铁或跳闸电磁铁被向上吸引，跳闸棒按压跳闸板而顺时针移动，使跳闸棒逆时针旋转，跳闸棒与跳闸棒一起跳闸被解除的锁被储藏弹簧推压而逆时针转动，操纵杆通过按下半轴而顺时针转动，解扣操作结束。 手动按钮的拉开操作：用手动按钮按下拉开连杆，使固定在半轴上的拉开板向上移动，旋转半轴，解除扇板和半轴的卡合，旋转扇板，完成拉开动作。 一、高压断路器。 二、高压隔离开关、高压隔离开关(符号QS )又称隔离刀片，是结构较简单的高压开关电器。 接通状态下可以确保额定电流和短路电流通过，但由于没有专用的灭弧装置，无法切断负载电流和短路电流。 使用时请与断路器协作，仅在断路器被切断时才能操作。 隔离开关在断路时，在活动触头之间形成明显的断路口，绝缘可靠。1、作用： (1)隔离高压电源，确保其他设备的检查安全。 (2)逆拉操作：接通时，先接通隔离开关，后接通断路器切断制动器时，分开断路器后再分开开关。 这种操作通常称为背门操作。 为确保安全，一般设置与断路器的联锁，防止误操作。 (3)接通/断开小电流电路。二、高压隔离开关、二、分类和型号：以不同的分类方式隔离开关有很多种类。 (1)根据设置场所不同，可分为户内式和户外式。 (2)根据绝缘支柱的数量，可分为柱、二柱、三柱三种。 (3)按压触头的运动方式分为水平旋转式、垂直旋转式、摆动式、插入式等。 二、高压隔离开关，二、分类和型号： (4)根据有无接地刀片，分为无接地刀片、单侧有接地刀片、两侧有接地刀片三类。 (5)根据操作机构的不同，有手动式、电动式、气压式、液压式等。 (6)根据极数分为单极、双极、三极3种，根据安装方式分为平装式和套筒式等。二、高压隔离开关、二、分类和型号：二、高压隔离开关、三、10KV高压隔离开关：二、高压隔离开关、1-上连接端子； 2-静触头3-斩波器4-套管绝缘体5-下连接端子6-框架7-旋转轴8-弯曲臂9-升降绝缘子10-支柱绝缘子、3，10kv高压隔离开关：2、高压隔离开关、4、操作注意事项：2、高压隔离开关操作隔离开关接通时，先打开隔离开关，后打开断路器关闭制动器时，分开断路器后再分开开关。 这种操作通常称为背门操作。 为确保安全，一般设置与断路器的联锁，防止误操作。 停电时先拉线路侧隔离开关，输电时先接通母线侧隔离开关。 此外，操作隔离开关前，请确认断路器确实位于断路位置，然后再操作隔离开关。 1、作用与特点：保险丝(文字符号为FU )为保护电器。 与电路串联连接，电路发生短路或过载时，切断，切断故障的电路，保护电气设备免受损伤，维持电力系统其馀部分的正常工作。 三、保险丝、优点：结构简单，体积小，配置紧凑，操作方便直接，无需继电保护和二次电路组合，价格便宜。 缺点：每次熔断时停电，必须更换保险丝才能再使用，停电时间增加，保护特性不稳定，可靠性低，保护选择性不合适。 三、保险丝、二、分类和型号： (1)按安装场所分类：户内式(n )和室外式(w) (2)按使用电压的高低分类：高压保险丝和低压保险丝(3)按消弧方法分类：瓷结合(c )、产气剂式(m )、产气剂式(t )、产气剂纵向吹风式(4)按限流特性分类：限流和非限流。 三、保险丝、2、分类和型号：三、保险丝、3、结构和工作原理：保险丝主要由金属熔融物(熔融物)、支撑熔融物的触头、灭弧装置和绝缘台座等部分构成。 保险丝串联用于电路，安装在受保护的设备和电路的电源侧。 电路发生过载或短路时，熔融物被过载或短路电流加热，保护设备的温度在达到绝缘破坏前熔断，切断电路，保护设备。 保险丝有秒钟安全特性。 三、保险丝、1、作用：高压负载开关(符号QL )是在高压隔离开关中加入简单的消弧装置，是具有一定开关能力的开关电器。 具有一定的接通速度，可通过一定的短路电流，切断正常的负载电流和过载电流，但不能切断短路电流。 因此，高压负载开关可用于控制供电线路的负载电流，也可用于控制无负载线路、无负载变压器、电容器等。 四、高压负载开关、高压负载开关在开关时有明显的断路口，起到隔离开关的作用，可与高压熔断器串联使用，前者为操作电气设备接通电路的正常负载电流，后者为保护电气设备断路电路的短路电流及过载电流。 四、高压负载开关、2、分类和型号： (1)根据使用场所分为户内型和户外型。(2)根据灭弧方式的不同，可分为产气方式、气动方式、压缩空气方式、油浸方式、真空方式、SF6方式等，近年来真空方式发展迅速，广泛应用于配电网。 (3)根据是否带有保险丝，分为是否带有保险丝和是否带有保险丝。四、高压负载开关、