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变电所知识
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    牵引变电所的功能是将三相的110KV(或220KV)高压交流电变换为两个单相的27.5KV的交流电,然后向铁路上、下行两个方向的接触网(额定电压为25KV)供电,牵引变电所每一侧的接触网都被称做供电臂。该两臂的接触网电压相位是不同的,一般是用分相绝缘器隔离开来。相邻变电所间的接触网电压一般是同相的[BFQ],期间除也用分相绝缘器隔离外,还设置了分区亭,通过分区亭断路器或隔离开关的操作,实行双边(或单边)供电。
  
    牵引变电所外部电源

    牵引供电系统一般又由铁路以外的容量较大的电力系统供电。电力系统有许多种电等级网络和设备,其中110KV及以上电压等级的输电线路,用区域变电所中的变压器联系起来,主要用于输送强大电力,利用它们向电气化铁路的牵引变电所输送电力,供电牵引用力。为了保证供电的可靠性,由电力系统送到牵引变电所高压输电线路无一例外地为双回线。两条双回线互为备用,平时均处于带电状态,一旦一条回路发生供电故障,另一条回自动投入,从而保证不间断供电。

    牵引变电所主接线

    牵引变电所(包括分区亭、开闭所,AT所等),为了完成接受电能,高压和分配电能的工作,其电气接线可分为两大部分:一次接线(主接线)和二次接线。
  
    主接线是指牵引变电所内一次主设备(即高压、强电流设备)的联接方式,也是变电所接受电能、变压和分配电能的通路。它反映了牵引变电所的基本结构和功能。
  
    二次接线是指牵引变电所内二次设备(即低电压、弱电流的设备)的联接方式。其作用是对主接线中的设备工作状态进行控制,监察、测量以及实现继电保护与运动化等。二次接线对一次主设备的安全可靠运行起着重要作用。
  
    主接线是根据变电所的容量规模、性能要求、电源条件及配电出线的要求确定的,其基本主接线型式有:单母线分段接线、劳旁路母线的单母线分段接线、双母线接线、桥式接线、双T式(即分支式)接线等。

    开闭所

    所谓开闭所,是指不进行电压变换而用开关设备实现电路开闭的配电所,一般有两条进线,然后多路馈出向枢纽站场接触网各分段供电。 进线和出线均经过断路器,以实现接触网各分段停、供电灵活运行的目的。又由于断路器对接触网短路故障进行保护,从而可以缩小事故停电范围。

    分区亭

    分区亭设于两个牵引变电所的中间,可使相邻的接触网供电区段(同一供电臂的上、下行或两相邻变电所的两供电臂)实现并联或单独工作。

    如果分区厅两侧的某一区段接触网发生短路故障,可由供电的牵引变电所馈电线断路器及分区亭断路器,在继电保护的作用下自动跳闸,将故障段接触网切除,而非故障段的接触网仍照常工作,从而使事故范围缩小一半。

    AT所

    牵引网采用AT供电方式时,在铁路沿线每隔10km左右设置一台自耦变压器AT,该设置处所称做AT所。

    牵引变电所变压器

    牵引变电所内的变压器,根据用途不同,分为主变压器(牵引变压器)、动力变压器、自耦变压器(AT)、所用变压器几种;根据接线方式不同,又有单相变压器、三相变压器、三相-二相变压器等。尽管变压器的类型、容量、电压等级千差万别,但其基本原理都是一样的,其作用都是变换电压,传输电能,以供给不同的电负荷。

 主变压器是牵引变电所内的核心设备,担负着将电力系统供给的110KV或220KV的三相电源变换成适合电力机车使用的27.5KV的单相电。由于牵引负荷具有极度不稳定、短路故障多、谐波含量大等特点,运行环境比一般电力负荷恶劣的多, 因此要求牵引变压器过负荷和抗短路冲击的能力要强,这也是牵引变压器区别于一般电力变压器的特点。

 动力变压器一般是给本所以外的非牵引负荷供电,电压等级一般为27.5/10KV,容量从几百至几千KVA不等。

 自耦变压器(AT)是AT供电的专用变压器,自身阻抗很小,一般沿牵引网每10~20km设一台,用以降低线路阻抗,提高网压水平及减少通信干扰。

 所用变压器(又称自用电变压器)是给本所的二次设备、检修设备以及日常生活、照明负荷供电的设备,电压一般为27.5/0.4KV或27.5/0.23KV,容量从几十至几百KVA不等。

    牵引变电所断路器

    断路器是牵引变电所内最为重要的电气设备之一,其工作最为繁重,地位最为关键(结构最为复杂,它依靠本身所具有的强大的灭弧能力,不但可以带负荷切断各种电气设备和牵引网线路,更可与保护装置配合,快速、可带地切断各种短路故障。

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