电力牵引供电系统演示幻灯片.ppt

单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,第一章 电力牵引供电系统,参考教材,曹建猷 主编，,电气化铁道供电系统,，,中国铁道出版社,华东交通大学 电气与电子工程学院 程宏波,要求：掌握,1,1-1,电力系统术语,电力系统,Power System,生产、输送、分配、消费电能的发电机、变压器、电力线路、各种用电设备联系在一起组成的统一体。,2,动力系统与电力系统,3,动力部分：火电站的,锅炉、汽轮机,；,水电站的,水库、水轮机,；,热电站的,热力网,等。,动力系统,（Dynamic System）：,电力系统和“动力部分”的总和,4,电力系统单线示意图：,发电机,输电线路,降 压,变压器,发电厂,配电系统,负荷,B,L,B,升 压,变压器,F,5,火力发电厂,6,水力发电厂,7,8,1-2,电力牵引供电系统制式与基本内容,1.电流制与额定电压,根据电流形式：,（1）直流制,:主要用于城市轨道交通，额定电压有1500V和750V、3000V或6000V。,（2）交流制,低频单相交流制:()目前已不采用，,额定电压,15KV。,工频(50HZ)单相交流制:,主要用于大运量、重载的铁路运输，额定电压为25kV，广泛采用。,9,2、,电力牵引供电系统主要内容,(一)电力系统及牵引供电系统概述,(二)牵引变电所主变压器的,结线方式,(三),供电方式,和供电回路,(四)牵引网对通信线路的影响,10,电力牵引系统 electric traction system：,1、电力牵引供电系统,electric traction supply system,保证实现电力牵引方式且能够安全可靠的、不间断工作的电力供应系统,（1）牵引变电所,traction substation,（2）牵引网,traction network,馈电线 feeder line,接触网 overhead contact line,钢轨及回流线,rail,negative feeder,2、电力机车 electric locomotive,1-3 交流电力牵引系统概述,11,G,电力系统(发电厂）,输电线,牵引变电所,电力机车,接触网,馈电线,回流线,钢轨、地,3、电力牵引系统组成原理图,电力牵引系统,12,1-4直流牵引供电系统概述,基本结构,13,G,电力系统(发电厂）,输电线,直流牵引变电所,接触网,馈电线,回流线,电动车辆,走行轨,主（降压）变电站,电力,地铁,或者表示为：,14,1-5,电力系统与电力牵引供电系统,一、构成,1.电力系统是一个包括发电厂、输电(线)、变电、配电、用电装置的完整工作系统。,15,2、电力牵引供电系统的组成部分与作用,（1）牵引变电所:,把电力系统供应的电能变换成适合电力机车牵引要求的电能。,（2）馈电线:,连接牵引变电所和接触网的导线。它将牵引变电所变换后的电能送到接触网。,（3）接触网:,是一种悬挂在轨道上方，沿轨道铺设的和铁路钢轨保持一定高度，牵引电能就由接触网进入电动车组，从而驱动牵引电动机使列车运行。,（4）轨道:,在非电牵引情形下只作为列车的导轨。在电力牵引时，轨道除仍具有导轨功能外，还需要完成导通回流的任务。因此，电力牵引的轨道，需要具有良好的导电性能。,16,（5）回流线:,是连接轨道和牵引变电所的导线。通过回流线把轨,道中的回路电流导入牵引变电所的主变压器。,牵引网:,通常将接触网、馈电线、钢轨回路(包括大地)和回,流线称为牵引网。,牵引变电所和牵引网构成,牵引供电系统,。,专用高压输电线路和牵引供电系统称为,电气铁路供电系统,。,17,3、牵引供电系统的其他供电设备,（1）、,开闭所,sub-feeder switching post：指不进行电压变换而用开关设备实现电路开闭的配电所。,位置：,设在车站、货场附近、电力机务段、枢纽站等大宗负荷处。,作用：,将供电臂分段，事故时缩小事故范围，提高供电的可靠性、灵活性；减少变电所的复杂性；不改变电压大小，只扩大馈线回路数，相当于配电所。,（2）、,分区亭,（SP，分区所）section post：设置于两个牵引变电所的中间，可使两相邻的接触网供电区段实现并联或单独工作。,位置,：设在两个牵引变电所中间，增加供电的灵活性、可靠性,作用,：分相；越区供电；缩小事故的范围,（3）、,自耦变压器站（AT所）auto transformer post,18,二、牵引变电所一次侧的供电方式,(1)单边供电：,电能由一个方向送来,19,(2)两边供电：,就是牵引变电所的电能由电力系统中两个方向的发电厂送来。,20,(3)环形供电：,若干个发电厂、地方变电所通过高压输电线连接成环形的电力系统，牵引变电所处于环形电力系统的一段环路之中。,21,三、牵引供电系统的构成方式,(1)牵引供电系统向接触网的供电方式,、单线区段,一边供电,两边供电,、双线区段,同相一边并联供电,同相一边分开供电,双边纽结供电,22,(2)牵引供电系统向电力机车的供电方式,直接供电方式(DF)Direct feed,带回流线的直接供电方式(DN供电方式),自耦变压器供电方式(AT供电方式)Auto-Transformer,吸流变压器供电方式(BT供电方式)Booster-Transformer,同轴电力电缆供电方式（CC）Coaxial cable,(3)牵引变电所主变压器的主结线型式,YN,d11三相接线广泛应用于DF和BT方式,单相V,V接线,斯科特(Scott)广泛应用于AT方式,阻抗匹配平衡变压器接线,非阻抗匹配平衡变压器接线,23,1-6,牵引变电所,一、概述,我国现行的牵引变电所供电方式,绝大多数为三相-两相制式,。,对于三相,YN,d11,或,V,v,接线的牵引变电所，次边两相电压的相别是原边三个相(或线)电压三中取二的某种组合；而对于平衡变压器，经变压器的变换，次边形成大小相等而相位相互垂直的两相电压。,从广义角度上讲，牵引变压器原次边之间除了有电压的变换外，还有电流和阻抗变换，可称为,系统变换,。,通过这种变换，可以获得变换到一次侧的牵引变压器、牵引负荷的等值电路模型，或变换到二次侧的电力系统、牵引变压器的等值电路模型。,24,二、三相YN,d11接线牵引变电所,目前在三相牵引变电所中大多采用的是110KV油浸风冷式变压器，该牵引变压器的接线采用YN,d11标准联结组。,1.原理电路图及展开图,a.原理电路图,（）,内符号表示端子号，,大写为原边，小写为次边,其中绕组,(ax),，,(by),为负荷相绕组；,绕组,(,cz,),为自由相绕组,25,b.展开图,为分析的直观与方便，,更常见使用YN,d11接线,牵引变压器的展开图。,画展开图有如下约定：,(1)为施工和运行安全起见，,统一规定次边绕组的(c)端子接钢轨和地；,(2)原、次边对应绕组相互平行；,(3)原、次边每相绕组的同名端放在同一侧；,由此，先画次边，后画原边，可作出展开图。,(4)画成“，”形式,26,如约定次边绕组的,(a),端子放在图左边，,(b),端子放在图右边，则得展开图,(图1),反之则得展开图,(图2),图,1,图,2,27,简单讲就是：,对于原边：电压U首端为正尾端为负；电流I首端流入，尾端流出。,对于次边：电压U首端为正尾端为负；电流I首端流出，尾端流入。,2.,电压、电流相量的,规格化定向,在牵引供电系统分析中，对所有牵引变压器均采用规格化定向。,规格化定向的具体含义：,(1),原边绕组电压、电流采用电动机惯例定向，即牵引变压器从电力系统吸收电能。,(2),次边绕组电压、电流采用发电机惯例定向，即牵引变压器是次边负荷的电源。,(3),负荷吸收正功率。,28,就某一,YN,d11,接线牵引变电所而言，规格化定向还应注意以下两条：,(1),原边绕组电压与实际进线电压相别一致；,(2),次边绕组按同名端与原边绕组电压一致；,通常，完成电压定向后,(,先原边，后次边,),，,先标次边电流，再标原边电流,。,这种方法不仅方便于单个变电所的电气分析，也方便多个变电所的相量图和相量分析。,下标确定原则：,(1),电流、电压相量的下标表示其实际相别，与绕组端子号无关。,(2),臂负荷的电压相别与其对应的工作绕组相别一致。,29,+,-,+,-,+,-,+,-,+,-,+,-,30,36.9,60,次边电压、电流相量图：,(,以 为参考相量,),由图知Ib滞后Ia60度角,31,（1）当只有Ib流通时，bc绕组中的电流为 ，而ca与ab绕组电流为,（2）当只有Ia流通时，ca绕组中的电流为 ，而ca与ab绕组电流为,（3）同时流通时，各电流应叠加处理。,32,（3）同时流通时，各绕组电流应叠加处理。,33,如设变压器变比为k,则两侧绕组的匝数比k=k/,可以建立,一次侧三相电流与牵引侧馈线电流,的变换关系式为：,*,从而得出三相电力系统,的电流不对称,34,给出几个结论：,(当两负荷端口电流大小相等时):,(1),两负荷相绕组电流相等，等于供电臂负荷电流的,2.65/3,；,(2),自由相绕组电流是两负荷相绕组电流的,1/2.65，,即,0.378,倍，等于供电臂负荷电流的,1/3,。,(3),两负荷相绕组称为重负荷相绕组,(,又称臂绕组或接地相绕组,),，自由相绕组称为轻负荷相绕组,(,又称非接地相绕组,),。,35,YN,d11变压器额定利用率,变压器额定利用率K,定义为：,K=(额定输出容量/额定容量)*100%,以归算到负荷端口的等值电路模型为例，K=75.6%,36,三、单相牵引变电所,单相牵引变电所,纯单相,牵引变电所,V,v接线,牵引变电所,牵引变电所装设两台单相,结线牵引变压器，作V,v接线。,V,v接线牵引变压器,原边,接入电力系统的,两个线电压,。,次边,各有一端分别接到牵,引侧的两相母线上，各有另,一端与轨道及接地网连接。,37,1.原、次边电流关系,38,2.额定利用率,当I,ab,=I,bc,=I,e,时，,额定输出容量：,S=I,ab,U,e,+I,bc,U,e,=2U,e,I,e,额定容量：,S=2U,e,I,e,所以，K=100%,3.跨相供电,当一台变压器因故停电时，另一台变压器必须跨相供电，即兼供左右两边供电分区的牵引网。,39,四、三相-两相牵引变电所,1.概述：,这种牵引变电所中变压器为,三相两相平衡变压器,。,在电力系统中对称和平衡是有区别的：,平衡 “0序”，即无“0序分量”称为平衡，否则为不平衡,对称 “负序”，即无“负序分量”称为对称，否则为不对称,而电气化铁道牵引负荷通过特定接线的牵引变压器不会在电力系统中产生“0序分量”，但通常都会造成负序分量。因此，从三相系统看，牵引负荷是平衡而不对称的。,也正因为这个特点，电气化铁道正常运行时不考虑“0序”，只,考虑负序,，又把对称变压器称为平衡变压器，目的都是消除或削弱负序。,40,由两台单相变压器构成。,变压器的原边绕组联成倒T形接入三相电力系统，副边绕组联成相位差为90的V形，公共端接地和钢轨，两个开口端分别接入接触网相邻的两区段，相邻两接触网对地电压相位不同，故相邻两接触网区段必须用,分相绝缘器断开,。,2.Scott变压器结线,牵引变电所,41,(1)原、次边电压关系及变比关系,(M)座变压器,的绕组原边接入电力系统AB相(线电压)；,(T)座变压器,绕组原边一端接(M)座绕组的中点D，另一端接入C相。,42,分析：,以原边相电压 为参考相量，则：,(T)座原边电压 为：,43,(T)座原边绕组匝数是(M)座的 ，而副边匝数相等()。,(M)座变压器变比,(T)座变压器变比:,由于(M)与(T)两变压器原边电压的关系对应于等边三角形底边和高的关系，故通常,称M座为底变压器，T座为高变压器。,44,(2)原、次边电流关系,列写电流和磁势平衡关系式：,原边电流：,若副边两相牵引负荷电流相等时，且M、T两供电臂功率因数相等时，,以 为参考相量：,列磁势平衡方程：,45,将 代入得：,46,结论：,在M、T两供电臂负荷电流大小相等、功率因数相等的条件下，Scott牵引变压器原边三相电流大小相等，相位互差120，即,原边三相电流对称,。,(3)Scott变压器容量利用率,达到额定输出时，即 ，此时,变压器额定输出容量：,变压设计容量：,47,(4)Scott结线,变压器的优缺点:,优点:,当M座和T座两供电臂电流相等,且功率因数相同时,原边三相电流对称;,变压器容量基本能够全部利用;,可利用逆,Scott结线,变压器产生三相对称电压供牵引变电所的自用电;,48,Scott结线,变压器的优缺点:,缺点:,Scott结线,变压器制造难度大,绕组需按全绝缘设计,变压器造价较高;,变电所主接线复杂,设备较多,工程投资较大,日常的维护、检修工作量及费用都相应增加；,Scott结线,两馈线之间的电压为38.9KV,即分相绝缘器两端的电压较高,故应适当加强其绝缘;,Scott结线,变压器的中性点难以引出,且无三角形绕组回路,电压波形较差;,49,1-7、牵引变电所的高压电器设备,一、高压电器,（1）定义：在高压系统中，用来对电路进行开、合操作，切除和隔离事故区域，并对运行情况监视、保护及数值测量的量测设备的总称。,（2）分类（按用途分）,开关电器：用来关合和开断电路的电器，包括有断路器（QF）；隔离开关（QS）；熔断器（FU）；负荷开关（FW）。,限制电器：用来限制电路中的电压电流的电器，包括电抗器（L）；避雷器（F）。,变换电器：用来变换电路中的电压电流使之便于检测的电器，包括电流互感器（TA）；电压互感器（TV）。,组合电器：将上述某几种电器，按一定的线路装配成一个整体的电器组合，像,GIS,等。,50,（3）对高压电器的要求,首先应该可靠地在规定的工作电压和工作电流下工作即具有足够的绝缘强度和载流能力；,对于用来切断载流电路的开关设备，应具有足够的熄灭电弧的能力；,对于电路运行状态进行监视、测量的电器元件（如TA、TV）应该有足够的精确度；,对电路运行状态进行保护用的TA、TV除了满足精度还有在高电压和大电流作用下不至于饱和。,最后，所有的高压电器应满足运行可靠、工作灵活的要求。,（4）,常见的高压电器图形及文字符号,51,一、高压断路器（QF）,1、作用：用来在电路正常工作和发生故障（短路）时关合和开断电路（隔断大电流）。,2、分类（根据灭弧介质）：油断路器（多油、,少油断路器,）、,六氟化硫断路器,、空气断路器、,真空断路器,3、断路器的构造：开断元件、支撑绝缘件、传动元件、操作机构和基座五个部分。,4.对高压断路器的基本要求,绝缘应安全可靠；有足够的动稳定性和热稳定性；,有足够的开断能力；动作速度快，熄弧时间短。,52,5、断路器型号,53,二、隔离开关:一种没有没有灭弧装置的开关电器,。,1、作用：,隔离电压：,隔离开关断开后在电路中可以造成一明显可见的断开点，建立可靠的绝缘间隙，保证检修人员的安全。,倒闸操作：,合闸时，先合上隔离开关，后合上断路器；跳闸时，先断开断路器，后断开隔离开关。,分、合小电流：,可以接通或断开电流较小的回路（如电压互感器、避雷器、空载母线、励磁电流不超过2A的空载变压器、电容电流不超过5A的空载线路等）。,2、,型号表示,：,54,3、要求：在分闸状态有明显的断口；在合闸状态能可靠的通过正常工作电流和短路故障电流；具有足够的短路稳定性；结构应该简单，动作可靠；带有地刀闸的隔离开关应有保证操作顺序的闭锁装置。,4、分类,（1）、按安装地点的不同分为：户内和户外式；,（2）、按工作相数的不同分为：,三极联动,、两极联动、,单极联动,55,三、互感器,类型：,1、电流互感器（TA）（单相、额定电流为5A）：用来变换电路中的电流，以便供电给测量仪表、继电器或自动装置，并使之与高压电路隔离。,型号,2、电压互感器（TV）（副边 额定电压100V）：用来变换电路中的电压，以便供电给测量仪表、继电器或自动装置，并使之与高压电路隔离。,型号,3、组合互感器：电流、电压互感器合在一起（可以节省空间本）。,4、作用,隔离高压电路；准确变换电压和电流；使二次侧标准化。,56,一、高压熔断器,功能：当被保护线路流过短路电流或过负荷电流时，熔体会因自身产生的热量而自行熔断，从而达到切断电路、保护电网和设备的目的。,高压熔断器的型号,四、熔断器,57,1户内式熔断器,户内式熔断器常用型号有RN1和RN2两种，两者的外形结构如图所示。其熔管的内部结构如图所示。,图5-24 RN1、RN2型高压熔断器,1瓷熔管 2金属管帽 3弹性触座,4熔断器指示 5接线端子 6瓷绝缘子 7底座,图5-25 RN1、RN2型熔断器熔管内部结构图,1金属管帽 2瓷管 3工作熔体,4指示熔体 5锡球 6石英砂填料,7熔断器指示器,用于保护电力线路和电力变压器，熔体为一根或几根并联，额定电流较大。,用于保护电压互感器，熔体为单根，额定电流较小（0.5A）。,58,特点：灭弧能力很强，灭弧速度很快，能在短路电流未达到冲击值以前完全熄灭电弧，属于,“限流”,式熔断器。,2户外式熔断器,户外跌落式熔断器常用型号有,RW4,和RW10两种，,特点：灭弧能力不强，灭弧速度不高，不能在短路电流达到冲击值以前熄灭电弧，属于,“非限流”,式熔断器。,59,图5-26 RW4型高压跌落式熔断器,1上接线端子 2上静触头 3上动触头 4管帽,5操作环 6熔管 7铜熔丝 8下动触头 9下静触头,10下接线端子 11绝缘瓷瓶 12固定安装板,60,二、低压熔断器,低压熔断器有,瓷插式,（RC型）、,螺旋式,（RL型）、无填料密闭管式（RM型）、有填料密闭管式（RT型）等。,低压熔断器的型号,61,瓷插式熔断器,螺旋式熔断器,62,五、避雷器（F）,1、,避雷器的连接,2、作用：避雷器是一种用来限制雷电过电压的,保护电器,，它可防止雷电过电压沿线路侵入变配电所或其它建筑物内，危害电气设备绝缘。,3、分类：,角隙,、,管型,、,阀型避雷器,、,氧化锌避雷器,。,63,1-8、牵引变电所的电气主结线,一、电气主结线,1、定义,用规定的设备文字符号和图形代表主变压器、高压电器和设备等各种电气元件和连接导线，根据它们的作用和运行操作顺序，按一定要求连接的单线或三线结线图。,2、电气主结线的基本要求,（1）首先保证电力牵引负荷，运输用动力、信号负荷安全、可靠供电,的需要和电能质量。,（2）具有必要的运行灵活性，使检修维护安全方便。,（3）应有较好的经济性，力求减少投资和运行费用。,（4）应力求结线简洁明了，并有发展和扩建余地。,64,二、110KV侧电气主结线,1、,牵引变电所高压输电线的引入方式,中心牵引变电所；,通过式牵引变电所；,分接式牵引变电所；,2、110KV侧不同类型变电所的电气主接线,（）,单母线结线（适用于中心牵引变电所）,a、,不分段单母线结线,b、,单母线分段的电气主结线,c、,单母线分段带旁路母线的接线,（）,桥形结线,（适用于通过式牵引变电所）,（）,线路分支接线,（适用于分接式牵引变电所）,65,三、牵引负荷侧（27.5KV侧）电气主结线,、主变压器27.5KV侧的主接线,（1）、,YN,d11主变压器27.5KV侧主接线,（2）、,单相V/V接线主变压器27.5KV侧接线,、主变压器27.5KV侧馈线的主接线,（1）、,每路馈线设有备用断路器的单母线结线。,（断路器100%备用）,（2）、,具有公共备用断路器的结线。,（断路器50%备用）,（3）、,单母线分段带旁路母线的结线。,66,四、交流牵引变电所电气主结线,1、,牵引变电所典型电气主结线1,2、,牵引变电所典型电气主结线2,3、,牵引变电所典型电气主结线3,4、,牵引变电所典型电气主结线4,67,1-9、牵引变电所的高压配电装置,一、基本概念,1、高压配电装置定义：,按主接线图，由开关设备、保护电器、测量电器、母线和必要的辅助设备、辅助电工建筑物组成，用以接受和分配电能的装置。,2、类型（按设置场所分类）：,屋内（户内）、屋外（户外）。,屋内（电压等级在35KV以下）；,屋外（电压等级在35KV以上）；,二、要求：,满足最小安全净距（单位均为mm）,A、B、C、D、E,1、最小安全净距：,电气设备之间的最小电气允许距离。,2、,A值：,空中不同相的带电部分之间或带电部分与接地部分之间在最高工作电压时不被击穿的最小安全净距。,3、,B-E值：,在A值的基础上，考虑到身高、臂长、工具长、检修和运输设备的活动范围、气象条件影响等。,68,三、配电装置表示方法,平面图,按,比例,画出，用以反映配电装置的结构尺寸、设备内容及电气设备的连接关系、布置状况。,配置图,把进出线、断路器、避雷器、变压器等电气设备合理分配于各配电间隔中，并标出导线和电器在各间隔中的轮廓和连接关系，它,不需要按比例,绘制。,断面图,表明配电装置所取断面间隔中各设备的相互连接及具体布置的结构图，按,比例,画。,69,四、屋内配电装置,1、特点：,占地面积小；气候影响小；空气污染小；建筑造价大，不便于扩建，建设工期长。,2、,安全净距,3、结构,五、,屋外配电装置,1、,特点：,造价低；建造工期短；便于扩建；受气候影响大；空气污染；占地面积大。,2、,安全净距,3、型式：,中型：,所有电气设备都安装在同一平面，母线悬挂在较高支架上。,高型：电气设备和母线分别安装不同高度,其中母线最高,隔离开关,居中,断路器最低。,70,1-10、控制方式与控制室,一、控制方式,牵引变电所和其他供电装置对高压一次电气设备的控制操作，按执行地点不同，可以分为：,就地控制,、,距离控制,、,远动控制,三种方式。,1、,就地控制方式,：在一次电气设备安装地点进行直接控制，断路器等位置信号也在配电间隔上显示。这种方式仅适用于10KV及以下电压的电气设备。,2、,距离控制方式,：在主控制室内对变电所的一次电气设备集中进行控制，监测仪表和开关位置信号、中央信号以及继电保护装置在主控室的屏台上，便于监视和管理运行。按实现方法不同分为：一对一分别控制方式；集中选控方式。目前牵引变电所主要采用这种控制方式。,71,3、,远动控制方式,：又称为遥控，即在远离变电所的调度端对变电所的电气设备进行控制。已经实现远动化的供电系统，往往是远动控制与距离控制的方式兼备。,总之，按有无运行人员值班，变电所则可以分为有人值班和无人值班运行两种方式，对于有人值班的变电所，一般以距离控制方式为主，对于无人值班的变电所或减员变电所一般以遥控方式为主。,72,（二）,控制室,与,控制屏,牵引变电所对一次电气设备的控制操作通常采用距离控制方式。控制、,信号、保护、监测、自动装置等二次电气设备都集中装在主控制室中的相应的控,制屏上。控制屏按用途的不同可划分为：,1、,主控制屏：,对一次电路进行距离控制，其盘面上有相应的主结线电压表、电,流表、控制开关、信号灯、按钮等。,2、,计量屏：,设有各种监测、记录仪器表计，如功率表、瓦时计等。,3、,中央信号屏：,设有变电所中各种事故和预告信号装置与设备，如事故电笛、,预告警铃、闪光装置等。,4、,继电保护屏：,设有各种继电保护设备，或由专门的成套保护屏组合而成。,5、,自动化的远动屏：,设有自动装置与远动装置设备、表计、信号等。,6、,交、直流自用电屏：,装设有所内交直流自用电系统的控制开关、刀闸、表,计、电器等。,上述屏一般为高2360mm；厚550mm；宽800mm的直立屏。,73,1-11、二次电路,一、二次电路,1、定义：用来表明二次设备（低电压、弱电流的设备）相互连接的电路。,2、作用：反映一次设备的工作状态；对一次系统进行量测、控制，实现继电保护及远动化等。,3、分类：直流回路和交流回路（按电流制分）；,控制回路,、,保护回路,、,信号回路,、,测量回路,（按工作性质分）。,二、二次结线图,1、二次接线图的定义：二次设备用特定的,图形和文字符号,，表示其相互连接的电气接线图。,2、通常规定元件不受电（或断路器断开）的状态为常态；,常开触点：,指元件未受电（断路器断开）时其触点（又称接点）断开、,受电（断路器合闸）时其触点闭合的状态，又称为动合触点或正触点。,常闭触点,：指元件受电（断路器合闸）时其触点（又称接点）断开、,断电（断路器断开）时其触点闭合的状态，又称为动断触点或反触点。,74,三、二次接线图的三种表达形式,1、,原理结线图,：用来表示二次设备中的监测仪表、控制与信号、保护与自动装置等的工作原理。,交流电压回路、交流电流回路、直流控制、信号电路等各个组成部分一并画出。让人们对整个装置容易形成完整而清晰的概念。,2、,展开结线图,：交流电流回路、交流电压回路、直流回路等分开画（不同的回路也分开画出），这样的表达方式易于分析电路工作原理和动作过程。,3、,安装结线图,：安装、盘面布置图、盘后接线图、端子排结线图，适用于二次设备进行制造、安装或调试、检修时的需要而专门绘制的。,75,四、常见的二次控制、信号回路,1、断路器的控制和信号回路,（1）灯光监视的断路器控制、信号回路,合闸过程、跳闸过程、闪光电源、防跳措施,（2）音响监视的断路器控制、信号回路,合闸过程、跳闸过程、音响监视,2、电动操作隔离开关的控制、信号回路,3、中央信号回路,（1）事故音响信号回路,（2）闪光装置回路（光子牌）,（3）预告音响电铃音响信号回路,4、绝缘监测回路,（1）直流系统的绝缘监测；（2）交流系统的绝缘监测,76,练习题,1、简述交流电力牵引供电系统的组成，以及各部分的功能如何？,2、按主变压器制式不同交流牵引变电所可以分为哪几类？各种主变分别有何特点？并画出接线图。,3、牵引变电所中高压电器设备按用途不同可以分为哪几类？并画出常见高压电器的图形及其对应文字表示符号？,4、交流牵引变电所高压侧和低压侧电气主结线的基本形式有哪些？,5、常见控制方式有哪几种？主控室一般有哪些主要控制屏？,6、什么是二次接线、作用如何？二次接线图的三种接线图各自有何作用？,77,返回,78,返回,79,返回,80,返回,81,返回,82,返回,83,返回,84,返回,85,图 SN10-10型高压少油断路器,1铝帽 2上接线端子 3油标 4绝缘筒,5下接线端子 6基座 7主轴 8框架 9断路弹簧,图分别为 SN10-10型少油断路器的外形结构图及其一相油箱内部结构。,返回,86,LW36-126型SF,6,断路器,87,瓷柱式SF,6,断路器,落地罐式,SF,6,断路器,LW8-40.5型SF,6,断路器,返回,88,返回,89,返回,90,GW,4,-35,返回,91,GW,4,-110,返回,92,返回,93,返回,94,避雷器与被保护设备的连接,返回,95,返回,保护间隙（角型避雷器）,由两个圆钢型电极组成，其中一个电极接线路，另一个电极接地。主要用于室外且负荷不重要的线路上。,96,返回,管型避雷器（排气式避雷器）,由外部间隙,s,1,、内部间隙,s,2,和产气管组成。,97,返回,阀型避雷器由火花间隙和阀片组成。,阀型避雷器象一个阀门：对雷电流，阀门打开使其泄入大地；对工频续流，阀门关闭，迅速切断电路。,98,返回,氧化锌避雷器,它没有火花间隙，只有压敏电阻片（以氧化锌为主要材料），具有良好的非线性特性。,优点：通断容量大、残压低、动作迅速、可靠性高、维护简单，对大气过电压和雷电过电压都能起到很好的保护作用。,99,六氟化硫全封闭组合电器,（GISGas Insulated Switchgear),1充气套管,2电流互感器,3断路器,4隔离开关,5电压互感器,6避雷器,7封闭连接线,返回,100,101,返回,牵引变电所高压输电线的引入方式,中心牵引变电所：,4路以上进线有系统功率穿越,分接式牵引变电所：,路进线无系统功率穿越,通过式牵引变电所：,路进线有系统功率穿越,102,不分段单母线接线,返回,优点：、结构简单、清晰、经济性能好并满足一定的供电可靠性；、没有复杂的倒闸操作，避免或减少误操作；、检修断路器时，可用两侧的隔离开关隔断电源，保证检修人员安全；、任一回路检修，不影响其他回路的正常运行；、任一用电回路可从任一电源回路获得电能。,缺点：母线和任一母线隔离开关检修时，将造成全所停电，供电可靠性不强及断路器无备用。故该种接线只适用于对供电可靠性要求不高的地区负荷。,为母线,：,母线隔离开关,：,断路器,103,用断路器分段的单母线接线,返回,分段断路器,正常时闭合,问题：是否可以采用隔离开关分段，为什么？,特点：,、停电范围可以减小一半，不会造成全变电所停电。,、分段母线（与）可以轮流检修，提高供电可靠性；,、断路器无备用，分段母线检修时会导致该母线上所有回路停电。,这种接线只用于功率不大的和电源回路较少的变电所中。,104,单母线断路器分段带旁路母线的接线,返回,旁路断路器正常时断开,旁路隔离开关正常时断开,旁路母线,特点：,、由于旁路母线的存在，检修任一条进出线断路器时，可用旁路断路器代替，故不中断该回路供电；,、提高供电可靠性；,、设备多，接线复杂，倒闸作业复杂，配电装置占地面积大。,用于牵引负荷和以上线路中，特别是负荷重，线路断路器多，检修断路器不允许停电的场合。,问题：旁路母线的作用？,105,简化的单母线分段带旁路母线的接线,返回,正常时QSB和所有旁路隔离开关(1QSR4QSR)断开,其他开关闭合，请问旁路母线是否带电？QFB起何作用？,旁路母线,问题：检修母线如何操作？,断开1QF,2QF,5QF,QFB,通过QSB把1W隔开，另一段母线2W及所连接的线路和T-2正常运行，不造成变电所停电和影响系统功率穿越。,106,问题：当任一断路器如要检修，如何操作倒闸操作完成代替工作？,、合，使与并联；、断开并转换成的继电保护；、断；、合；、合，使与并联；、断；、断两侧的隔离开关。,107,返回,a外桥接线 b内桥带外跨条接线,连接桥,连接桥,外跨条,系统功率,系统功率,当供电，备用时，倒换主变压器退出，运行，请问如何操作？会造成变电所停电吗？,、闭合9QS,10QS；、断开1QF,2QF；、断开7QS；,、闭合8QS；,、闭合1QF,2QF；、断开9QS,10QS,、1QF自动分闸切除T1；,、2QF自动合闸;,、值班人员分离QS；,108,返回,线路分支接线,109,YN,d11主变压器27.5KV侧主接线,返回,110,单相V/V接线主变压器27.5KV侧接线,返回,111,返回,112,返回,113,返回,114,返回,单线BT供电区段三相牵引变电所电气主接线,110KV侧：,线路分支接线；,27.5KV侧（牵引侧）：,单母线接线,电压互感器,避雷器,27.5/0.4KV所用电变压器,115,复线区段的三相YN,d11 接线的牵引变电所电气主接线,返回,110KV侧：,线路分支接线；,27.5KV侧（牵引侧）：,隔离开关分段带旁路母线的单母线接线,并联电容补偿器,抗雷线圈,电压互感器,电压互感器,116,单线区段的单相,V/V,接线的牵引变电所电气主接线,返回,110KV侧：,线路分支接线；,27.5KV侧（牵引侧）：,单母线接线,电压互感器,单相自用电变压器,分段隔离开关,117,具有内桥接线的单线三相牵引变电所电气主接线,返回,110KV侧：,内桥式接线；,27.5KV侧（牵引侧）：,隔离开关分段的单母线接线，设有室外辅助母线,并联电容补偿器,串联电容补偿器,满足该地区10KV负荷需要,118,某牵引变电所总平面布置图与110KV屋外配电装置平面布置图,返回,119,某牵引变电所27.5KV屋内配电装置平面布置图,返回,120,某牵引变电所27.5KV屋内配电装置配置图,返回,121,某牵引变电所110KV屋外配电装置主变压器和进出线间隔断面图,返回,122,符号,适用范围,额定电压(KV),3,10,25,55,110,A1,带电部分至接地部分之间,75,125,300,550,850,网状和板状遮拦向上延伸线距地2.3M处与遮拦上方带电部分之间,A2,不同相的带电部分,75,125,300,550,900,断路器和隔离开关的断口两侧带电部分,B1,栅状遮拦至带电部分之间,825,875,1050,1300,1600,交叉的不同时停电检修的无遮拦带电部分之间,B2,网状遮拦至带电部分之间,175,225,400,650,950,C,无遮拦裸导体至地(楼)面之间,2500,2500,2600,2850,3150,D,平行的不同时停电检修的无遮拦裸导体之间,1875,1925,2100,2350,2650,E,通向室外的出线套管至室外通道的路面,4000,4000,4000,4500,5000,返回,123,25kV网栅结构,平面布置图,返回,124,手推车六氟化硫DL配电间隔,返回,125,电压互感器、避雷器配电间隔,返回,126,110kV屋外配电装置断面图,进、出线间隔断面图,返回,127,符号,适用范围,额定电压(KV),310,25（35）,50（63）,110J,220J,A1,带电部分至接地部分之间,200,400,650,900,1800,网状遮栏向上延伸线距地2.5M处与遮拦上方带电部分之间,A2,不同相的带电部分,200,400,650,1000,2000,断路器和隔离开关的断口两侧引线带电部分,B1,栅状遮栏至绝缘体和带电部分之间,950,1150,1400,1650,2550,交叉的不同时停电检修的无遮栏带电部分之间,设备运输时，其外廓至无遮栏带电部分之间,B2,网状遮栏至带电部分之间,300,500,750,1000,1900,C,无遮栏裸导体至地(楼)面之间,2700,2900,3100,3400,4300,无遮栏裸导体至建筑物、构筑物顶部之间,D,平行的不同时停电检修的无遮栏导体之间,2200,2400,2600,2900,3800,带电部分与建筑物、构筑物的边沿部分之间,返回,128,中型,变压器间隔断面图,返回,129,1、控制、信号与计量屏；2、保护、自动远动装置屏；3交流自用电屏；4直流自用电屏；,主控制室平面布置及其一次设备联系示意图,主,控,制,屏,屏,面,布,置,图,返回,130,控制盘、中央信号盘、量计盘的盘面布置图,返回,131,二次电路常用图形符号,返回,132,控制回路：主要有控制开关、控制继电器组成；作用是对高压开关进行合、分闸操作。,保护回路：,主要有继电保护、自动装置和相应的辅助元件组成；作用是自动判别一次设备的工作状态，在事故和不正常运行状态时，继电保护装置能够自动切除故障和消除不良状态并发出报警信号。,信号回路：,主要有开关设备的位置信号、继电保护和自动装置的动作信号、中央信号三部分组成；作用是反映一次设备和二次设备的工作状态。,测量回路：,主要有测量元件及显示仪表组成；作用是监视并测量一次设备的工作状态，为运行管理，事故分析提供参数。,返回,133,原理接线图（原理图）,特点：,画出相关的主电路,各设备元件以整体形式表示,交直流电压、电流回路一起画出,例：馈电线路过电流保护原理接线图,返回,134,例：馈电线路过电流保护展开接线图,把总体形式电路分成交流回路（交流电压、交流电流）、直流回路（信号回路、控制回路等）,返回,135,安装接线图,（1）、,盘面布置图,表明盘面设备排列位置尺寸。,返回,136,（2）、盘后接线图,：,后视表明设备间连接关系。,返回,137,138,139,140,带回流线的直接供电方式,141,BT（吸流变压器）方式,142,AT（自耦变压器）方式,143,同轴电力电缆方式,144,