铁路牵引供电系统(电气化铁道的)
1.电气化铁道的基础知识
牵引供电系统简介
将电能从电力系统传送给电力机车的电力装置的总称叫电气化铁路的供电系统，又称牵引供电系统，主要由牵引变电所和接触网两大部分组成。牵引变电所将电力系统输电线路电压从110kV（或220kV）降到27.5kV，经馈电线将电能送至接触网；接触网沿铁路上空架设，电力机车升弓后便可从其取得电能，用以牵引列车。牵引变电所所在地的接触网设有分相绝缘装置，两相邻牵引变电所之间设有分区亭，接触网在此也相应设有分相绝缘装置。牵引变电所至分区亭之间的接触网（含馈电线）称供电臂。
牵引供电回路是由牵引变电所——馈电线——接触网——电力机车——钢轨——回流联接——（牵引变电所）接地网组成的闭合回路，其中流通的电流称牵引电流，闭合或断开牵引供电回路会产生强烈的电弧，处理不当会造成严重的后果。通常将接触网、钢轨回路（包括大地）、馈电线和回流线统称为牵引网。
牵引供电设备的检修运行由供电段负责，牵引供电系统的运行调度则由供电调度负责。供电调度通常设在分局和铁路局调度所。
牵引变电所
牵引变电所的任务是将电力系统三相电压降低，同时以单相方式馈出。降低电压是由牵引变压器来实现的，将三相变为单相是通过变电所的电气接线来达到的。
牵引变压器（主变）是一种特殊电压等级的电力变压器，应满足牵引负荷变化剧烈、外部短路频繁的要求，是牵引变电所的“心脏”。我国牵引变压器采用三相、三相——二相和单相三种类型，因而牵引变电所也分为三相、三相——二相和单相三类。
随着技术水平的提高，我国干线电气化铁路已推广使用集中监视及控制的远动系统，牵引变电所将逐步实现无人值班，直接由供电调度实行遥控运行。
接触网
接触网是沿铁路沿线架设的特殊电力线路，电力机车受电弓通过与之滑动摩擦接触而授流，取得电能。所以两者均应保持良好的工作状态。
受电弓的运动状态是很复杂的，影响因素也很多。为了保证对其良好的供电，接触网结构本身应做到：
(1)接触线距钢轨面的高度应尽量相等，定位点及跨中与受电弓中心相对位置符合要求；
(2)接触悬挂应有较均匀的弹性和良好的稳定性；
(3)良好的绝缘性能；
(4)适应气象条件的变化并能保持上述特性不应有很大的变化；
(5)接触网结构应力求轻巧简单，做到标准化，方便施工和运行维修；
(6)零部件标准化，轻便，耐腐蚀，可靠性高，
(7)接触线应有足够的耐磨性；
(8)主导电回路通畅。
2.牵引供电的牵引供电系统组成
主要由牵引变电所和牵引网两部分组成。主要作用是从电力系统取得电能，并送给沿铁路线运行的机车。牵引变电系统组成部分：
一、高压架空输电线路
二、牵引变电所
三、接触网
四、馈电线
五、轨道
六、回流线
七、分区所（亭） 指直接向牵引变电所供电的地区变电所（或发电厂）及高压输电线路。
以牵引变电所进线门型架为分界点。 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。
牵引变电所的作用：
1、变换电压。
2、集中、分配电能。
3、调整电压。 由馈电线、接触网、钢轨、回流线组成的双导线供电系统。
馈电线是连接变电所和接触网之间的架空铝导线。
接触网直接把从牵引变电所获得的电能供给电力机车，其质量和工作状态直接影响着电气化铁路运输能力。由于接触网是露天设置，没有备用，线路上的负荷又随电力机车的运行而沿接触线移动和变化，对接触网提出以下要求：
1、在高速运行和恶劣的气候条件下，能保证电力机车正常取流，要求接触网在机械结构上有良好的稳定性和弹性。
2 、接触网设备对地绝缘要符合技术要求，安全可靠。
3 、要求接触网的设备.零件具有足够的耐磨性和抗腐浊能力，以期延长使用年限。
4 、要求接触网结构.设备尽量简单，零件互换性好，便于施工，维修。在事故情况下便于抢修和迅速恢复送电。
5、尽可能降低成本，特别要注意节约有色金属及钢材。 为了增加供电的灵活性，提高运行可靠性，在相邻变电所供电的接触网区段通常加设分区所。
分区所的作用：
1、使同一供电分区的上、下行接触网并联工作或单独工作。当并联工作时，分区所（亭）内的断路器闭合以提高接触网的末端电压；单独工作时，断路器打开。
2、单边供电的同一供电分区上、下行接触网（并联工作）内发生短路事故时，由牵引变电所中的馈线断路器和分区所（亭）中的断路器配合动作，切除事故区段，缩小事故范围。非事故区段仍可照常工作。
3、当某牵引变电所全所停电时，可闭合分区所（亭）中与分相绝缘器并联的隔离开关（或断路器），由相邻牵引变电所向停电牵引变电所的供电分区临时越区供电。 枢纽站场（如编组场、客场、机车整备线等），为提高供电可靠性和灵活性，通常将其分组独立供电，为此增设了开闭所。如果是复线区段，通过开闭所的断路器可将接触网上下行并联起来，兼分区所运行。
开闭所的作用：
1、开闭所不进行电压变换，只起扩大馈线回路数的作用，相当于配电所；
2、将供电臂分段，事故时缩小事故范围，提高供电可靠性；
3、保证枢纽站，场装卸作业和接触网分组检修的灵活性，安全性；
4、降低牵引变电所的复杂程度。
3.牵引供电系统
电力牵引供电系统
电力牵引供电系统 power supply system of electric traction
电气化铁路向电力机车供给牵引用电能的系统。主要由牵引变电所和接触网组成。牵引变电所将电力系统通过高压输电线送来的电能加以降压和变流后输送给接触网，以供给沿线路行驶的电力机车。有些国家电气化铁路有时由专用发电厂供电。
电力牵引供电系统按照向电力机车提供的电流性质分为直流制和交流制，交流制又分工频单相交流制和低频单相交流制。工频指工业标准频率，即50赫或60赫；低频指低于工业标准频率的频率，应用最多的是赫，即50赫的三分之一。各种电流制的电力牵引供电系统的设备有很大的差别。
电流制的发展 直流制应用最早，19世纪末电力牵引开始用于铁路干线时，应用的就是直流制。目前在英、法、日、苏等国直流制仍然大量存在。直流制是将电力系统的三相交流电降压并变换为直流电供应接触网。接触网电压有1200伏、1500伏、3000伏等多种。由于电力机车电压受直流牵引电动机换向条件的限制，接触网电压很难大幅度提高，所以直流制须沿接触网输送大量电流，在接触网上一般须用两根铜接触导线，并应用铜承力索，另加一些平行的铝加强导线来分流，耗费有色金属量较大。另外，为了保持接触网的电压水平，沿线路每隔10~30公里须设置一个牵引变电所。直流制的这些弱点，推动了交流制的研究。
20世纪初，工频三相交流制和低频单相交流制相继出现。工频三相交流制曾在意大利应用，由接触网输送三相中的两相，另一相接地。后因两相接触网结构复杂、维护困难被淘汰。低频单相交流制则在德国、瑞典、瑞士等国得到发展。这种电流制接触网电压一般为 15000伏，在电力机车上降压，使用单相整流子牵引电动机。交流制的接触网比直流制的简单得多，牵引变电所的设置间距也加长。采用低频的主要原因是整流子牵引电动机换向困难，不适宜于在工频运转。低频制需要低频电源，所以低频制电气化铁路必须建设专用低频发电厂，或者在牵引变电所将电力系统送来的工频电流降压并变换成低频电流。早年采用电动发电机组来变换频率，后来改用静止式变频器，设备比直流制复杂。单相整流子牵引电动机也不如直流牵引电动机构造简单和容易维护。
1933年匈牙利曾建成一条工频单相交流制电气化铁路，接触网电压为 16000伏，电力机车上采用旋转式变相频机和三相异步电动机。这种电力机车由于构造复杂，没有得到推广。1955年，法国在电力机车上采用静止式整流器和直流牵引电动机获得成功，工频单相交流制才在各国推行开来。原来采用直流制的日本、苏联、英国、印度等国也相继采用工频单相交流制。这种交流制接触网电压一般为25000伏，接触网构造进一步简化，牵引变电所的设置间距扩大为30~70公里。电力机车上静止式整流器最初应用引燃管，后来普遍采用硅半导体整流器。整流技术的进步，是工频单相交流制获得广泛应用的一个重要因素。中国铁路采用工频单相交流制，定25000伏为接触网标准电压。应用硅半导体整流器的“韶山”型电力机车运行经验证明，这种电力机车维护简易，运行可靠。
牵引变电所 直流制牵引变电所用主变压器降压并把三相交流电变换为6相或12相，然后用整流器整流。工频单相交流制在牵引变电所只进行降压，主要设备是降压变压器，称为主变压器。牵引变电所按主变压器绕组接线方式，分为三相、单相和三相-二相牵引变电所。
三相牵引变电所 它的主变压器结构与一般三相电力变压器相同，只是次边额定电压为27500伏。绕组通常采用 Y/△接线。用两台主变压器并联运行。原边Y形绕组接连电力系统的高压母线，次边△线绕组一端接地，另两端分别向两边的接触网供电（图1）。三相牵引变电所的优点是主变压器价格低廉，配电设备简单，可在27500伏侧用电力变压器降压至 10000伏向邻近地区和铁路的三相负荷供电。缺点是主变压器容量利用率较低，三相绕组中有一相达不到额定负荷。另外，牵引变电所对电力系统形成不对称负荷，通常须将各个牵引变电所的两个重负电荷相轮换接入电力系统中的三相。中国和苏联的工频单相交流制电气化铁路大都采用三相牵引变电所。
4.高速铁路牵引供电系统（组成）
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高速铁路牵引供电系统
电气化铁路的组成
由于电力机车本身不带原动机，需要靠外部电力系统经过牵引供电装置供给其电能，故电气化铁路是由电力机车和牵引供电系统组成的。
牵引供电系统主要由牵引变电所和接触网两部分组成，所以人们又称电力机车、牵引变电所和接触网为电气化铁道的三大元件。
一、电力机车
（一）工作原理电力机车靠其顶部升起的受电弓和接触网接触获取电能。电力机车顶部都有受电弓，由司机控制其升降。受电弓升起时，紧贴接触网线摩擦滑行，将电能引入机车，经机车主断路器到机车主变压器，主变压器降压后，经供电装置供给牵引电动机，牵引电动机通过传动机构使电力机车运行。
（二）组成部分
电力机车由机械部分（包括车体和转向架）、电气部分和空气管路系统构成。
车体是电力机车的骨架，是由钢板和压型梁组焊成的复杂的空间结构，电力机车大部分机械及电气设备都安装在车体内，它也是机车乘务员的工作场所。
转向架是由牵引电机把电能转变成机械能，便电力机车沿轨道走行的机械装置。它的上部支持着车体，它的下部轮对与铁路轨道接触。
电气部分包括机车主电路、辅助电路和控制电路形成的全部电气设备，在机车上占的比重最大，除安装在转向架中的牵引电机之外，其余均安装在车顶、车内、车下和司机室内。三、分相绝缘器（电分相）：串在接触网上，目的是把两相不同的供电区分开，并使机车光滑过渡，主要用在牵引变电所出口处和分区处。自
5.高速铁路牵引供电系统（组成）
去百度文库，查看完整内容>内容来自用户：403853161高速铁路牵引供电系统电气化铁路的组成由于电力机车本身不带原动机，需要靠外部电力系统经过牵引供电装置供给其电能，故电气化铁路是由电力机车和牵引供电系统组成的。
牵引供电系统主要由牵引变电所和接触网两部分组成，所以人们又称电力机车、牵引变电所和接触网为电气化铁道的三大元件。一、电力机车（一）工作原理电力机车靠其顶部升起的受电弓和接触网接触获取电能。
电力机车顶部都有受电弓，由司机控制其升降。受电弓升起时，紧贴接触网线摩擦滑行，将电能引入机车，经机车主断路器到机车主变压器，主变压器降压后，经供电装置供给牵引电动机，牵引电动机通过传动机构使电力机车运行。
（二）组成部分电力机车由机械部分（包括车体和转向架）、电气部分和空气管路系统构成。车体是电力机车的骨架，是由钢板和压型梁组焊成的复杂的空间结构，电力机车大部分机械及电气设备都安装在车体内，它也是机车乘务员的工作场所。
转向架是由牵引电机把电能转变成机械能，便电力机车沿轨道走行的机械装置。它的上部支持着车体，它的下部轮对与铁路轨道接触。
电气部分包括机车主电路、辅助电路和控制电路形成的全部电气设备，在机车上占的比重最大，除安装在转向架中的牵引电机之外，其余均安装在车顶、车内、车下和司机室内。三、分相绝缘器（电分相）：串在接触网上，目的是把两相不同的供电区分开，并使机车光滑过渡，主要用在牵引变电所出口处和分区处。
自。
6.电气化铁路牵引站供电方案由哪几部分组成
电气化铁路牵引站供电方案由接入系统方案、受电系统方案、计量方案、计费方案四部分组成。
接入系统方案包括：供电电压等级、供电容量、供电电源位置、供电电源数（单电源或多电源）、供电回路数、路径、出现方式，供电线路敷蛇等。 受电系统方案包括：进线方式、受电装置容量、主接线、运行方式、继电保护方式、调度通信、保安措施、产权及维护责任分界点、主要电气设备技术参数、谐波负序治理技术要求等。
计量方案包括：计量点与采集点设置，电能计量装置配置类别及接线方式、安装位置、计量方式、电量采集终端安装方案等。 计费方案包括：用电类别、电价分类及功率因数执行标准、电气化铁路供电工程还本付息电价测算方案等信息。
