西宝客专牵引供电方式附牵引网故障测距.docVIP

西宝客专牵引供电方式及牵引网故障测距 一、 概述 牵引供电系统是影响实现高速、重载运输的主要因素之一,牵引网的供电方式及合理的牵引变压器接线形式决定了牵引供电系统的供电质量和效果。 图1 AT供电方式原理图 自耦变压器供电方式，简称AT 供电方式。 直供方式 回流线+ 直供方式 BT方式 AT方式 供电臂(km) 25-30 30 20 45-50 牵引网阻抗(Ω／km) 0.6-0.65 0.5-0.55 0.85-0.9 0.16-0.2 牵引网结构 由接触悬挂、钢轨组成，最简单 由接触悬挂、钢轨和回流线组成。 由接触悬挂、钢轨、回流线和吸流变压器组成。 由接触悬挂、钢轨、自耦变压器、正馈线和保护线组成，最复杂。 牵引网电压水平 较好 良好 较差 最好 牵引网电能损失 ~5% 4~5% 7~8% 2~3% 防干扰特性 最差 较差 良好 良好 维护管理 最少 较少 较多 最多 牵引网造价 最少 较少 较大 最大 几种供电方式对比图示 综上所述，技术上AT和带回流线直供方式均能满足300km/h及以上高速牵引。两者相比，AT供电方式更能适应大功率负荷的供电，同时电分相数目减少。但AT供电方式接触网结构复杂，供变电设施较多，运营维护难度较大。 以下以西宝客专常兴变电所为例对西宝客专变电系统主接线情况进行简单描述。 （一）及主变接线方式（含自投及保护设置） 1、330KV侧主接线方式 常兴变电所接引电力系统两回独立、可靠的 330kV 电源供电，两回电源互为热备用。牵引变电所 330kV 进线侧采用线路变压器组接线，不设跨条；各所两路进线隔离开关电源侧各装一组电压互感器、一组避雷器并通过手动隔离开关接引在进线电源上。牵引变压器采用单相 V 接形式，设置四台单相变压器，组成两组V/V接线两组变压器按照固定备用、一主一备方式运行，并设置备用电源自投装置。图2常兴变电所330侧接线图 目前我国客运专线多采用单相接线和V/X 接线两台单相变压器的原边线圈作Ｖ形联结形成与高压电网连接的三个输入端，副边线圈各引出中间接地点，由两台单相变压器的副边线的四个端点形成Ｘ型连接的四个输出端子。其中连接接触网的次边绕组是T 绕组，接正馈线的次边绕组是F 绕组。AT段中时，流过主变压器副边绕组的牵引电流较大，要求的主变压器计算容量也较大。主变压器副边中点直接接地，部分回流可经由大地流回，使防干扰性能降低，且副边短路时，短路电流较大。当馈电线断路器断开而牵引网仍通过开闭所或分区所越区供电时，靠近馈电线断路器断开的一个AT段的牵引网阻抗和电压损失增大三倍。当馈电线断路器断开而牵引网仍通过开闭所或分区所越区供电时，靠近馈电线断路器断开的一个AT段的牵引网阻抗和电压损失增大三倍。故这种接线方式正渐渐被单相接线方式所替代。 单相v/v接线 原边绕组接入三相电力系统的A、B 相。副边绕组出线端子分别接到2×27.5kV 上下行牵引母线上。牵引母线分别通过馈电线向变电所两侧供电臂的牵引网供电。目前的单相变压器都已经集成了自耦变压的功能，从而减少了二次出口侧的自耦变压器，简化了牵引供电系统的接线和设备投资。单相接线 采用单相接线的牵引变压器，接触网电分相的数量是其他牵引变压器的一半，适应高速铁路列车运行速度高的求。 牵引变电所多采用kV的进线电压等级，较之110 kV 电网系统阻抗小、短路容量大，牵引负荷所引起的谐波、负序和电压波动问题可望得到较大缓解。从而在一定程度上克服了单相变压器的缺点，为采用单相变压器的使用创造了条件。 单相变压器具有结构简单、一次侧设备数量少、容量利用率高、电能损耗小、有效利用列车再生电能、运营费用低、运营维护方便和工程投资较低、占地面积小等优点，这是其他接线形式的牵引变压器所不具备的。 单相接线牵引变压器也存在一定缺点，安装容量过大时，负序治理和变电所设计均比较困难接触网电分相的数量容量利用率电能损耗 2、保护设置 牵引变压器设置：变压器保护主要用于牵引变压器内部、外部故障及超出允许范围内的过负荷保护。 主变压器由差动保护单元、后备保护单元及测控单元组成。设有重瓦斯保护、差动保护、高压侧进线电源失压保护和低压侧低电压过电流保护等，保护动作将使牵引变压器高压侧和低压侧的断路器分闸并作用于事故信号；设有轻瓦斯保护、过负荷保护和过热保护等，保护动作将作用于预告信号。 自耦变压器的本体保护，设有重瓦斯保护，差动保护和过电流保护等；保护动作将使断路器跳闸并作用于事故信号；设有轻瓦斯保护、压力保护和过热保护等，保护动作作用于预告信号。 常兴变电所馈线侧接线图 西宝客专牵引变电所馈线侧采用馈线断路器互相备用方式。上下行由一个断路器供电，另一个备用。两馈线之间设