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浅谈电气化铁路系统牵引变电所相关知识
2020-8-27 阅读(2444)
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络起来，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。
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。
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。
牵引变电所断路器
断路器是牵引变电所内非常重要的电气设备之一，其工作十分繁重，地位非常关键（结构很复杂，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。
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。
拓普电气主营设备：
变频串联谐振试验成套装置、直流高压发生器、SF6气体微水仪、SF6气体检漏仪、SF6气体纯度测试仪、SF6气体综合测试仪、SF6密度继电器校验仪、试验变压器（工频耐压试验装置）、变频抗干扰高压介质损耗测试仪、三倍频发生器（感应耐压试验装置）、倍频发电机组、交直流分压器（高压测量仪）、大电流发生器（升流器）、变压器直流电阻测试仪、变压器变比测试仪、变压器容量特性测试仪、变压器空载短路测试仪、变压器有载分接开关测试仪、变压器绕组变形测试仪、变压器特性综合测试台、变压器铁芯接地电流测试仪、微机继电保护测试仪、互感器特性综合测试仪（互感器伏安特性测试仪）、高压开关机械特性测试仪（断路器特性测试仪）、回路电阻测试仪（接触电阻测试仪）、氧化锌避雷器测试仪、输电线路参数测试仪、电容电感测试仪、接地电阻测试仪、绝缘电阻测试仪（兆欧表）、绝缘油介电强度测试仪（绝缘油耐压测试仪）、绝缘油色谱仪、绝缘靴（手套）耐压试验装置、电力安全工器具试验设备、蓄电池恒流放电测试仪、矿用电缆故障测试仪、真空滤油机、矿用检测设备、油品分析仪器、智能型太阳能光伏接线盒测试仪、电热电器、绝缘制品等。
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