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1、铁路电力供电基础知识,第一章 电力供电系统概述,电力供电系统是整个铁路运输系统的重要组成部分，是确保调度指挥、信号、通信、旅客服务等系统重要负荷安全、可靠、不间断运行的基础设施，担负着铁路指挥系统、自动化系统、牵引系统及铁路各行各业的供电任务，因此其供电质量的好坏直接影响到高速列车运行的正常与否，乃至直接危及到铁路工作人员及乘客的生命安全。 铁路电力供电系统包括：电力电源、变配电所、电力线路（包括自闭线、贯通线和箱式变电站）和远动系统。,电力供电结构图,第一章 电力供电系统概述,区间供电图示,配电所供电图示,第一章 电力供电系统概述,电力供电示意图,第一章 电力供电系统概述,第一节 电力供电负
2、荷分级,为保证铁路重要用户的供电，将铁路电力负荷按其设备的重要程度分为三级： 一级负荷：中断供电将引起人身伤亡、主要设备损坏、大量减产、造成铁路运输秩序混乱。 属于此类负荷的有：调度集中、大站电气集中联锁、自动闭塞、驼峰电气集中联锁、存储式驼峰电气集中、机械化驼峰的空压机及驼峰区照明、局通信枢纽及以上的电源室、中心医院的外科和妇产科的手术室、特大型站和国境站的旅客站房、站台、天桥、地道及设有国际联运换装设备的用电设备、内燃机车电动上油机械(无其他上油设备时)、局电子计算中心站。,第一章 电力供电系统概述,二级负荷：中断供电将引起产品报废，生产过程被打乱，影响铁路运输。 属于此类负荷的有：机车、
3、车辆检修和整备设备、给水所、非自动闭塞区段中小站电气集中联锁和色灯电锁器联锁、通信分枢纽以下电源室、通信调度机械室、编组站、区段站、洗灌站、大、中型客(货)运站、隧道通风设备、加冰所、医院、红外线轴温探侧设备、道口信号。 三级负荷：不属于、二级负荷者。,第一章 电力供电系统概述,第二节 电力供电方式,一级负荷的供电 铁路的一级负荷，除要求两路电源供电外，有的一级负荷如大站电气集中联锁、驼峰电气集中联锁、自动闭塞、调度集中等低压电源切换时间不得超过0.15s，因此常用的供电方式为： 两路电源同时受电，母线分段运行，从不同母线段引出两路供电。 从两个具有互相独立电源的变、配电所各引一路供电。 对倒
4、闸作业切换时间没有严格要求的一级负荷，供电方式可以为：两路 受电电源为一主一备，母线分段，平时闭合运行，从不同母线段引出两路供电。当主用电源停电跳闸有，备用电源自动投入运行。 信号楼低压电源由两台变压器（其中一台专用）的低压测各引出一路专用回路供电。,第一章 电力供电系统概述,二级负荷的供电 通常二级负荷允许有计划的停电数小时，故一般以一回路电源供电。由于铁路运输产生的特点是一处阻塞将影响全线的畅通，因此尽管是二级负荷，当地区变、配电所有两路电源时，宜采用环行供电。当设置小站电气集中联锁和色灯电锁器联锁等设备时，如附近无可靠电源，宜采用全线或局部贯通线路供电。当通信分枢纽电源室和编组站通信机械
5、室附近有第二电源时，应采用二路电源供电。 三级负荷的供电。 三级负荷由一路电源供电。,第一章 电力供电系统概述,铁路的配电系统是指从铁路地区变、配电所到铁路用电设备之间的配电网络。配电系统中的变电设备，应尽可能深入负荷中心，同级电压的配电级数应尽量减少。铁路高压配电系统多采用照明、动力混合网络。 铁路的配电系统除一般的树干式、放射式等基本形式外，使用较多的还有混合式和环行式，两端供电式的配电网络。随着科学发展又出现了双回线式配电网络。,第一章 电力供电系统概述,第三节 配电系统网络分解,第一章 电力供电系统概述,树干式配电网络 树干式配电网络树干式配电网络由铁路地区变、配电所引出一个或多个配电
6、回路，每个回路可拱给几个室内、外变电所或直接对高压设备供电。次种供电方式适合二、三级负荷的供电，而且系统简单经济，但故障是影响范围较大,第一章 电力供电系统概述,第一章 电力供电系统概述,混合式配电网：混合式配电网络即树干式与放射式同时使用的配电网络。在铁路枢纽内对于负荷分散、供电点多、负荷等级或容量不同时用此配电网络比较合适。既可保证一级负荷的供电，又能兼顾一般负荷的供电。例如，一级负荷以放射式网络供电，而备用电源以及其他二、三级负荷可分别从树干式配电网络上接引。故铁路编组站广泛采用这种配电网络。,第一章 电力供电系统概述,放射式配电网络 放射式配电网络由铁路地区变、配电所引出单独的回路，直
7、接送至各室内、外变电所或直接对高压设备供电。放射式配电网络适用与向一级负荷或负荷功率较大的设备供电。配电网络故障时，互相影响不大，控制也方便，但基建投资较高，线路通道站地多，较大的站场采用架空配电线路通过时往往有困难。,第一章 电力供电系统概述,第一章 电力供电系统概述,环行式配电网络：环行式配电网络是根据铁路编组站线长点多的特点，在树干式配电网络的基础上发展起来的。它是从地区变、配电所引出两个以上的树干式网络，每两个树干式网络终端相连接起来组成一个环状网络。有开口运行方式，也有闭合运行方式，主要根据负荷情况及电源确定之。一般两路电源同时工作时应为开口运行，当电源为一主一备时，方可闭环运行。环
8、行式配电网络由于从两端供电，电力线路检修时可以切断电源，故障时可切断故障点缩短停电时间，提高了供电可靠性。,第一章 电力供电系统概述,第一章 电力供电系统概述,两端供电式配电网络 两端供电式配电网络是铁路自动闭塞信号供电均采用此种配电方式，即铁路沿线两相邻自动闭塞配电所（相距约4060km）向自动闭塞信号变压器供电。两个相邻自动闭塞配电所的电源可互为备用，并装设自动闸及备用自动投入装置。同时信号变压器二次侧还采用了低压联络线，保证了对自动闭塞一级负荷的供电。 专为自动闭塞用的高压电力线路，在保证所供信号用电安全的前提下，可供给通信设备及无电源地区的中间站与行车有关房屋照明用电。,第一章 电力供
9、电系统概述,双回线式配电网络 双回线式配电网络是近年来新出现的，主要解决在双线铁路区段自动闭塞信号可靠供电问题。区间信号一路由10kV自动闭塞线路经站内变压器降压，再经220V线路供给电源箱及电源切换箱；另一路由10kV电力贯通线路经站内变压器降压，再经220V线路供给电源箱及电源切换箱供给区间信号。,第一章 电力供电系统概述,电力线路的分类 1、按电压或用途 电力线路分为送电线路和配电线路。专用于输送电能的线路称为送电线路。一般为10kV以上电压等级，例如铁路35kV10kv变电所的35kV电源线就是送电线路。专用于分配电能的线路称为配电线路，一般为10kv及以下线路。例如铁路10kV电力贯
10、通线和自闭线就是配电线路。 配电线路又分为高压配电线路和低压配电线路，电压在1kV以下的线路为低压配电线路；电压在l10kV的线路为高压配电线路。,第四节 电力线路分类、电压等级及要求,第二章 电力线路基础知识,2、按架设方法 电力线路分为架空线路和电缆线路两种。一般情况下，在线路径路允许的情况下，尽量使用架空线路。当径路使用架空线路无法通过或有其他要求时，可使用电缆线路。 客运专线采用电缆线路供电。,第二章 电力线路基础知识,电力线路的电压等级 我国目前使用的电压等级主要有以下几种：380V220V、6kV、10kV、35kV、110kV、220kV、330kV、500kV。 铁路电力线路一
11、般使用的电压等级有380v220V、10kV、35kV、110kV。铁道电气化用的是特殊的电压等级，为25kV。,第二章 电力线路基础知识,对供电电源的要求： 具有一级负荷的变、配电所应有两路独立电源，并应使一路为专盘专线；另一路亦应可靠。自动闭塞相邻两变、配电所，应各有一路相互独立电源受电，并应为专盘专线。无一级负荷的变、配电所，应有一路可靠电源受电，有条件时，宜 有两路电源受电。 有两路电源的变、配电所，每路电源一般要保证全部负荷的供电。当一路电源停电时，另一路电源应保证一级和二级负荷的供电。,第二章 电力线路基础知识,独立电源应具备的条件 两路电源之间无联系，如取自两发电厂或不同电源的两
12、个变电所，其中一个厂或所发生故障时，另一个厂或所应继续供电。 两路电源之间有联系，但发生任何一种故障时，两路电源的任何部分应不致受到损坏。 电压选择 电压等级选择 受电电压根据用电容量、可靠性和输电距离，可采用35(63)kV、10(6)kV和0.38o.22kV。自备发电所的发电机电压，可采用400V和6.3kV。,第二章 电力线路基础知识,供电电压质量 1、35kV及其以上供电，电压正、负偏差的绝对值之和不超过额定值的10%； 2、10kV及以下三相供电的，为额定值的7%； 3、 220V单相供电的，为额定值的7%10%； 4、自动闭塞信号变压器二次端子为其额定电压的10。 在电力系统非正常情况下，用户受电端的电压最大允许偏差不应超过额定值的10。,第二章 电力线路基础知识,对供电频率和功率因数的要求 1、对频率的要求 地方电力系统供电频率的允许偏差为0.5Hz；自备发电所供电频率的允许偏差2Hz。 2、对功率因数的要求 (1)地区变、配电所高压供电09以上；低压供电085以上； (2)非地区变、配电所高压供电09；(3)沿线中间站供电不作规定。,第二章 电力线路基础知识,