【文章內(nèi)容簡(jiǎn)介】 用 DN供電方式，包括最近上馬的膠濟(jì)客運(yùn)專線也是采用 DN供電方式。 陜西鐵路工程職業(yè)技術(shù)學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 8 牽引負(fù)荷的特點(diǎn) 圖 18 牽引變電所主接線 由圖可知，變壓器出線一相接地，另外兩相分別接牽引網(wǎng)饋線。由此可見，交流牽引網(wǎng)為兩個(gè)單相系統(tǒng)，其負(fù)荷特性不同于一般的電力系統(tǒng)負(fù)荷，具體表現(xiàn)在： 牽引負(fù)荷不僅是移動(dòng)的，而且其大小隨時(shí)都在變化，某一電流值的持續(xù)時(shí)間往往可以用秒來計(jì)算。饋線電流值的變化范圍極寬，一般是在零和最大負(fù)荷電流值(如數(shù)百或數(shù)千安 )之間變動(dòng)。牽引負(fù)荷為單相移動(dòng)負(fù)荷，牽引負(fù)荷的大小與線路的機(jī)車數(shù)量、機(jī)車種類、機(jī)車功率、運(yùn)行速度以及線路情況等有關(guān)，其幅值、相位隨時(shí)都在發(fā)生變化。接觸網(wǎng)發(fā)生故障的幾率較電力系統(tǒng)輸電線路要頻繁得多。 牽引供電臂供電距離長(zhǎng)，單位阻抗比一般輸電線路單位阻抗大。一般輸電線路的單位阻抗為 ，而牽引網(wǎng)的線路阻抗較大，一般為 ；有吸流變壓器時(shí)增大為 ，ＡＴ供電方式時(shí)約在 。由于單位阻抗大，輸送距離遠(yuǎn)，故末端最小短路電流較小。饋線的最大負(fù)荷電流很大，最小短路電流往往接近甚至小于最大負(fù)荷電流。牽引阻抗大，相應(yīng)短路電流小，有時(shí)可與最大負(fù)荷電流相比。 陜西鐵路工程職業(yè)技術(shù)學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 9 牽引負(fù)荷的變化頻率及幅度遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于一般的電力負(fù)荷。整流式電力機(jī)車以及電動(dòng)車組的電流均含有大量 的高次諧波，其中的三次諧波含量最高，可達(dá) 20%或 30%左右。機(jī)車在坡度較大的線路下坡運(yùn)行時(shí)，將由電動(dòng)機(jī)狀態(tài)轉(zhuǎn)入發(fā)電機(jī)狀態(tài)，這種負(fù)荷稱之為再生負(fù)荷，此時(shí)的高次諧波成份更高，可達(dá) 40％以上，并且負(fù)荷位于第二象限，當(dāng)線路上既有正常負(fù)荷又有再生負(fù)荷或涌流時(shí)，其綜合負(fù)荷就會(huì)落入保護(hù)動(dòng)作區(qū)使常規(guī)保護(hù)誤動(dòng)作。當(dāng)供電區(qū)間列車數(shù)增加時(shí)，由于不同機(jī)車的換向角可能不同，所以牽引饋線電流三次諧波含量減少，但一般仍大于 10%。即便是裝有功率因數(shù)補(bǔ)償裝置，綜合諧波含量仍不低于 10%。而牽引網(wǎng)短路時(shí)，機(jī)車退出了工作，由于是高壓回路的單相 直接接地，以及供電回路的參數(shù)電抗分量大于電阻分量等原因，所以電氣化鐵道供電回路故障電流的波形是不含高次諧波成份的正弦波。 當(dāng)在接觸網(wǎng)電壓下空載投入機(jī)車牽引變壓器，或饋線突然斷電、機(jī)車失壓后由自動(dòng)重合閘動(dòng)作將饋線斷路器重新投入，或電力機(jī)車在運(yùn)行過程中失電而又復(fù)得（如機(jī)車惰行通過電分相），或含有 AT、 BT的牽引網(wǎng)空載投入等情況下會(huì)產(chǎn)生勵(lì)磁涌流。勵(lì)磁涌流的幅值可達(dá) 650－－ 800A，從而使饋線電流可達(dá)很高的數(shù)值。勵(lì)磁涌流的波形呈尖頂波且偏向于時(shí)間軸的一側(cè)，故勵(lì)磁涌流中含有大量的二次諧波。由于勵(lì)磁涌流不 屬于故障兩牽引網(wǎng)中出現(xiàn)涌流的幾率和其幅值都比較大，因此在牽引饋線保護(hù)中應(yīng)保證在此情況下不誤動(dòng)。 為了適應(yīng)機(jī)車沿線路移動(dòng)，牽引網(wǎng)的結(jié)構(gòu)比電力系統(tǒng)饋電線路要復(fù)雜得多。同時(shí)，其工作條件也較惡劣，因?yàn)闄C(jī)車的受電弓與接觸導(dǎo)線一直處于快速滑動(dòng)接觸狀態(tài)，機(jī)車通過其接觸點(diǎn)取流。當(dāng)接觸不良時(shí)將會(huì)產(chǎn)生火花或電弧，使接觸導(dǎo)線過熱，以致燒傷。另外，由于受電弓對(duì)接觸導(dǎo)線有迅速移動(dòng)的向上壓力，使接觸導(dǎo)線經(jīng)常處于振動(dòng)狀態(tài)，因此引起接觸網(wǎng)機(jī)械故障的機(jī)率增大。上述損傷及故障都可能導(dǎo)致牽引網(wǎng)短路，從而對(duì)繼電保護(hù)動(dòng)作的可靠性要求相對(duì) 要高。牽引網(wǎng)短路電流的數(shù)值主要取決于電力系統(tǒng)的供電方式和容量、牽引變電所的總?cè)萘俊恳W(wǎng)的供電方式、故障點(diǎn)的距離以及所采用的接觸懸掛型式和鋼軌型號(hào)等。 陜西鐵路工程職業(yè)技術(shù)學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 10 電氣主接線 電路中的高壓電氣設(shè)備包括發(fā)電機(jī)、變壓器、母線、斷路器、隔離刀閘、線路等。它們的連接方式對(duì)供電可靠性、運(yùn)行靈活性及經(jīng)濟(jì)合理性等起著決定性作用。一般在研究主接線方案和運(yùn)行方式時(shí)，為了清晰和方便，通常將三相電路圖描繪成單線圖。在繪制主接線全圖時(shí)，將互感器、避雷器、電容器、中性點(diǎn)設(shè)備以及載波通信用的通道加工元件（也稱高頻阻波器）等也表示出來。對(duì)一個(gè)電廠而言，電氣主接線在電廠設(shè)計(jì)時(shí)就根據(jù)機(jī)組容量、電廠規(guī)模及電廠在電力系統(tǒng)中的地位等，從供電的可靠性、運(yùn)行的靈活性和方便性、經(jīng)濟(jì)性、發(fā)展和擴(kuò)建的可能性等方面，經(jīng)綜合比較后確 定。它的接線方式能反映正常和事故情況下供送電情況。電氣主接線又稱電氣一次接線圖。 電氣主接線應(yīng)滿足以下幾點(diǎn)要求 ： 運(yùn)行的可靠性： 主接線系統(tǒng)應(yīng)保證對(duì)用戶供電的可靠性，特別是保證對(duì)重要負(fù)荷的供電 。 運(yùn)行的靈活性 ： 主接線系統(tǒng)應(yīng)能靈活地適應(yīng)各種工作情況，特別是當(dāng)一部備檢修或工作情況發(fā)生變化時(shí)，能夠通過倒換開關(guān)的運(yùn)行方式，做到調(diào)度靈活，不中斷向用戶的供電。在擴(kuò)建時(shí)應(yīng)能很方便的從初期建設(shè)到最終接線。 經(jīng)濟(jì)合理 ： 主接線系統(tǒng)還應(yīng)保證運(yùn)行操作的方便以及在保證滿足技術(shù)條件的要求下，做到經(jīng)濟(jì)合理，盡量減少占地面積，節(jié)省投資。 主變壓器 主變壓器參數(shù)： 型號(hào) 接線組別 額定電壓 容量 分接開關(guān)型號(hào) XXZ94000/110 YnYnd11 110/ 高壓斷路器 高壓斷路器選擇如下表： 電壓等級(jí) 110kV 35kV 10kV 斷路器型號(hào) 3AP1FG VD4M122540 額定電流 4000A 1600A 2500A 開斷電流 40KA 25KA 40KA 陜西鐵路工程職業(yè)技術(shù)學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 11 互感器的選擇 電流互感器主要參數(shù)的選擇： 互感器是電力系統(tǒng)中測(cè)量?jī)x表、繼電保護(hù)等一次設(shè)備獲取電氣一次回路信息的傳感器?；ジ衅鲗⒏唠妷骸⒋箅娏靼幢壤兂傻碗妷?（ 100、 100/ 3 V） 和小電流 （ 1A） 。電流互感器的二次側(cè)絕對(duì)不能夠開路。電壓互感器的二次側(cè)絕對(duì)不能夠短路。 電流互感器一次電流選擇應(yīng)遵循以下原則： ①一次電流應(yīng)滿足負(fù)荷要求 ,并在標(biāo)準(zhǔn)值中選取。 ②一次電流應(yīng)使在正常運(yùn)行情況下，二次輸出電流滿足保護(hù)裝置和測(cè)量、計(jì)量?jī)x表準(zhǔn)確度要求。 ⑴ 110kV 線路獨(dú)立電流互感器的選擇： LB6— 110W，額定電流比 2*600/ 2*300/5；準(zhǔn)確次級(jí) 10P20， ； ⑵ 1 主變?nèi)齻?cè)電流互感器： 110KV 側(cè)： LRB110 額定電流比 600/5；準(zhǔn)確次級(jí) 10P20,； 35KV 側(cè)： ；準(zhǔn)確次級(jí) 5P10； LZZBJ935 額定電流比 800/5；準(zhǔn)確次級(jí) 10P20,； 10KV 側(cè)： LZZBJ910 額定電流比 2500/5；準(zhǔn)確次級(jí) 5P20,； ⑶ 10KV 線路及電容器電流互感器： LZZBJ910，額定電流比 600/5；準(zhǔn)確次級(jí)10P20,。 電壓互感器參數(shù)的選擇 ⑴電壓互感器應(yīng)按下表所列技術(shù)條件選擇： 項(xiàng)目 參數(shù) 技術(shù)條件 正常工作條件 一次回路電壓、二次電壓、二次負(fù)荷、準(zhǔn)確度等級(jí) 承受過電壓能力 絕緣水平、泄露比距 環(huán)境條件 環(huán)境溫度、相對(duì)濕度、海拔高度、最大風(fēng)速、污穢 ⑵電壓互感器選擇結(jié)果： 型 號(hào) 額定電壓（ KV） 初級(jí)繞組 次級(jí)繞組 剩余電壓繞組 陜西鐵路工程職業(yè)技術(shù)學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 12 TYD110/ 3 110/ 3 JDZX935W2 35/ 3 :JDZX1610G 10/ 3 :陜西鐵路工程職業(yè)技術(shù)學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 13 電氣化鐵路饋線短路的類型 電氣化鐵路由于是單相供電，因此短路的方式較一般三相供電方式簡(jiǎn)單，可以分為如下幾種： 單相短路： （ 1） 一線接地：供電系統(tǒng)的帶電部分同大地（接地線、水泥支柱、鐵塔等接地部分）之間的絕緣破壞，流過故障電流。 （２）兩線短路：同一相供電系統(tǒng)帶電部分的導(dǎo)體之間，以及和回流線導(dǎo)體之間的絕緣破壞，流過故障電流。 兩相短路： 供電系統(tǒng)不同相之間的帶電部分絕緣破壞。 除以上的故障種類之外，有時(shí)也可能出現(xiàn)這些故障同時(shí)發(fā)生的情況。又可以根據(jù)是否經(jīng)過渡電阻短路，分為金屬性短路和經(jīng)過渡電阻短路。短路時(shí)如果電力機(jī)車?yán)^續(xù)從牽引網(wǎng)上取流，則與過渡電阻并聯(lián)，相