《AT供电技术》PPT课件.ppt

牵引变电所牵引变电所AT供电技术知识供电技术知识专题讲座专题讲座内内 容容一、牵引供电方式比较一、牵引供电方式比较二、二、AT供电方式的工作原理供电方式的工作原理三、三、AT供电方式牵引变电所接线方式特点供电方式牵引变电所接线方式特点四、四、AT牵引网的构成牵引网的构成五、五、AT牵引网阻抗计算牵引网阻抗计算六、京津线六、京津线AT网简介网简介一、牵引供电方式比较一、牵引供电方式比较目前单相工频目前单相工频25kV25kV牵引网供电方式主要有牵引网供电方式主要有: : 1.1 1.1 直接供电方式直接供电方式(TR)(TR) direct feeding system 1.2 1.2 带回流线的直接供电方式带回流线的直接供电方式(TRNF)(TRNF) direct feeding system with return wire 1.3 1.3 吸流变压器供电方式（吸流变压器供电方式（BTBT供电方式）供电方式） booster transformer feeding system 1.4 1.4 自耦变压器供电方式自耦变压器供电方式(AT(AT供电方式供电方式) ) autotransformer feeding system 1.5 1.5 同轴电力电缆供电方式同轴电力电缆供电方式(CC(CC供电方式供电方式) ) coaxial cable feeding system 1.6 1.6 混合供电方式混合供电方式( (直接供电方式直接供电方式+AT+AT供电方式供电方式) )牵引供电方式比较1.1 直接供电方式直接供电方式(TR) 牵引电流通过电力机车后直接从钢轨或大地返回牵引电流通过电力机车后直接从钢轨或大地返回牵引变电所。

结构简单，投资最少，维护费用低牵引变电所结构简单，投资最少，维护费用低在负荷电流较大的情况下，在负荷电流较大的情况下，钢轨电位高；钢轨电位高；对弱电系对弱电系统的电磁干扰较大统的电磁干扰较大牵引供电方式比较1.2 带回流线的直接供电方式带回流线的直接供电方式(TRNF)相对直接供电方式相对直接供电方式，钢轨电位和对通信线路的干扰有所改善钢轨电位降，钢轨电位和对通信线路的干扰有所改善钢轨电位降低；牵引网阻抗降低，供电距离增长；对弱电系统的电磁干扰减小低；牵引网阻抗降低，供电距离增长；对弱电系统的电磁干扰减小 相对相对BTBT方式方式，结构简单，投资少，维护费用低；牵引网阻抗减小，供电距，结构简单，投资少，维护费用低；牵引网阻抗减小，供电距离增长离增长牵引供电方式比较1.2 带回流线的直接供电方式带回流线的直接供电方式(TRNF) 架空回流线对通信线路的防干扰效果用屏架空回流线对通信线路的防干扰效果用屏蔽系数来蔽系数来 衡量 的表达式为的表达式为 牵引供电方式比较为轨道的屏蔽系数；为轨道的屏蔽系数； 为钢轨和架空回流线构成为钢轨和架空回流线构成的回流网络的屏蔽系数的回流网络的屏蔽系数 接触网与回流网络的互阻抗；接触网与回流网络的互阻抗； 通信线与回流网络的互阻抗；通信线与回流网络的互阻抗； 回流网络的自阻抗。

回流网络的自阻抗 在接触网和回流线中串接吸流变压器，让牵引电流在接触网和回流线中串接吸流变压器，让牵引电流通过电力机车后从回流线返回牵引变电所通过电力机车后从回流线返回牵引变电所电磁兼容性能好，对周围环境影响小，钢轨电位低电磁兼容性能好，对周围环境影响小，钢轨电位低1.3 1.3 吸流变压器供电方式吸流变压器供电方式(BT(BT供电方式）供电方式）牵引供电方式比较牵引供电方式比较BTBT供电方式分为两种，其示意图如下：供电方式分为两种，其示意图如下：吸吸回方式回方式吸吸轨方式轨方式牵引供电方式比较BTBT供电方式简单原理图：供电方式简单原理图：BTBT为理想变压器为理想变压器BTBT为实际变压器为实际变压器牵引供电方式比较改善吸改善吸回方式防护效果措施：回方式防护效果措施：（1 1）合理选择回流线在接触网支柱上的装设位置）合理选择回流线在接触网支柱上的装设位置（2 2）合理确定吸上线的安装位置）合理确定吸上线的安装位置（3 3）合理确定吸流变压器间的距离）合理确定吸流变压器间的距离 （4 4）合理选择）合理选择BTBT的变比的变比（5 5）采用局部无防护的）采用局部无防护的BTBT过补偿方式过补偿方式1.4 1.4 自耦变压器供电方式自耦变压器供电方式(AT(AT供电方式供电方式) )ATAT供电方式接触网结构复杂，供变电设施较多，供电方式接触网结构复杂，供变电设施较多，运营维护难度较大运营维护难度较大牵引供电方式比较1.5 1.5 同轴电力电缆供电方式同轴电力电缆供电方式(CC(CC供电方式供电方式) ) CC CC供电方式是将同轴电力电缆沿电气化铁路装设，供电方式是将同轴电力电缆沿电气化铁路装设，电缆的内导体与接触悬挂相连，用作正馈线，外导体电缆的内导体与接触悬挂相连，用作正馈线，外导体与轨道相连，用作负馈线，每隔一定距离分成一个供与轨道相连，用作负馈线，每隔一定距离分成一个供电分区。

电分区 同轴电力电缆的接入方式有：同轴电力电缆的接入方式有： （1 1）接触网不）接触网不( (电电) )分段分段 （2 2）接触网）接触网( (电电) )分段分段 牵引供电方式比较 吸流效率高，对邻近通信线路的电磁感应干扰吸流效率高，对邻近通信线路的电磁感应干扰影响小与接触网影响小与接触网( (电电) )分段方式相比，对邻近通信分段方式相比，对邻近通信线路的电磁感应影响稍大，防护效果稍低线路的电磁感应影响稍大，防护效果稍低接触网不接触网不( (电电) )分段方式分段方式11接触网；接触网；22钢轨；钢轨；33电缆内导体；电缆内导体； 4电缆外导体；电缆外导体；5变电所；变电所；6连接线连接线牵引供电方式比较这种接入方式，对邻近通信线路的影响主要决定于电缆内导体和外导体中的电这种接入方式，对邻近通信线路的影响主要决定于电缆内导体和外导体中的电流差由于电缆内外导体之间互感系数大，吸流效率高，故电缆内外导体的流差由于电缆内外导体之间互感系数大，吸流效率高，故电缆内外导体的电流差小，即通过轨道、大地返回牵引变电所的电流小，从而与接触网不电流差小，即通过轨道、大地返回牵引变电所的电流小，从而与接触网不( (电电) )分段方式相比，对邻近通信线路的电磁感应影响更小，防护效果更好。

分段方式相比，对邻近通信线路的电磁感应影响更小，防护效果更好接触网接触网( (电电) )分段方式分段方式牵引供电方式比较影响同轴电力电缆供电方式的防护效果的影响同轴电力电缆供电方式的防护效果的主要因素：主要因素：（1 1）同轴电力电缆接入方式）同轴电力电缆接入方式（2 2）运行中的电力机车位置）运行中的电力机车位置（3 3）供电分区长度）供电分区长度牵引供电方式比较1.6 1.6 混合供电方式混合供电方式( (直接供电方式直接供电方式+AT+AT供电方式供电方式) ) 由于某种原因，有时牵引变电所的上、由于某种原因，有时牵引变电所的上、下行方向需采用直接供电下行方向需采用直接供电+AT供电方式供电方式 这种供电方式就是上、下行的某一方向这种供电方式就是上、下行的某一方向使用直接供电方式，而另一方向使用使用直接供电方式，而另一方向使用AT供电供电方式 这种情况常常是由于牵引变电所的位置这种情况常常是由于牵引变电所的位置选择不宜、地形条件复杂造成的有时考虑选择不宜、地形条件复杂造成的有时考虑沿线通信线路干扰要求的不同，也会采用不沿线通信线路干扰要求的不同，也会采用不同的供电方式同的供电方式。

牵引供电方式比较牵引网供电方式的比较牵引网供电方式的比较1) AT1) AT供电方式特点供电方式特点 225kV系统，供电电压比直供方式高一倍，电压损失降为1/4，牵引网单位阻抗约为直供方式的1/4（实际略高），电能损失小，显示了良好的供电特性； 牵引变电所的间距大，易选址，减少了外部电源的工程数量和投资； 减少了电分相数量，有利于列车的高速运行； 牵引网回路是平衡回路，防干扰效果，可改善电磁环境，并减少防干扰费用；牵引供电方式比较 牵引网系统需设正馈线，较一般直供方式复 杂，但在重负荷区段不必设加强导线，可与直 供方式相当；变电系统较直供方式减少了牵引变电所的数量，但需设AT所，一般AT间距为10-20 km，开关设备需用双极；牵引网结构复杂，导线数量多，对跨线建筑物和隧道净空要求高，投资较大，保护和维护难度较大牵引供电方式比较2)2)带回流线的直接供电方式带回流线的直接供电方式 125kV系统，变电设施较为简单，接触网在一般情况下（重负荷除外）也比较简单，但在接触网使用加强导线的情况下，牵引网结构已与AT供电方式相当；在牵引网的电压损失和电能损失方面较AT供电方式为大；牵引变电所的间距较小，增加了电分相数量，外部电源的工程数量和投资较大；牵引供电方式比较 牵引网回路不完全是平衡回路，防干扰性能 较差，需增加防干扰费用； 供电回路结构简单，运行可靠，投资和维修 量低； 适用于防干扰问题不突出和外部电源投资相 对较小的区段及运输繁忙干线、重载和高速 线。

牵引供电方式比较 技术上技术上ATAT和带回流线直供方式均能满足和带回流线直供方式均能满足300km/h300km/h及以上高速牵引两者相比，及以上高速牵引两者相比，ATAT供供电方式更能适应大功率负荷的供电，同时电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分相数目减少但ATAT供电方式接触网结构复供电方式接触网结构复杂，供变电设施较多，运营维护难度较大杂，供变电设施较多，运营维护难度较大 高速铁路牵引供电方式应采用高速铁路牵引供电方式应采用ATAT供电方供电方式或带回流线的直接供电方式式或带回流线的直接供电方式牵引供电方式比较50Hz/60Hz50Hz/60Hz、25kV25kV牵引供电方式（牵引供电方式（300300350km/h350km/h）19961996年年日日 本本山阳新干线山阳新干线300km/h300km/hATAT19831983年年法法 国国TGVTGV东南线东南线300km/h300km/hAT+AT+直供回流直供回流19901990年年法法 国国TGVTGV大西洋线大西洋线300km/h300km/hATAT19941994年年法法 国国TGVTGV北方线北方线300km/h300km/hATAT20012001年年法法 国国TGVTGV地中海线地中海线350km/h350km/hATAT20032003年年韩韩 国国汉城汉城釜山釜山300km/h300km/hATAT20042004年年西班牙西班牙马德里马德里巴塞罗那巴塞罗那350km/h350km/hATAT20042004年年意大利意大利都灵都灵佛罗伦萨佛罗伦萨300km/h300km/hATAT20082008年年意大利意大利罗马罗马那不勒斯那不勒斯300km/h300km/hATAT牵引供电方式比较50Hz/60Hz50Hz/60Hz、25kV25kV牵引供电方式（牵引供电方式（300300350km/h350km/h）牵引供电方式比较50Hz/60Hz50Hz/60Hz、25kV25kV牵引供电方式（牵引供电方式（300300350km/h350km/h）牵引供电方式比较几种供电方式对比几种供电方式对比牵引供电方式比较供供电电方式方式直供方式直供方式回流回流线线+ +直供方式直供方式(DN)(DN)BTBT方式方式ATAT方式方式供供电电臂臂(km)(km)25-3025-303030202045-5045-50牵牵引网阻抗引网阻抗(km)km)0.6-0.650.6-0.650.5-0.550.5-0.550.85-0.90.85-0.90.16-0.20.16-0.2牵牵引网引网结结构构由接触由接触悬悬挂、挂、钢轨组钢轨组成。

成最最简简单单由接触由接触悬悬挂、挂、钢轨钢轨和回流和回流线线) )组组成由接触由接触悬。