電氣自動(dòng)化專業(yè)畢業(yè)論文電氣化鐵路供電系統(tǒng)設(shè)計(jì)

1、電氣自動(dòng)化專業(yè)畢業(yè)論文-電氣化鐵路供電系統(tǒng)設(shè)計(jì) 摘 要本畢業(yè)設(shè)計(jì)介紹了電氣化鐵道供變電技術(shù)，以交流電氣化鐵道為重點(diǎn)，加強(qiáng)了對(duì)牽引供電系統(tǒng)的認(rèn)識(shí)。牽引供電系統(tǒng)又以牽引變電所為重點(diǎn)，介紹了供電系統(tǒng)一次設(shè)備和二次電氣設(shè)備，對(duì)變電所一次電氣設(shè)備的構(gòu)成、類型、工作原理做了一定的介紹；對(duì)變電所的二次裝置的構(gòu)成、工作原理進(jìn)行了比較詳細(xì)的介紹。本設(shè)計(jì)主要以電力牽引供變電系統(tǒng)為主，對(duì)其結(jié)構(gòu)特點(diǎn)進(jìn)行系統(tǒng)分析，包括主電路、控制電路、計(jì)量回路。事故預(yù)告，報(bào)警回路；高低壓電器等。同時(shí)對(duì)電力牽引供變電系統(tǒng)供電方式的特點(diǎn)進(jìn)行分析，對(duì)典型故障案例進(jìn)行深入分析，提出解決方案，包括組織流程、安全、技術(shù)、處理措施。本設(shè)計(jì)書還對(duì)接觸

2、網(wǎng)和牽引變電所倒閘部分進(jìn)行了分析，更便于掌握牽引變電所的運(yùn)行狀態(tài)。關(guān)鍵詞：交流電氣化 設(shè)備 供電系統(tǒng) 供電方式 結(jié)構(gòu)特點(diǎn)abstractthe graduation design specification introduces electrified railway for substation technology, with ac electrified railway as the key point, to strengthen the understanding of the traction power supply system. traction power supply s

3、ystem and focusing on traction substation, this paper introduces a power supply system and the secondary electrical equipment, equipment for substation once electrical equipment structure, type, principle of work done some introduction; the second device for substation structure, working principle a

4、re detailed introduced. this design is mainly for electric traction substation system is given priority to, on the structure characteristic of system analysis, including the main circuit and control circuit, measurement circuit. the accident forecast, alarm circuit, high and low voltage electric app

5、aratus, etc. at the same time on the electric traction substation system for the power-supply modes, analyzes the characteristic of typical fault cases analysis, and proposes the solutions, including organizational processes, safety, technology, handling measures. this proponent of catenary and trac

6、tion substation pour brake parts are analyzed, more facilitate master traction substation operation. key words: ac electrified equipment power supply system power-supply modes structure characteristics目 錄1 電力牽引供電系統(tǒng)概述11.1電力牽引特點(diǎn)11.2電力系統(tǒng)簡(jiǎn)介11.3牽引供變電系統(tǒng)的組成21.4牽引供電方式41.5接觸網(wǎng)82 牽引變電所電氣主接線112.1電氣主接線概述112.2牽引變

7、電所110kv側(cè)的電氣主接線113 牽引供電系統(tǒng)主要電氣設(shè)備153.1電氣設(shè)備的概述153.2牽引變壓器15的分類15電力變壓器結(jié)構(gòu)，構(gòu)成部件的作用。163.3互感器173.4高壓斷路器183.5高壓隔離開關(guān)和負(fù)荷開關(guān)183.6避雷器、放電保護(hù)器、抗雷線圈及電抗器184 設(shè)計(jì)過程204.1設(shè)計(jì)簡(jiǎn)介204.2分析及解決方案框架確定204.3接線方式及計(jì)算20電所110kv側(cè)主接線設(shè)計(jì)21電所27.5kv饋線側(cè)主接線設(shè)計(jì)22n,d11變壓器主接線24壓器容量計(jì)算24備的選擇25感器的選擇27擇28氣主接線圖30致謝31參考文獻(xiàn)32附錄133附錄234附錄3351電力牽引供電系統(tǒng)概述1.1電力牽引特

8、點(diǎn)電力牽引是一種新型有軌運(yùn)輸牽引動(dòng)力形式。在干線鐵路、城市軌道交通運(yùn)輸和工礦運(yùn)輸中有著廣泛的作用。電力牽引是利用電能作為牽引動(dòng)力，將電能轉(zhuǎn)換為機(jī)械能，驅(qū)動(dòng)鐵路列車、電動(dòng)車組和城市軌道交通車輛等有軌運(yùn)輸工具運(yùn)行的一種運(yùn)輸形式。電力牽引按其牽引網(wǎng)供電電流制式不同，分為工頻單相交流制、低頻單相交流制和直流制。我國(guó)電氣化鐵路采用工頻單相交流制電力牽引，直流制電力牽引僅用于城市軌道交通運(yùn)輸系統(tǒng)和工礦運(yùn)輸系統(tǒng)。一、電力牽引特點(diǎn)電力牽引運(yùn)輸具有一系列有點(diǎn)：（1） 電力牽引機(jī)車本身不帶燃料，可使用二次能源，為非自給式牽引動(dòng)力，并由大容量電力系統(tǒng)供電，連接全國(guó)電網(wǎng)，能源有保證。（2） 機(jī)車或動(dòng)車組總功率大，具有

9、啟動(dòng)和加速快、過載能力強(qiáng)、運(yùn)輸能力大等特點(diǎn)，能滿足各種現(xiàn)代交通運(yùn)輸對(duì)快速、大運(yùn)輸能力的需要。 （3） 不造成空氣和環(huán)境（噪聲）污染，改善勞動(dòng)條件。（4） 電力牽引的總效率高，節(jié)約能源。我國(guó)的鐵路機(jī)車牽引經(jīng)歷了蒸汽機(jī)車、內(nèi)燃機(jī)車和電力機(jī)車的發(fā)展階段。統(tǒng)計(jì)資料表明，電力牽引在全部或部分為水電供電的情況下，包括發(fā)電廠、輸變電和供電系統(tǒng)以及機(jī)車、車輛效率在內(nèi)，比使用內(nèi)燃機(jī)車為動(dòng)力的內(nèi)燃機(jī)車和汽車運(yùn)輸?shù)冗\(yùn)輸工具的總效率要高出幾個(gè)甚至幾十個(gè)百分點(diǎn)。因而采用電力牽引可有效節(jié)約能源，并降低運(yùn)輸成本。（5） 安全性高。隨著信息技術(shù)、微電子技術(shù)的廣泛應(yīng)用，電力機(jī)車可實(shí)現(xiàn)實(shí)時(shí)檢測(cè)故障、自動(dòng)駕駛、遙測(cè)及遙控，電力牽引

10、系統(tǒng)易于實(shí)現(xiàn)全面自動(dòng)化和信息化，從而大力提高勞動(dòng)生產(chǎn)效率和經(jīng)濟(jì)效益。（6）有利鐵路沿線實(shí)現(xiàn)電氣化，促進(jìn)工農(nóng)業(yè)發(fā)展。當(dāng)然，電力牽引也存在某些缺點(diǎn)，主要是其一次投資費(fèi)用較同類運(yùn)輸工具要高。從上可知，電力牽引的綜合優(yōu)勢(shì)是明顯的。自20世紀(jì)50年代以來，鐵路牽引動(dòng)力電氣化已成為世界范圍內(nèi)鐵路技術(shù)革命的方向、鐵路現(xiàn)代化的標(biāo)志。在當(dāng)前，發(fā)展城市軌道交通電力牽引，已日益引起人們的廣泛重視。1.2電力系統(tǒng)簡(jiǎn)介隨著現(xiàn)代工業(yè)的發(fā)展，電力工業(yè)在現(xiàn)代化建設(shè)中扮演著越來越重要的角色。電能是絕大多數(shù)工礦企業(yè)現(xiàn)代化設(shè)備的動(dòng)力能源，電能可以十分經(jīng)濟(jì)又方便地進(jìn)行輸送和分配，也可以易于被操作和控制，使得其自動(dòng)化生產(chǎn)、輸送和在各個(gè)

11、領(lǐng)域中的普及應(yīng)用易于得到實(shí)現(xiàn)。電力系統(tǒng)組成電能的生產(chǎn)、輸送、分配和使用組成了一個(gè)系統(tǒng)，稱為電力系統(tǒng)，主要由發(fā)電廠、變電所、電力網(wǎng)、電能用戶組成，它們分別完成電能的生產(chǎn)、電壓變換、電能的傳輸、分配及使用。 1 發(fā)電廠發(fā)電廠是生產(chǎn)電能的工廠，它的生產(chǎn)原料是煤、水力、核能等能源，它的產(chǎn)品就是電能。按照發(fā)電廠所使用的一次能源不同，發(fā)電廠可分為火力發(fā)電廠、水力發(fā)電廠和核發(fā)電廠。 2 變配電所變配電所是變換電能電壓和接受分配電能的場(chǎng)所，是聯(lián)系發(fā)電廠和電能用戶的中間樞紐。如果僅用于接受電能和分配電能，則稱為配電所，而僅用以把交流電能變換直流電能，則稱為變電所。變配電所有升壓和降壓之分。升壓變電所一般和大型發(fā)

12、電廠結(jié)合在一起，把電能電壓升高，再進(jìn)行長(zhǎng)距離輸送。降壓變電所多設(shè)在用電區(qū)域，將高壓適當(dāng)降低后，對(duì)某地區(qū)或用戶供電。 3 電力網(wǎng)輸電線路和配電線路統(tǒng)稱為電力網(wǎng)。電力網(wǎng)是輸送電能和分配電能的通道，是聯(lián)系發(fā)電廠、變配電所和電能用戶的紐帶。根據(jù)各種不同電壓等級(jí)和不同結(jié)構(gòu)類型可分為220kv（輸電線路）、110kv（高壓配電線路）、635kv（中壓配電線路）380220v（低壓配電線路）。 4 電能用戶 電能用戶主要包括工礦企業(yè)和居民區(qū)等。按照用戶的重要程度和對(duì)供電可靠性的要求，用電負(fù)荷可分為三類：一級(jí)負(fù)荷、二級(jí)負(fù)荷和三級(jí)負(fù)荷。二、電能質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)電力設(shè)備都是在一定頻率的電壓下工作的。電壓的頻率或電壓偏差，

13、都會(huì)影響用電設(shè)備的壽命和效率，甚至?xí)苯訐p壞用電設(shè)備，供電部門應(yīng)保證供電質(zhì)量。電能的質(zhì)量指標(biāo)主要包括供電頻率、電壓偏差、電壓的不對(duì)稱性和波形的非正弦性和供電的可靠性。1.3牽引供變電系統(tǒng)的組成電力牽引供變電系統(tǒng)是指從電力系統(tǒng)或一次供電系統(tǒng)接受電能，通過變壓、變相或換流（將工頻交流變換為低頻交流或直流電壓）后，向電力機(jī)車負(fù)荷提供所需電流制式（交流或直流）的電能，并完成牽引電能傳輸、配電等全部功能的完整系統(tǒng)。工頻交流單相電力牽引供電系統(tǒng)主要由牽引變電所和牽引網(wǎng)組成。牽引網(wǎng)實(shí)行單相供電，由饋電線（簡(jiǎn)稱饋線）、接觸網(wǎng)、軌道電路及回流線等組成。為了使電能有效、可靠地供給電力機(jī)車，牽引網(wǎng)上還安裝有分相絕緣

14、器，分段絕緣器等設(shè)備，供電系統(tǒng)中設(shè)有分區(qū)所、開閉所等。我國(guó)規(guī)定牽引網(wǎng)額定電壓為25kv，額定頻率為50hz。交流電氣化牽引供電系統(tǒng)組成結(jié)構(gòu)如圖1.1所示，牽引供電構(gòu)成的回路是：牽引變電所饋電線接觸網(wǎng)電力機(jī)車鋼軌和大地回流線牽引變電所。圖1.1電氣化鐵道供電系統(tǒng)示意圖城市軌道交通的直流電力牽引供電系統(tǒng)則有主變電所、直流牽引變電所、牽引網(wǎng)等組成。交流電力牽引供電系統(tǒng)因牽引網(wǎng)對(duì)抑制通信干擾采取的技術(shù)措施不同而區(qū)分為直接供電方式、帶回流導(dǎo)線的供電方式、帶吸流變壓器（bt）供電方式，以及225kv自耦變壓器（at）供電方式，不同供電方式的系統(tǒng)和裝置結(jié)構(gòu)有所不同。一、牽引變電所 牽引變電所是交流工頻單相電

15、力牽引供變電系統(tǒng)的重要環(huán)節(jié)，它完成變壓、變相和牽引網(wǎng)供電等功能，并實(shí)現(xiàn)三相交流一次供電系統(tǒng)與單相電力牽引系統(tǒng)的借口與系統(tǒng)。牽引變電所停電后，可由相鄰變電所實(shí)現(xiàn)越區(qū)供電，但牽引網(wǎng)電壓水平將下降。根據(jù)交流牽引網(wǎng)的不同供電方式和牽引變電所為抑制單相牽引負(fù)荷造成電力系統(tǒng)的不對(duì)稱影響，可采用不同接線方式與結(jié)構(gòu)的主變壓器，區(qū)分為三相牽引變電所（一般為y，d11接線主變壓器）、單相牽引變電所（含vv形接線方式主變壓器），三相二相牽引變電所（采用特種接線方式，用以變相的平衡變壓器）。相對(duì)于牽引網(wǎng)不同供電方式而言，則區(qū)分為一般（直供、bt方式）供電方式牽引變電所和自耦變壓器（at）供電方式牽引變電所。二、接觸網(wǎng)

16、按電力機(jī)車集電方式的不同，接觸網(wǎng)可分為：架空單線式、架空復(fù)線式和接觸軌（第三軌）三種方式。交流電氣化鐵道一般均采用架空單線式：城市無軌電車則采用架空復(fù)線式，第三軌方式則普遍應(yīng)用于地下鐵道。架空接觸網(wǎng)是一種懸掛在電氣化鐵道鋼軌上方并和軌面保持一定距離的鏈型或單導(dǎo)線系統(tǒng)，專為電力機(jī)車或電動(dòng)車組提供電力的特殊供電回路，機(jī)車通過受電弓與接觸網(wǎng)滑動(dòng)接觸取得電能。三、饋電線饋電線是連接牽引變電所和接觸網(wǎng)的導(dǎo)線，也稱饋出線。饋電線一般采用鋼芯鋁絞線，將變電所的電能輸送給接觸網(wǎng)。四、回流線回流線是牽引供電回路中的一部分，是將軌道和牽引變電所主變壓器接地相之間連接的導(dǎo)線，通過其將流經(jīng)電力機(jī)車的負(fù)荷電流引入變電所

17、。五、軌道軌道除了作為電力機(jī)車的導(dǎo)軌外，同時(shí)是牽引供電系統(tǒng)中回流電路的一部分，在供給機(jī)車的電流中有一部分是流入大地的，軌道的作用就是將大行動(dòng)中的回流導(dǎo)入變電所。1.4牽引供電方式交流電力牽引供電系統(tǒng)因牽引網(wǎng)對(duì)抑制通信干擾采取的技術(shù)措施不同而采取不同的供電方式。牽引供電系統(tǒng)的供電方式主要包括直接供電方式、帶回流導(dǎo)線的供電方式、帶吸流變壓器（bt）供電方式，以及225kv自耦變壓器（at）供電方式。牽引網(wǎng)的供電方式則包括單邊供電、上下行并聯(lián)供電和雙邊供電。一、牽引供電系統(tǒng)的供電方式 1 直接供電方式（tr供電方式）直接供電方式是在牽引網(wǎng)中不斷增加特殊防護(hù)措施的一種供電方式，是結(jié)構(gòu)最簡(jiǎn)單的一種。電氣

18、化鐵路最早大都采用這種供電方式，它的一根饋線接在接觸網(wǎng)（t）上，另一根饋線接在鋼軌（r）上，如圖1.2所示。這種供電方式結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，投資最省，牽引網(wǎng)阻損較小，能耗也較低。供電距離單線一般為30km左右，復(fù)線一般為25km左右。電氣化鐵路是單相負(fù)荷，機(jī)車由接觸網(wǎng)取得電流經(jīng)鋼軌流回牽引變電所。由于鋼軌與大地是不絕緣的，一部分回流電流由鋼軌流入大地，因此對(duì)通信線路產(chǎn)生較大電磁干擾。這是直接供電方式的缺點(diǎn)，它一般采用在鐵路沿線通信線路已改用地下屏蔽電纜的區(qū)段。圖 1.2 直接供電方式原理圖 2 吸流變壓器供電方式（bt供電方式）bt供電方式是在牽引網(wǎng)中架設(shè)有吸流變壓器回流線裝置的一種供電方式。與直接供電

19、方式相比，是在系統(tǒng)中增加了吸流變壓器設(shè)備。此種方式目前在我國(guó)電氣化鐵路上采用較廣。吸流變壓器是變比為1：1的變壓器，它的一次繞組串接在接觸網(wǎng)（t）上，二次繞組串接在專為牽引電流流回牽引變電所而特設(shè)的回流線（nf）上，所以也稱吸流變壓器回流線供電方式，如圖1.3所示。圖1.3 bt供電方式原理圖吸流變壓器供電方式的工作原理是，由于吸流變壓器的變比為1：1，當(dāng)吸流變壓器的一次繞組流過牽引電流時(shí)，在其二次繞組中強(qiáng)制回流通過吸上線流入回流線。由于接觸網(wǎng)與回流線中流過的電流大致相等，方向相反，因此對(duì)鄰近的通信線路的電磁感應(yīng)絕大部分被抵消，從而降低了對(duì)通信線路的干擾。這種供電方式由于在牽引網(wǎng)中串聯(lián)了吸流變

20、壓器，牽引網(wǎng)的阻抗比直接供電方式約大50，能耗也比較大，供電距離也較短，單線一般為25km左右，復(fù)線一般為20km左右，投資也比直接供電方式大。 3 帶回流線的直接供電方式（dn供電方式）dn供電方式是在接觸網(wǎng)支柱上架有一條與鋼軌并聯(lián)的回流線，如圖1.4所示。這種供電方式取消了吸流變壓器，保留了回流線。利用接觸網(wǎng)與回流線之間的互感作用，使鋼軌中的回流盡可能地由回流線回牽引變電所。因而能部分抵消接觸網(wǎng)對(duì)鄰近通信線路的干擾，但其防干擾效果不讓bt供電方式。這種供電方式可在對(duì)通信線路防干擾要求不高的區(qū)段采用。由于取消了吸流變壓器，只保留了回流線，因此牽引網(wǎng)阻抗比直接供電方式低一些，供電性能好一些，造

21、價(jià)也比bt供電方式低。目前，這種供電方式在我國(guó)電氣化鐵路上得到了廣泛應(yīng)用。圖1.4 dn供電方式原理圖 4 自耦變壓器供電方式（at供電方式）at供電方式是20世紀(jì)70年代才發(fā)展起來的一種供電方式。它既能有效地減輕牽引網(wǎng)對(duì)通信線的干擾，又能適應(yīng)高速、大功率電力機(jī)車運(yùn)行，故近年來在我國(guó)得到了迅速發(fā)展。這種供電方式是每隔10km左右在接觸網(wǎng)與正饋線之間并聯(lián)接入一臺(tái)自耦變壓器，繞組與鋼軌相接。自耦變壓器將牽引網(wǎng)的供電電壓提高一倍，而供給電力機(jī)車的電壓仍是25kv，其工作原理如圖1.5所示。電力機(jī)車由接觸網(wǎng)（t）受電后，牽引電流一般由鋼軌（r）流回，由于自耦變壓器的作用，鋼軌流回的電流經(jīng)自耦變壓器繞組

22、和正饋線（f）流回變電所。當(dāng)自耦變壓器的一個(gè)繞組流過牽引電力時(shí)，其另一個(gè)繞組感應(yīng)出電流供給電力機(jī)車，因此實(shí)際上當(dāng)機(jī)車負(fù)荷電力為i時(shí)，由于自耦變壓器的作用，流經(jīng)接觸網(wǎng)（t）和正饋線（f）的電流為i2。圖1.5 at供電方式原理圖自耦變壓器供電方式牽引網(wǎng)阻抗很小，約為直接供電方式的14，因此電壓損失小，電能損耗低，供電能力大，供電距離長(zhǎng)，可達(dá)4050km。由于牽引變電所間的距離加大，減少了牽引變電所數(shù)量，也減少了電力系統(tǒng)對(duì)電氣化鐵路供電的工程和投資。但由于牽引變電所和牽引網(wǎng)比較復(fù)雜，加大了電氣化鐵路自身的投資，這種供電方式一般在重載鐵路、高速鐵路等負(fù)荷大的電氣化鐵路上使用。由于牽引負(fù)荷電流在接觸網(wǎng)

23、（t）和正饋線（f）中方向相反，因而對(duì)鄰近的通信線路干擾很小，其防干擾效果與bt供電方式相當(dāng)。 5 同軸電力電纜供電方式（cc供電方式）cc供電方式是一種新型的供電方式。同軸電力電纜沿鐵路線路敷設(shè)，其內(nèi)部芯線昨晚饋電線與接觸網(wǎng)連接，外部導(dǎo)體作為回流線與鋼軌相接。每隔510km作為一個(gè)分段，如圖1.6所示。由于饋電線與回流線在同一電纜中，間隔很小，而同軸布置，使互感系數(shù)增大，所以同軸電力電纜的阻抗比接觸網(wǎng)和鋼軌的阻抗小得多，牽引電流和回流幾乎全部經(jīng)由同軸電力電纜中流過。因此電纜芯線與外部導(dǎo)體電流相等，方向相反，二者形成的磁場(chǎng)相互抵消，對(duì)鄰近的通信線路幾乎無干擾。由于阻抗小，因而供電距離長(zhǎng)。但由于

24、同軸電力電纜造價(jià)高，投資大，現(xiàn)僅在一些特別困難的區(qū)段采用。圖1.6 cc供電方式原理圖牽引網(wǎng)的供電方式 1 單邊供電我國(guó)單線電氣化鐵路全部采用單邊供電，如圖1.7所示。在復(fù)線區(qū)段當(dāng)饋電線較短時(shí)也可以采用單邊供電。單邊供電與其他區(qū)段無聯(lián)系，繼電保護(hù)設(shè)置簡(jiǎn)單。圖1.7單邊供電方式原理圖 2 上下行并聯(lián)供電在復(fù)線電氣化區(qū)段的供電臂末端設(shè)有分區(qū)所，將上下行接觸網(wǎng)通過斷路器實(shí)行并聯(lián)供電，如圖1.8所示。這種供電方式的優(yōu)點(diǎn)是，它能均衡上下行供電臂的電流，降低接觸網(wǎng)損耗，提高電壓水平，在有輕重車方向和線路有較大坡道情況下，效果更為顯著。我國(guó)復(fù)線電氣化鐵路大多采用這種供電方式。圖1.8 上下行并聯(lián)供電方式原理

25、圖 3 雙邊供電 雙邊供電是由相鄰兩個(gè)牽引變電所同時(shí)向其間的接觸網(wǎng)供電，在供電臂的末端由分區(qū)所連接起來，如圖1.9所示。其優(yōu)點(diǎn)是由兩個(gè)牽引變電所供電，均衡了負(fù)荷，降低了接觸網(wǎng)損耗，提高了電壓水平。目前我國(guó)交流電氣化鐵路還未采用這種供電方式，雙邊供電方式多用在城市軌道交通的直流牽引供電系統(tǒng)中。圖1.9雙邊供電方式原理圖1.5接觸網(wǎng) 1 接觸網(wǎng)的組成 gm7 m r+ h _- 中國(guó)地鐵生活門戶論壇,涉及地鐵規(guī)劃、建設(shè)及地鐵周邊生活相關(guān)的討論。接觸網(wǎng)是沿鐵路線上空架設(shè)的向電力機(jī)車供電的特殊形式的輸電線路。其由接觸懸掛、支持裝置、定位裝置、支柱與基礎(chǔ)幾部分組成。2 b v; _0 i d- 中國(guó)地鐵

26、生活門戶論壇,涉及地鐵規(guī)劃、建設(shè)及地鐵周邊生活相關(guān)的討論。接觸懸掛包括接觸線、吊弦、承力索以及連接零件。接觸懸掛通過支持裝置架設(shè)在支柱上，其功用是將從牽引變電所獲得的電能輸送給電力機(jī)車。 f k bj9 q- l# ; y9 地鐵族支持裝置用以支持接觸懸掛，并將其負(fù)荷傳給支柱或其它建筑物。根據(jù)接觸網(wǎng)所在區(qū)間、站場(chǎng)和大型建筑物而有所不同。支持裝置包括腕臂、水平拉桿、懸式絕緣子串，棒式絕緣子及其它建筑物的特殊支持設(shè)備。定位裝置包括定位管和定位器，其功用是固定接觸線的位置，使接觸線在受電弓滑板運(yùn)行軌跡范圍內(nèi)，保證接觸線與受電弓不脫離，并將接觸線的水平負(fù)荷傳給支柱支柱與基礎(chǔ)用以承受接觸懸掛、支持和定位

27、裝置的全部負(fù)荷，并將接觸懸掛固定在規(guī)定的位置和高度上。我國(guó)接觸網(wǎng)中采用預(yù)應(yīng)力鋼筋混凝土支柱和鋼柱，基礎(chǔ)是對(duì)鋼支柱而言的，即鋼支柱固定在下面的鋼筋混凝土制成的基礎(chǔ)上，由基礎(chǔ)承受支柱傳給的全部負(fù)荷，并保證支柱的穩(wěn)定性。預(yù)應(yīng)力鋼筋混凝土支柱與基礎(chǔ)制成一個(gè)整體，下端直接埋入地下。接觸網(wǎng)的電壓等級(jí)接觸網(wǎng)的電壓等級(jí)：工頻單相交流制：25kv接觸懸掛的類型接觸網(wǎng)的分類大多以接觸懸掛的類型來區(qū)分。我們所講的接觸懸掛的分類是對(duì)接觸網(wǎng)的每個(gè)錨段而言的。接觸懸掛的種類較多，一般根據(jù)其結(jié)構(gòu)的不同分成簡(jiǎn)單接觸懸掛和鏈形接觸懸掛兩大類。$ j0 3 u! g, d s; o w, 4 8 n- 中國(guó)地鐵生活門戶論壇,涉及

28、地鐵規(guī)劃、建設(shè)及地鐵周邊生活相關(guān)的討論。簡(jiǎn)單接觸懸掛（以下簡(jiǎn)稱簡(jiǎn)單懸掛）系由一根接觸線直接固定在支柱支持裝置上的懸掛形式。國(guó)內(nèi)外對(duì)簡(jiǎn)單懸掛做了不少研究和改進(jìn)。我國(guó)現(xiàn)采用的帶補(bǔ)償裝置的彈性簡(jiǎn)單懸掛系在接觸線下錨處裝設(shè)了張力補(bǔ)償裝置，以調(diào)節(jié)張力和弛度的變化。在懸掛點(diǎn)上加裝816m長(zhǎng)的彈性吊索，通過彈性吊索懸掛接觸線，這就減少了懸掛點(diǎn)處產(chǎn)生的硬點(diǎn)，改善了取流條件。另外跨距適當(dāng)縮小，增大接觸線的張力去改善弛度對(duì)取流的影響。/ i- u/ j1 f$ g- 中國(guó)地鐵生活門戶論壇,涉及地鐵規(guī)劃、建設(shè)及地鐵周邊生活相關(guān)的討論。鏈形懸掛的接觸線是通過吊弦懸掛在承力索上。承力索懸掛于支柱的支持裝置上，使接觸線在

29、不增加支柱的情況下增加了懸掛點(diǎn)，利用調(diào)整吊弦長(zhǎng)度，使接觸線在整個(gè)跨距內(nèi)對(duì)軌面的距離保持一致。鏈形懸掛減小了接觸線在跨距中間的弛度，改善了彈性，增加了懸掛重量，提高了穩(wěn)定性，可以滿足電力機(jī)車高速運(yùn)行取流的要求。 h: r: r+ a; f地鐵族鏈形懸掛比簡(jiǎn)單懸掛得到了較好的性能，但也帶來了結(jié)構(gòu)復(fù)雜、造價(jià)高、施工和維修任務(wù)量大等許多問題。: g; q* r0 w e8 j, z2 - 中國(guó)地鐵生活門戶論壇,涉及地鐵規(guī)劃、建設(shè)及地鐵周邊生活相關(guān)的討論。鏈形懸掛分類方法較多，按懸掛鏈數(shù)的多少可分為單鏈形，雙鏈形和多鏈形（又稱三鏈形）目前我國(guó)采用單鏈形懸掛。 v0 o7 h0 p8 d鏈形懸掛根據(jù)線索的

30、錨定方式（即線索兩端下錨的方式），可分為下列幾種方式未補(bǔ)償鏈形懸掛、半補(bǔ)償鏈形懸掛、全補(bǔ)償鏈形懸掛接觸網(wǎng)供電方式接觸網(wǎng)供電方式有單邊、雙邊供電和越區(qū)供電。4 r, g$ x$ o$ 6 b! 做最好的地鐵生活門戶論壇單邊和雙邊供電為正常的供電方式。 - p k; o3 u9 o% e1 # b- 中國(guó)地鐵生活門戶論壇,涉及地鐵規(guī)劃、建設(shè)及地鐵周邊生活相關(guān)的討論。單邊供電：供電臂只從一端的變電所取得電流的供電方式。& q. h0 k a- w# c- 中國(guó)地鐵生活門戶論壇,涉及地鐵規(guī)劃、建設(shè)及地鐵周邊生活相關(guān)的討論。雙邊供電：供電臂從兩端相鄰的變電所取得電流的供電方式。4 e5 s! f; u8

31、 m8 9 t6 k2 n地鐵族越區(qū)供電是一種非正常供電方式（也稱事故供電方式）。越區(qū)供電是當(dāng)某一牽引變電所因故障不能正常供電時(shí)，故障變電所擔(dān)負(fù)的供電臂，經(jīng)開關(guān)設(shè)備成分區(qū)亭同相鄰的供電臂接通，由相鄰牽引變電所進(jìn)行臨時(shí)供電。復(fù)線區(qū)段的供電情況與上述類同，但牽引變電所饋出線有四條，分別向兩側(cè)上、下行接觸網(wǎng)供電。牽引變電所同一側(cè)上、下行實(shí)現(xiàn)并聯(lián)供電，提高供電臂末端電壓。越區(qū)供電時(shí)，通過分區(qū)亭內(nèi)的開關(guān)設(shè)備去實(shí)現(xiàn)。# o4 5 j3 z# p3 i- 中國(guó)地鐵生活門戶論壇,涉及地鐵規(guī)劃、建設(shè)及地鐵周邊生活相關(guān)的討論。接觸網(wǎng)的特點(diǎn)及要求接觸網(wǎng)擔(dān)負(fù)著把從牽引變電所獲得的電能直接輸送給電力機(jī)車使用的重要任務(wù)。

32、因此接觸網(wǎng)的質(zhì)量和工作狀態(tài)將直接影響著電氣化鐵道的運(yùn)輸能力。1 q5 f: r v3 r s3 y由于接觸網(wǎng)是露天設(shè)置，沒有備用，線路上的負(fù)荷又是隨著電力機(jī)車的運(yùn)行而沿接觸線移動(dòng)和變化的，對(duì)接觸網(wǎng)提出以下要求：1在高速運(yùn)行和惡劣的氣候條件下，能保證電力機(jī)車正常取流，要求接觸網(wǎng)在機(jī)械結(jié)構(gòu)上具有穩(wěn)定性和足夠的彈性。2 接觸網(wǎng)設(shè)備及零件要有互換性，應(yīng)具有足夠的耐磨性和抗腐蝕能力并盡量廷長(zhǎng)設(shè)備的使用年限。3 要求接觸網(wǎng)對(duì)地絕緣好，安全可靠。 q1 g# k; |; b6 _* g/ p- 中國(guó)地鐵生活門戶論壇,涉及地鐵規(guī)劃、建設(shè)及地鐵周邊生活相關(guān)的討論。4設(shè)備結(jié)構(gòu)盡量簡(jiǎn)單，便于施工，有利于運(yùn)營(yíng)及維修。

33、在事故情況下，便于搶修和迅速恢復(fù)送電。 c3 q8 # r: t& v% a8 q地鐵,地鐵族,地鐵論壇,上海地鐵,軌道交通,北京地鐵,天津地鐵,南京地鐵,廣州地鐵,深圳地鐵,香港地鐵,重慶輕軌,武漢輕軌,長(zhǎng)春輕軌,大連輕軌,臺(tái)北捷運(yùn),高雄捷運(yùn)5盡可能地降低成本，特別要注意節(jié)約有色金屬及鋼材。總的來說，要求接觸網(wǎng)無論在任何條件下，都能保證良好地供給電力機(jī)車電能，保證電力機(jī)車在線路上安全，高速運(yùn)行，并在符合上述要求的情況下，盡可能地節(jié)省投資、結(jié)構(gòu)合理、維修簡(jiǎn)便、便于新技術(shù)的應(yīng)用。支柱及基礎(chǔ)2 5 m! t. z* o, z! # u支柱是接觸網(wǎng)中最基本、應(yīng)用最廣泛的支撐設(shè)備，用來承受接觸懸掛與支

34、持設(shè)備的負(fù)荷。接觸網(wǎng)支柱，按其使用材質(zhì)分為預(yù)應(yīng)力鋼筋混凝土支柱和鋼支柱兩大類。預(yù)應(yīng)力鋼筋混凝土支柱，簡(jiǎn)稱為鋼筋混凝土支柱采用高強(qiáng)度的鋼筋，在制造時(shí)預(yù)先使鋼筋產(chǎn)生拉力，它比普通鋼筋混凝土支柱在同等容量情況下節(jié)省鋼材、強(qiáng)度大、支柱輕等優(yōu)點(diǎn)。鋼筋混凝土支柱本身是一個(gè)整體結(jié)構(gòu)，不需另制基礎(chǔ)& . i x7 z u& x3 ?地鐵,地鐵族,地鐵論壇,上海地鐵,軌道交通,北京地鐵,天津地鐵,南京地鐵,廣州地鐵,深圳地鐵,香港地鐵,重慶輕軌,武漢輕軌,長(zhǎng)春輕軌,大連輕軌,臺(tái)北捷運(yùn),高雄捷運(yùn)鋼柱以角鋼焊成架結(jié)構(gòu)，具有支柱較輕、強(qiáng)度高、抗碰撞、安裝運(yùn)輸方便等優(yōu)點(diǎn)。根據(jù)安裝使用地點(diǎn)不同，鋼柱的型號(hào)規(guī)格及外形結(jié)構(gòu)也

35、不同。支柱按其在接觸網(wǎng)中的作用可分為中間支柱、轉(zhuǎn)換支柱、中心支柱、錨柱、定位支柱道岔支柱、軟橫跨支柱、硬橫跨支柱及橋梁支柱等幾種。2 u9 z: w # y 1 e. n做最好的地鐵生活門戶論壇接觸網(wǎng)支柱的側(cè)面限界接觸網(wǎng)支柱的側(cè)面限界是指支柱靠線路一側(cè)至線路中心線的距離。它是為了確保行車的安全。支柱側(cè)面限界任何時(shí)候不得小于2440mm；機(jī)車走行線可降為2000mm；曲線區(qū)段適當(dāng)加寬；直線中間支柱一般取為2500mm；軟橫跨支柱一般取為3000mm；軟橫跨支柱位于站臺(tái)時(shí)，為便于旅客行走，一般取為3000mm。 a3 p# b: o. l做最好的地鐵生活門戶論壇接觸網(wǎng)支柱及定位裝置/ h0 3 x

36、, f4 f4 h: g : 9 g地鐵族支柱裝置用以支持接觸懸掛，并將其負(fù)荷傳給支柱或其它建筑物。支持裝置包括腕臂、水平拉桿、懸式絕緣子串，棒式絕緣子及其它建筑物的特殊支持設(shè)備$ e% d i$ d- $ 位裝置包括定位管和定位器。其功用是固定接觸線的位置，使接觸線在受電弓滑板運(yùn)行軌跡范圍內(nèi)，保證接觸線與受電弓不脫離，并將接觸線的水平負(fù)荷傳給支柱，定位器有直管定位器、彎管定位器。提速后采用帶減振阻尼裝置的多功能定位器，改善了受電弓的取流特性。接觸網(wǎng)承力索接觸網(wǎng)承力索的作用是通過吊弦將接觸線懸掛起來。承力索還可承載一定電流來減小牽引網(wǎng)阻抗，降低電壓損耗和能耗。: y2 x e8 |9 e c6

37、 a0 dk地鐵,地鐵族,地鐵論壇,上海地鐵,軌道交通,北京地鐵,天津地鐵,南京地鐵,廣州地鐵,深圳地鐵,香港地鐵,重慶輕軌,武漢輕軌,長(zhǎng)春輕軌,大連輕軌,臺(tái)北捷運(yùn),高雄捷運(yùn)承力索根據(jù)材質(zhì)可分為銅承力索、鋼承力索、鋁包鋼承力索 b |, s- c* # ef0 a5 g b做最好的地鐵生活門戶論壇鋼承力索需采取防腐措施。牽引變電所（包括開閉所、分區(qū)所）的電氣主接線是指由隔離開關(guān)、互感器、避雷器、斷路器、主變壓器、母線、電纜等高壓一次電氣設(shè)備，按一定順序連接的用于表示接受和分配電能的電路。它反映牽引變電所的基本結(jié)構(gòu)和性能，在運(yùn)行中表明電能的輸送和分配關(guān)系、一次設(shè)備的運(yùn)行方式，成為實(shí)際運(yùn)行操作的依

38、據(jù)。表明一次電氣設(shè)備相互連接關(guān)系和工作原理的電氣接線圖，稱為主接線圖。主接線圖用國(guó)標(biāo)圖形文字符號(hào)。主接線一般采用單線圖表示。單線圖是表示三相交流電氣裝置中一相連接順序的圖。局部圖由于三相不完全相同，則用三線圖表示。學(xué)習(xí)電氣主接線的目的：了解牽引變電所的結(jié)構(gòu)。熟悉牽引變電所倒閘作業(yè)的內(nèi)容、倒閘作業(yè)的原則、倒閘作業(yè)的安全操作步驟。了解電氣主接線對(duì)電氣設(shè)備的選擇、配電裝置的布置、繼電保護(hù)裝置的設(shè)置、整定及主變壓器可靠、經(jīng)濟(jì)、安全運(yùn)行有密切關(guān)系。掌握主接線的運(yùn)行方式，主變壓器、饋線斷路器的備用方式。電氣主接線一般應(yīng)滿足下列要求： 1 保證對(duì)牽引負(fù)荷和地區(qū)負(fù)荷的可靠性，并要求經(jīng)濟(jì)性。牽引負(fù)荷是國(guó)家電力系

39、統(tǒng)的一級(jí)負(fù)荷，它應(yīng)有獨(dú)立的雙回路電源供電。獨(dú)立的雙回路電源是指互相不影響的兩110kv線路，其含義是：兩回路110kv電源線路來自不同的電源點(diǎn)，來自同一電源點(diǎn)的不同分段母線上，以保證每一回路的獨(dú)立性。主接線的一次投資主要決定于母線的套數(shù)、斷路器、隔離開關(guān)臺(tái)數(shù)和配電裝置的結(jié)構(gòu)形式，設(shè)計(jì)主接線時(shí)，應(yīng)力求主接線的基本投資和年運(yùn)行費(fèi)最少。 2 主接線應(yīng)力求簡(jiǎn)單、清晰、操作方便。由于接觸網(wǎng)事故較多，檢修頻繁，牽引變電所的停送電操作、倒閘作業(yè)多，主接線設(shè)計(jì)的簡(jiǎn)單清晰，可減少操作程序，避免誤操作。 3 主接線應(yīng)運(yùn)行靈活，檢修、維修、維護(hù)安全方便。主接線中的任一元件檢修、試驗(yàn)時(shí)，應(yīng)很容易退出運(yùn)行，并且不影響其

40、他元件的正常工作，同時(shí)應(yīng)按牽引變電所安全工作規(guī)程留下安全距離，以保證檢修、試驗(yàn)時(shí)工作人員的安全。 4 主接線應(yīng)具有將來發(fā)展的可能性。設(shè)計(jì)主接線時(shí)應(yīng)考慮遠(yuǎn)景規(guī)劃中增加設(shè)備的可能性，使主接線稍加改造或不改造即能適應(yīng)將來的需要。 總之，電氣主接線應(yīng)在電路轉(zhuǎn)換、設(shè)備檢修和事故處理等情況下，保證像牽引負(fù)荷經(jīng)濟(jì)、安全、可靠的供電。2.2牽引變電所110kv側(cè)的電氣主接線牽引變電所按其在電網(wǎng)中的位置、重要程度和電力系統(tǒng)向牽引變電所供電方式的不同可分為：中心變電所，有4路以上進(jìn)線并有系統(tǒng)功率穿越；通過式變電所，有兩路進(jìn)線并由系統(tǒng)功率穿越；分接式變電所，有兩路進(jìn)線，無系統(tǒng)功率穿越，如圖2.1所示。1ss為中心變

41、電所，2ss為分接式牽引變電所，3ss通過式牽引變電所。不同類型的牽引變電所采取不同形式的電氣主接線。圖2.1牽引變電所高壓輸電線引入方式一、橋式接線通過式牽引變電所110kv側(cè)一般采用橋式接線。如圖2.2所示。 （a）內(nèi)橋接線 （b）外橋接線圖2.2橋式接線 1 內(nèi)橋式接線如圖2.2（a）所示，連接橋設(shè)置在靠變壓器側(cè)，則構(gòu)成內(nèi)橋接線。為了提高內(nèi)橋接線供電的可靠性和運(yùn)行的靈活性，一般在進(jìn)線斷路器外側(cè)再設(shè)置一條帶隔離開關(guān)的橫向母線（稱為外跨條）。主接線正常運(yùn)行時(shí)，如主變壓器t1運(yùn)行，t2備用，跨條隔離開關(guān)9qs、10qs斷開，8qs斷開，其他開關(guān)均閉合，以使系統(tǒng)功率從橋斷路器通過，并向t1供電。

42、當(dāng)一路電源供電，一路電源備用，任一斷路器（如1qf）需要退出檢修時(shí)，閉合跨條隔離開關(guān)9qs、10qs；斷開1qf；斷開1qs、3qs即可，這樣既不造成主變壓器停電，又不影響系統(tǒng)功率的穿越，斷路器檢修完畢后，恢復(fù)主接線原來的運(yùn)行狀態(tài)。 內(nèi)橋接線中的外跨條的主要作用是：在檢修110kv斷路器和倒換主變壓器的操作中，不影響系統(tǒng)功率的穿過，不中斷牽引負(fù)荷的供電，提高了主接線運(yùn)行的靈活性、供電的可靠性，跨條上設(shè)兩組隔離開關(guān)可便于隔離開關(guān)的輪換搶修。由于內(nèi)橋帶外跨條式主接線在兩路電源進(jìn)線回路上均設(shè)有斷路器，任一電源線路故障不影響向牽引變電所的供電（另一電源線路可自投）。故這種接線適用于線路較長(zhǎng)，線路故障和

43、檢修的停電機(jī)會(huì)較多，牽引變電器不需要經(jīng)常切換的變電所。 2 外橋式接線如圖2.2（b）所示，連接橋若設(shè)置在線路側(cè)（即進(jìn)線斷路器外側(cè)），則構(gòu)成外橋接線。外橋接線的特點(diǎn)是：每一主變壓器回路均設(shè)有斷路器，使得投、退主變壓器的操作簡(jiǎn)單、方便。正常運(yùn)行時(shí)（1wl主供，2wl備用，變壓器t1投入運(yùn)行，t2備用），除2qf斷開外，其余開關(guān)均閉合。當(dāng)主變壓器t1故障時(shí)，反映該故障的繼電保護(hù)裝置動(dòng)作，斷路器1qf將自動(dòng)分閘，切除主變壓器t1。斷路器2qf 將自動(dòng)合閘（2qf上裝有備用電源自投裝置可自動(dòng)合閘）將主變壓器t2投入運(yùn)行。值班人員只需斷開3qs，即可對(duì)主變壓器t1、斷路器1qf進(jìn)行檢修。若屬正常情況下的

44、倒換主變壓器的操作，值班人員只需閉合2qf（兩臺(tái)主變壓器暫時(shí)并聯(lián)運(yùn)行），斷開1qf、3qs即可。既不影響系統(tǒng)功率穿越，又不中斷牽引負(fù)荷的供電。由于外橋式主接線兩路電源進(jìn)線上未設(shè)斷路器，故這種接線適用于電源線路較短，故障檢修停電機(jī)會(huì)少、主變壓器需經(jīng)常切換的變電所。二、線路分支接線（雙t接線）分接式牽引變電所采用線路分支線。兩回路110kv電源線路經(jīng)斷壓器分別接入兩臺(tái)牽引變壓器t1、t2。兩回路110kv線路間在牽引變電所內(nèi)用帶隔離開關(guān)的橫向母線連接起來，即構(gòu)成線路分支線，如圖2.3所示。線路分支接線同外橋接線，不同之處是，線路分支接線的橫向母線上裝隔離開關(guān)，外橋接線的橫向母線上裝斷路器。 1 線

45、路分支線路的運(yùn)行方式目前，根據(jù)電力系統(tǒng)向牽引變電所提供電源的狀況，線路分支接線的牽引變電所絕大多數(shù)采用一回路110kv電源線路主供，另一回110kv電源線路備用。兩臺(tái)主變壓器中一臺(tái)投入運(yùn)行，另一臺(tái)備用的運(yùn)行方式。由此，可得出線路分支接線有如下4種運(yùn)行方式：1）1wl1qs1qft1；2）1wl1qs3qs4 qs2qft2；3）2wl2qs2qft2；4）2wl2qs4 qs3qs1qft1。上述每一種運(yùn)行方式都可以轉(zhuǎn)換成其他三種運(yùn)行方式。圖2.3線路分支接線 2 線路分支接線的特點(diǎn)： 1）線路分支接線運(yùn)行方式比較靈活，其運(yùn)行方式可概括為：線路故障退故障，主變故障退主變。 2）由于裝有備用電源

46、自投裝置，牽引變電所無復(fù)雜的倒閘作業(yè)。 3）在線路分支接線中，兩回電源、兩臺(tái)牽引變壓器只需兩套斷路器，主接線結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單。由于無系統(tǒng)功率穿越，不需要設(shè)置繼電保護(hù)裝置，二次接線裝置相對(duì)簡(jiǎn)單，可節(jié)省投資。 4）線路分支接線可靠性日益提高，而且當(dāng)需檢修斷路器或主變壓器時(shí)，5qs或6qs才斷開，以保證檢修的安全。3牽引供電系統(tǒng)主要電氣設(shè)備3.1電氣設(shè)備的概述 1 一次設(shè)備在變配電所中，直接用來接收電能、改變電能電壓和分配電能以及相關(guān)的所有設(shè)備，均稱為一次設(shè)備，或稱為主設(shè)備。由一次設(shè)備構(gòu)成的電路相應(yīng)稱為一次電路或主電路。 2 開關(guān)電器開關(guān)電器是指用于正?？刂浦麟娐吠〝嗟脑O(shè)備。主要有斷路器、隔離開關(guān)和負(fù)荷開關(guān)

47、等。 3 變換電器變換電器是指用于變配電系統(tǒng)中改變電壓或電流設(shè)備。主要有電力變壓器、電流互感器和電壓互感器等。 4 保護(hù)電器 保護(hù)電器是指用于變配電系統(tǒng)中進(jìn)行過電流保護(hù)、過電壓保護(hù)或其他方式保護(hù)的設(shè)備。如熔斷器、限流電抗器、抗雷線圈、阻波器和避雷器等都屬于保護(hù)電器。 5 補(bǔ)償電器補(bǔ)償電器是指用于變配電系統(tǒng)中補(bǔ)償無功功率、提高功率因數(shù)的設(shè)備。主要有電力電容器和同步補(bǔ)償機(jī)。 6 成套裝置和組合電器根據(jù)一次電路的要求，將各種一次設(shè)備組合為一個(gè)整體的電氣裝置稱為成套裝置。如高低壓開關(guān)柜、低壓成套電器裝置等以及氣體絕緣金屬封閉組合電器gis等。3.2牽引變壓器 電力變壓器是變電所中最重要的一次設(shè)備，其主

48、要功能是變換電壓和傳輸電能，將一次側(cè)的電能通過電磁能量轉(zhuǎn)換的方式傳輸?shù)蕉蝹?cè)，同時(shí)根據(jù)應(yīng)用的需要將電壓升高或降低，完成電能的輸送和分配。的分類電力變壓器通常根據(jù)用途和結(jié)構(gòu)進(jìn)行分類。常用幾種分類方式如下: 1 按相數(shù)分:單相變壓器和三相變壓器。 2 按用途分:普通用途分升壓變壓器和降壓變壓器；其他用途分電爐變壓器、電焊變壓器、整流變壓器、調(diào)壓變壓器和試驗(yàn)變壓器等。 3 按鐵芯結(jié)構(gòu)分:心式變壓器和殼式變壓器。 4 按繞組數(shù)目分:自耦變壓器、雙繞組變壓器、三繞組變壓器和多繞組變壓器。 5 按繞組材質(zhì)分:鋁繞組變壓器和銅繞組變壓器。 6 按冷卻介質(zhì)和冷卻方式分:油浸式變壓器和干式變壓器。電力變壓器結(jié)構(gòu)

49、，構(gòu)成部件的作用。 1 鐵心： 1 鐵心材料 鐵心是變壓器磁路的主體，鐵心分為鐵心柱和鐵軛，鐵心柱上套裝繞組，鐵軛的作用是使磁路閉合。 為減少鐵心內(nèi)的磁滯損耗和渦流損耗，提高鐵心導(dǎo)磁能力，鐵心采用含硅量約為5%，厚度為0.35mm或 0.5mm，兩面涂絕緣漆或氧化處理的硅鋼片疊裝而成。鐵心是變壓器中主要的磁路部分。鐵心結(jié)構(gòu)的基本形式有心式和殼式兩種。 2 鐵心結(jié)構(gòu)鐵心分為心式結(jié)構(gòu)和殼式結(jié)構(gòu)。心式變壓器：心式變壓器的原、副繞組套裝在鐵心的兩個(gè)鐵心柱上，如下圖所示。結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，電力 變壓器均采用心式結(jié)構(gòu)。殼式變壓器：殼式變壓器的鐵心包圍繞組的上下和側(cè)面，如下圖所示。制造復(fù)雜，小型干式變壓器 多采用。

50、 2 繞組（線圈）：變壓器繞組的制造材料有漆包線、紗包線和絲包線，最常用的漆包線。對(duì)于導(dǎo)線的要求，是導(dǎo)電性能好，絕緣漆層有足夠耐熱性 能，并且要有一定的耐腐蝕能力。一般情況下最好用qz型號(hào)的高強(qiáng)度的聚脂漆包線。繞組是變壓器的電路部分，用絕緣銅線或鋁線繞制而成。繞組的作用是電流的載體，產(chǎn)生磁通和感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)。分為高壓繞組（工作電壓高的繞組）和低壓繞組（工作電壓低的繞組。） 繞組有同心式和交疊式。同心式繞組：高低壓繞組在同一芯柱上同芯排列，低壓繞組在里，高壓繞組在外，便于與鐵芯絕緣，結(jié)構(gòu) 較簡(jiǎn)單。交疊式繞組：高低壓繞組分成若干部分形似餅狀的線圈，沿芯柱高度交錯(cuò)套裝在芯柱上。 3 附件 電力變壓器的附

51、件有油箱、油枕、分接開關(guān)、安全氣道、絕緣套管等。其作用是保證變壓器的安全和 可靠運(yùn)行。 1 油箱即油浸式變壓器的外殼，用于散熱，保護(hù)器身（變壓器的器身放在油箱內(nèi)），箱中有用來絕緣的變壓器油 。2 儲(chǔ)油柜（油枕）裝在油箱上，使油箱內(nèi)部與外界隔絕。3 安全氣道（防爆管）裝在油箱頂蓋上，保護(hù)設(shè)備，防止出現(xiàn)故障時(shí)損壞油箱。當(dāng)變壓器發(fā)生故障而產(chǎn)生大量氣體時(shí)，油箱內(nèi)的 壓強(qiáng)增大，氣體和油將沖破防爆膜向外噴出，避免油箱爆裂。4 氣體繼電器（瓦斯繼電器）裝在變壓器的油箱和儲(chǔ)油柜間的管道中，主要保護(hù)裝置。內(nèi)部有一個(gè)帶有水銀開關(guān)的浮筒和一塊能帶動(dòng)水 銀開關(guān)的擋板。當(dāng)變壓器發(fā)生故障，產(chǎn)生的氣體聚集在氣體繼電器上部，

52、油面下降，浮筒下沉，接通水銀 開關(guān)而發(fā)出信號(hào)；當(dāng)變壓器發(fā)生嚴(yán)重故障，油流沖破擋板，擋板偏轉(zhuǎn)時(shí)帶動(dòng)一套機(jī)構(gòu)使另一水銀開關(guān)接通 ，發(fā)出信號(hào)并跳閘。5 分接開關(guān)在電力系統(tǒng)，為了使變壓器的輸出電壓控制在允許變化的范圍內(nèi)，變壓器的原邊繞組匝數(shù)要求在一定范圍 內(nèi)調(diào)節(jié)，因而原繞組一般備有抽頭，稱為分接頭。利用開關(guān)與不同接頭連接，可改變?cè)@組的匝數(shù)，達(dá)到 調(diào)節(jié)電壓的目的。分接開關(guān)分為有載調(diào)壓分接開關(guān)和無載調(diào)壓分接開關(guān)。6 絕緣套管裝在變壓器的油箱蓋上作用是把線圈引線端頭從油箱中引出，并使引線與油箱絕緣。電壓低于1kv采用 瓷質(zhì)絕緣套管，電壓在10-35kv采用充氣或充油套管，電壓高于110kv采用電容式套管。

53、7 變壓器油 要求：高的介質(zhì)強(qiáng)度和低的粘度，高的發(fā)火點(diǎn)和低的凝固點(diǎn)，不含酸、堿、灰塵和水分等雜質(zhì)。作用：加強(qiáng)絕緣和散熱。8 測(cè)溫裝置監(jiān)測(cè)變壓器的油面溫度。小型的油浸式變壓器用水銀溫度計(jì)，較大的變壓器用壓力式溫度計(jì)。 9 浸漬材料變壓器繞制好后，還要過最后一道工序，就是浸漬絕緣漆，它能增強(qiáng)變壓器的機(jī)械強(qiáng)度、提高絕緣性能 、延長(zhǎng)使用壽命，一般情況下，可采用甲酚清漆作為浸漬材料。3.3互感器互感器是按比例變換電壓或電流的設(shè)備。其功能主要是將高電壓或大電流按比例變換成標(biāo)準(zhǔn)低電壓（100v）或標(biāo)準(zhǔn)小電流（5a或10a，均指額定值），以便實(shí)現(xiàn)測(cè)量?jī)x表、保護(hù)設(shè)備及自動(dòng)控制設(shè)備的標(biāo)準(zhǔn)化、小型化。同時(shí)互感器還可

54、用來隔開高電壓系統(tǒng)，以保證人身和設(shè)備的安全。在供電用電的線路中電流電壓大大小小相差懸殊從幾安到幾萬安都有。為二次儀表測(cè)量需要轉(zhuǎn)換為比較統(tǒng)一的電流，另外線路上的電壓都比較高如直接測(cè)量是非常危險(xiǎn)的。電流互感器就起到變流和電氣隔離作用。顯示儀表大部分是指針式的電流電壓表，所以電流互感器的二次電流大多數(shù)安培級(jí)的（如5a等）。隨著時(shí)代發(fā)展，電量測(cè)量大多已經(jīng)達(dá)到數(shù)字化，而計(jì)算機(jī)的采樣的信號(hào)一般為毫安級(jí)（0-5v、4-20ma等）。微型電流互感器二次電流為毫安級(jí)，主要起大互感器與采樣之間的橋梁作用。微型電流互感器稱之為“儀用電流互感器”。（“儀用電流互感器”有一層含義是在實(shí)驗(yàn)室使用的多電流比精密電流互感器，

55、一般用于擴(kuò)大儀表量程。）電流互感器原理線路圖微型電流互感器與變壓器類似也是根據(jù)電磁感應(yīng)原理工作,變壓器變換的是電壓而微型電流互感器變換的是電流罷了。繞組n1接被測(cè)電流，稱為一次繞組（或原邊繞組、初級(jí)繞組）；繞組n2接測(cè)量?jī)x表，稱為二次繞組（或副邊繞組、次級(jí)繞組）。微型電流互感器一次繞組電流i1與二次繞組i2的電流比，叫實(shí)際電流比k。微型電流互感器在額定工作電流下工作時(shí)的電流比叫電流互感器額定電流比，用kn表示。kn i1n/i2n3.4高壓斷路器高壓斷路器在結(jié)構(gòu)特點(diǎn)上具有專門的滅弧裝置，具有很強(qiáng)的滅弧能力，是一種具有開關(guān)和保護(hù)雙重作用、性能完善的高壓開關(guān)。其作用如下： 1 控制作用。根據(jù)電力系

56、統(tǒng)運(yùn)行的需要，將部分或全部電氣設(shè)備，以及部分或全部線路投人或退出運(yùn)行。 2 保護(hù)作用。當(dāng)電力系統(tǒng)某一部分發(fā)生故障時(shí)，它和保護(hù)裝置、自動(dòng)裝置相配合，將該故障部分從系統(tǒng)中迅速切除，減少停電范圍，防止事故擴(kuò)大，保護(hù)系統(tǒng)中各類電氣設(shè)備不受損壞，保證系統(tǒng)無故障部分安全運(yùn)行。 高壓斷路器的主要結(jié)構(gòu)大體分為:導(dǎo)流部分， 滅弧部分，絕緣部分，操作機(jī)構(gòu)部分。高壓開關(guān)的主要類型按滅弧介質(zhì)分為:油斷路器， 空氣斷路器，真空斷路器，六氟化硫斷路器， 固體產(chǎn)氣斷路器， 磁吹斷路器。按操作性質(zhì)可分為:電動(dòng)機(jī)構(gòu)， 氣動(dòng)機(jī)構(gòu)，液壓機(jī)構(gòu)，彈簧儲(chǔ)能機(jī)構(gòu)，手動(dòng)機(jī)構(gòu)。3.5高壓隔離開關(guān)和負(fù)荷開關(guān)高壓隔離開關(guān)是發(fā)電廠和變電站電氣系統(tǒng)中

57、重要的開關(guān)電器，需與高壓斷路器配套使用，其主要功能是：保證高壓電器及裝置在檢修工作時(shí)的安全，起隔離電壓的作用，不能用與切斷、投入負(fù)荷電流和開斷短路電流，僅可用于不產(chǎn)生強(qiáng)大電弧的某些切換操作，即是說它不具有滅弧功能；按安裝地點(diǎn)不同分為，屋內(nèi)式和屋外式，按絕緣支柱數(shù)目分為，單柱式，雙柱式和三柱式，各電壓等級(jí)都有可選設(shè)備。隔離開關(guān)的型號(hào)如gn19-10c/400，由六部分組成。從左至右：第一位，是代表該設(shè)備的名稱，g代表隔離開關(guān)。第二位，是代表該設(shè)備的使用環(huán)境，w代表戶外，n代表戶內(nèi)。第三位，是設(shè)計(jì)序號(hào)，有6，8，19等。橫杠后的為第四位，代表工作電壓等級(jí)，以kv為單位，工作電壓等級(jí)用數(shù)字表示。第五位，表示其他特征，g改進(jìn)型，t統(tǒng)一設(shè)計(jì)，d帶接地刀閘，k快分式，c瓷套管出線。第六位，是額定電流，以a為單位例如，gn19-10c/400表示：隔離開關(guān)，戶內(nèi)式，設(shè)計(jì)序號(hào)為19，工作電壓為10kv，瓷套管出線，額定電流400a。gw9-10/600代表：隔離開關(guān)，戶外型，設(shè)計(jì)序號(hào)為9，工