西宝客专牵引供电方式及牵引网故障测距.doc

个人收集整理勿做商业用途个人收集整理勿做商业用途个人收集整理勿做商业用途西宝客专牵引供电方式及牵引网故障测距一、概述牵引供电系统是影响实现高速、重载运输的主要因素之一,牵引网的供电方式及合理的牵引变压器接线形式决定了牵引供电系统的供电质量和效果。为满足客运专线线路空气阻力大，线路负荷高的客观实际要求，西宝客专牵引供电方式采用全并联AT供电方式.除牵引变电所外,AT所和AT分区所上、下行供电臂通过馈线断路器和隔离开关分别接入所内并联母线;接入各所同一方向供电臂上的自耦变压器采用一主一备运行方式，并设置故障自投以满足供电的可靠性要求;同时，为满足故障情况下的供电灵活性，AT分区所可通过并联母线联络隔离开关实现越区供电.为了在接触故障情况下尽量缩小故障范围、灵活切除故障线路和快速查找故障地点，全并联AT供电方式设置了故障判定和测距装置，以满足AT供电方式及直接供电方式下的故障判定和测距要求.二、牵引供电主接线方式西宝客专供电方式采用全并联AT供电方式，所谓全并联AT供电方式指在SS（变电所)—ATP（AT所）—SP（分区所）的供电臂中,牵引网不仅在供电臂末端的分区所进行上下行并联，而且在供电臂中间的AT所也进行上下行并联（如图1）。从而减少接触网单位长度阻抗，减少电压损失和增强供电能力，改善供电质量。AT供电方式示意图图1AT供电方式原理图自耦变压器供电方式,简称AT供电方式。它具有以下几个特点：①2×25kV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;②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；③减少了电分相数量，有利于列车的高速运行；④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；⑤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—20km，开关设备需用双极；⑥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。AT供电方式与其他供电方式对比供电方式直供方式回流线+直供方式BT方式AT方式供电臂（km)25-30302045-50牵引网阻抗（Ω／km）0.6-0.650.5-0。550.85—0。90.16-0.2牵引网结构由接触悬挂、钢轨组成,最简单由接触悬挂、钢轨和回流线组成。由接触悬挂、钢轨、回流线和吸流变压器组成。由接触悬挂、钢轨、自耦变压器、正馈线和保护线组成，最复杂。牵引网电压水平较好良好较差最好牵引网电能损失～5％4～5%7～8％2～3％防干扰特性最差较差良好良好维护管理最少较少较多最多牵引网造价最少较少较大最大几种供电方式对比图示综上所述,技术上AT和带回流线直供方式均能满足300km/h及以上高速牵引.两者相比，AT供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AT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。以下以西宝客专常兴变电所为例对西宝客专变电系统主接线情况进行简单描述。(一）及主变接线方式（含自投及保护设置)1、330KV侧主接线方式常兴变电所接引电力系统两回独立、可靠的330kV电源供电（2回外电引自地方330kv段家变电站），两回电源互为热备用.牵引变电所330kV进线侧采用线路变压器组接线，不设跨条;各所两路进线隔离开关电源侧各装一组电压互感器、一组避雷器并通过手动隔离开关接引在进线电源上。牵引变压器采用单相变压器V接形式，设置四台40MVA单相变压器，组成两组单相V/V接线。两组变压器按照固定备用、一主一备方式运行，正常情况下1、3投运，2、4备投，并设置备用电源自投装置。如图2所示图2常兴变电所330侧接线图目前我国客运专线多采用单相接线和V/X接线这两种接线方式。v/x接线原理图单相v/v接线原理图VX接线VX接线由两台用于AT供电的单相三绕组变压器组合而成，两台单相变压器的原边线圈作Ｖ形联结形成与高压电网连接的三个输入端，副边线圈各引出中间接地点,由两台单相变压器的副边线的四个端点形成Ｘ型连接的四个输出端子。其中连接接触网的次边绕组是T绕组,接正馈线的次边绕组是F绕组。二次绕组引出了中性点接地可兼作馈线AT。当列车运行于第一个AT段中时，流过主变压器副边绕组的牵引电流较大，要求的主变压器计算容量也较大。主变压器副边中点直接接地，部分回流可经由大地流回，使防干扰性能降低，且副边短路时,短路电流较大。当馈电线断路器断开而牵引网仍通过开闭所或分区所越区供电时，靠近馈电线断路器断开的一个AT段的牵引网阻抗和电压损失增大三倍。当馈电线断路器断开而牵引网仍通过开闭所或分区所越区供电时,靠近馈电线断路器