中国牵引供电系统结构及原理分析

导读：中国牵引供电系统结构及原理分析。牵引供电系统是将电能从电力系统传送给电力机车电力装置的总称，主要包括牵引变电所和牵引网两大部分。变电所设在铁道附近，将从发电厂经高压输电线送来的电流，送到铁路上空的牵引网上。牵引网由馈线、接触网、回流网等组成。

参考《2017-2022年中国电力工业节能环保市场运营态势及十三五投资价值评估报告》

       牵引供电系统是将电能从电力系统传送给电力机车电力装置的总称，主要包括牵引变电所和牵引网两大部分。变电所设在铁道附近，将从发电厂经高压输电线送来的电流，送到铁路上空的牵引网上。牵引网由馈线、接触网、回流网等组成。

       电力机车、牵引变电所和接触网三大部分关系如下：

       1）牵引变电所

       牵引变电所是从地方电力系统引入110k V或220k V高压，通过牵引变压器转换为适合电力机车使用的单相交流27.5千伏电源并送至接触网，供给电力机车运行。牵引变电所的作用是接受、分配、输送电能。我国牵引供电系统采用27.5k V工频单相制式。

       牵引变电所主要由一次设备和二次设备组成。

       一次设备是指接触高电压的电气设备，主要用于电能的输送、转换、分配及过电压保护，主要包括：①用于将电压升高或降低的电力变压器，它是变电所的中心设备，如果主变压器产生故障，变电所就需投入备用变压器；②用于接通和开断电路的高压开关设备，包括：断路器、隔离开关、熔断器、接触器等；③用于限制故障电流和防御过电压的电抗器、避雷器等；④用于传输电能的母线、电缆等载流导体。

       二次设备是用于控制、监控、保护一次设备的相关设备，主要包括：①用于迅速反应故障或不正常工作状态，作用于开关电器、切除故障，或作用于信号装置发出警报信号的继电保护装置；②降低电路中的电压和电流，为测量仪表和继电保护装置提供相关信息的电压互感器和电流互感器；③用于电力系统中保护设备和人员安全的接地装置；④用于调整电压和无功补偿的电力电容器、静止补偿装置等。

       2）牵引网

       牵引网包括馈电线、接触网、钢轨、回流线、大地回路。

       馈电线是连接牵引变电所和接触网的电力供给线，作用是将电能由牵引变电所输送给接触网，多为铜绞线；钢轨在电气化铁路中有三大作用：列车导轨、牵引电流的电气回路、信号系统的信号回路；回流线是连接钢轨和牵引变电所的电连接线，主要为回流提供电气通路。钢轨、大地及专用的回流线、地线构成回流网，形成牵引电流从机车或动车组流出回到牵引变电所流经的通道。

       接触网系统是牵引网的核心，是电气化铁路的主要供电设施，其功能是全天候不间断地向电力机车供电。接触网与电力系统输电线路的区别主要为接触网用电负荷是移动的，移动速度即为电力机车或动车组的行车速度；而电力系统的输电线路是向静止的负荷供电。因此，接触网的设计中，在满足电力机车或动车组受电弓从接触网取流要求的基础上，考虑受电弓对接触网的冲击及振动对接触网及其零部件的影响。

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