文档介绍：高速电气化铁路牵引供电方式的探讨
高速电气化铁路牵引供电方式的探讨
摘要:在高速电气化铁路中牵引供电系统是高速铁路的重要的组成部分,也是高度铁路最为基础的供电设施,不仅担任着高速电气化铁路的安全供电,而且也对高速列车的运行的安全以及稳定性具有重要的作用,为了保证高速电气化铁路牵引供电系统安全、稳定的运行下面主要进行分析如何提高高速电气化铁路牵引供电安全管理。
关键词:电气化铁路;牵引供电系统;安全性
中图分类号:F407文献标识码: A
一、电气化铁路和供电方式
牵引系统的供电方式
对于各国所发展的高速铁路而言,高铁所涉及的供电牵引系统主要由变电站和接触网两大部分组成。二者协调运作最终保证了牵引供电系统的变电、配电以及送电工作。
作为系统中的核心组成部分,牵引变电所的职能是要将国家电网输入的三相高压电转换为能够和电力机车输入端相吻合的电能。在完成上述操作后,变电站还需要将经过转换的电能输入到接触网以便电力机车供电模块调用。在上述功能的实现中,变电站所涉及的电气部件可谓是“五花八门”,“种类繁多”,其中最常见的有变压器、继电器、电能传输母线等。
为了使得高压变电后的电能可以被电力机车供电模块所调用,接触网便成为了连接牵引变电机构和机车供电系统的桥梁。显而易见,接触网的电力负荷直接影响高速机车的运行速度及负载能力。在如此之多的因素共同作用下,铁路线路的可靠性便显得尤为重要。因此在设计接触网的时候,满足电力机车弓网耦合和减小运行中接触网与弓网的机械振动和冲击便成为了主要的设计指导思想。
作为变电站与电力机车直接联系的桥梁,接触网的机械组成部分主要包括:接触悬挂、定位装置等。
供电电压
根据我国电网的设置,我国电气化铁路牵引采用单相50Hz交流制。通过电网输出的110kV或220kV的双电源或双回路为牵引变电站供电。此外,在牵引变电站通过变压器降压等程序分相介入铁路上方的接触网为电力机车提供能源。就一般而言,变电系统为机车母线提供的额定电压为25KV,不难看出,与之配合使用的接触网、动力机车等采用的额定电压也为25KV。然而在我国广泛使用的外部电源等级为110KV。直到哈尔滨至大连的高速铁路建成以后,我国220KV级的铁路线才陆续建成。值得一提的是,我国今年来所新修的线路大多是使用220kV外部供电这一模式来运行的。
接触网
所谓接触网是指为动力机车直接提供与之相配套电源等级的动力供电网络。想象的说就是动力机车族在通过受电弓接触电网后获得其运行所需的电能。接触网在电气化铁路中的应用形式有很多,比如直接供电方式、允许回流的直接供电模式等等。以往我国的电气化高速铁路主要是采用BT方式供电,然而随着普通铁路相继采用这一模式后,目前我国主要采用的供电方式转为供电臂较长的AT供电方式。
牵引变压器接线方式
在我国,主要采用V/V接线法YNd11接线法和SCOTT接线法这几类牵引变电器的接线方法。其中:SCOTT接线和阻抗匹配平衡接线属于平衡变接线。单相变由于接线方法简单、高可靠性、利用率高等优势,往往配合AT供电方式的方案会作为铁路部门的首选。利用这一方式,可以大幅度的增加牵引供电半径且降低了大部分的运行成本与工程造价。然而,对于其他的供电方式来说,采用单相变的供电系统的负