01牵引供电系统绪论与电力系统概述

电气化铁道供电系统广州铁路职业技术学院刘让雄第一章系统绪论与电力系统概述本堂课学习提纲：1．了解本门课程的主要内容、特点、要求及基本学习方法。2．掌握牵引供电系统的组成，认识三大子系统。3．了解电力牵引的优越性及发展概况。4．熟悉牵引供电系统的主要特点。5．了解电力系统的基本情况及与牵引供电系统的关系。一、本课程的主要内容、特点、要求及基本学习方法1．主要内容内容提要：(1)电力系统与牵引供电系统概述。(第1章)(2)牵引变电所：不同类型的牵引变压器及结线，牵引变电所容量确定条件及计算方法，短路计算，电压损失与电能损失计算及减少损失的措施。(第2、3、5、6、7章)(3)牵引网：阻抗计算，短路计算，电压损失与电能损失计算及减少损失的措施。(第4、5、6、7章)(4)不良影响的改善措施：对电力系统和通信线路的影响及对策等。(第8、9章)2．主要特点：(1)计算多，概念多，较抽象。全书共9章，其中有5章是专门讲述有关参数计算的。(2)知识面广，综合性强。本书需要有较好的电工学、电机(变压器)等知识基础，又与牵引变电所、接触网等专业课直接相关，且有着紧密的内在联系。(3)对理论计算与综合分析能力要求较高。3．基本要求本课程为后续的接触网、牵引变电所等专业课及顺利完成毕业设计奠定基础，是培养优秀电气化员工的重要课程，同时也是培养电气化高级技术人才的专业技术课程。学好本课程有助于你在今后工作中解决较复杂的技术难题，有助于你在今后工作中出类拔萃，脱颖而出。这门课有2项最基本的要求，即：(1)建立系统整体概念，掌握系统内各组成部分的相互关系。(2)掌握系统各主要参数概念及其计算的基本方法。4．基本学习方法：(1)加强现场实物认知，准确理解概念。(2)掌握基本的数学计算模型和计算的基本方法。(3)加强对计算的练习。二、牵引供电系统的组成牵引供电系统三大子系统：牵引变电所、牵引网(接触网、供电线、吸回装置)、电力机车。狭义的牵引供电系统通常只指牵引变电所和牵引网2大部分。1--电力系统2—牵引变电所3—牵引网4--电力机车1--110KV电力电源牵引变电所供电线回流线接触网牵引供电系统实景图1--牵引变电所2—区间接触网保护线/地线回流线承力索接触线3—站场接触网3—电力机车三、电力牵引的优越性及发展概况1．优越性(1).牵引动力大、爬坡能力强、生产效率高。在大秦铁路，已实现双机牵引的万吨列车。适用于重载、高速牵引。(2).节省能源，经济效益好。可高效综合利用各种廉价的自然能源和可再生能源，节约国家有限的煤炭、石油等宝贵的不可再生能源。(3).有利于优化生态环境，改善劳动条件。尤其在隧道众多的山区铁路效果更为明显。2．发展概况19世纪80年代，国外开始将电力牵引用于城市轨道交通。20世纪50年代以后，一些工业发达国家进入电气化铁道大规模建设时期。中国电气化铁道的起点：1960年宝成铁路宝鸡至凤州段(93km)电气化铁道建成开通。1980年开始走出低谷，1990年后进入快速发展阶段。目前是飞速发展。已建成电气化铁道总里程超过2万公里。根据《国家铁路中长期发展规划》，对2020年，我国电气化铁道将达到总运营里程的50%，目前还不到30%。电力牵引也正以惊人的速度进入城市轨道交通领域，北京、上海、广州、深圳、南京、成都等大城市均相继建成地铁系统并仍在继续大规模建设，重庆、武汉等城市则相继建成了轻轨交通系统。四、牵引供电系统的主要特点牵引供电系统与一般供电系统相比，具有以下明显特点：1．所供负载是一个单相、移动而且是直流的负载。(1)单相：造成电力系统负荷不平衡，产生较大的负序电流和负序电压。(2)直流：产生大量的高次谐波，给电力系统带来谐波危害。(3)单相+直流+移动：产生较严重的电磁干扰。2．供电电压不同于国家电网规定的额定电压。(BT—27.5kv，AT—55KV)3．移动负载：供电网不同于电力网，它是通过与电力机车接触而供电→接触网。4．具有独特的回流通路(架空回流、轨回流和地回流)。五、电力系统概述1、电力系统：电能的生产、输送、分配和使用组成了一个系统，称为电力系统，主要由发电厂、电力网、电能用户组成。2、电力系统的组成（1）发电厂①火力发电厂②水力发电厂③核发电厂④风力发电厂⑤地热发电厂⑥潮汐、太阳能发电等（2）电力网电力网是电力系统的重要组成部分，电力网的任务是将电能从发电厂输送和分配到电能用户。电力网由各种电压等级的输、配电线路和变（配）电站（所）组成。按其功能常分为输电网和配电网两大部分，输电网是由35kV及以上的输电线路和与其相连接的变电所组成，是电力系统的主要网络,其作用是将电能输送到各个地区的配电网或直接输送给大型企业用户。配电网是由10kV及以下的配电线路和与其相连接的配电所（或简单的配电变压器）组成，其作用是将电能输送到各类用户。国家规定的电网额定电压分别为(KV)：750、500、330、220、110、60、35、10、6等9个电压等级。设这么多电压等级主要是为了满足不同输送容量、不同输送距离和不同用户的需要。变电所（站）由电力变压器和配电装置组成，它具有变换电压、集中电能、分配电能、控制电能以及调整电压的作用。将电压升高的称为升压变电所（站）；将电压降低的称为降压变电所（站）；而配电所（站）只负担分配电能的任务。枢纽变电所：通常都有两个及以上的电源汇集，进行电能的分配和交换，形成电能的枢纽，如图1-6中的S1、S2变电所。地区变电所：主要供给一个地区用电，如图1-6中S3等。用户变电所：属于电力系统的终端变电所，直接供给用户电能，如图1-6中S4、S5等。（3）用户电能用户主要包括工矿企业和居民区等。牵引供电系统与电力系统的关系即属于电力系统的用户。作业：1、牵引供电系统具有哪些主要特点？由哪几个子系统组成？2、电力网的额定电压有哪几种？为什么要设这么多电压等级？