牵引供电系统基础知识参考资料

芀羄第一章牵引变电一次设备膂一、概述腿1、什么叫牵引供电系统?牵引供电系统由哪几部分组成?螀铁路从地方引入110kv电源，通过牵引变电所降压至27.5kv送至电力机车的整个系统叫牵引供电系统。袆牵引供电系统由以下几部分组成:地方变电站、110kv输电线、牵引变电所、27.5kv馈电线、接触网、电力机车、轨回流线、地回流线。莅2、牵引供电系统的供电方式有哪几种?蚃有以下三种:直供方式---以钢轨与大地为回流；芀BT方式---电流通过吸流变压器与回流线再返回变电所，限制对通信线路的干扰；薇AT方式---利用自耦变压器对接触网供电，以减少对通信线路的干扰。莆3、什么叫牵引网?螁通常将接触网、钢轨回路(包括大地)、馈电线和回流线组成的供电网称为牵引网。虿4、牵引变电所的作用是什么?莇牵引变电所从地方引入110kv高压，通过牵引变压器降至适合电力机车运行的27.5kv电压，送至接触网，供给电力机车运行。其作用是接受、分配、输送电能。膃5、牵引变电一次设备包括什么?膄牵引变电一次设备由以下几部分组成:牵引变压器、断路器、隔离开关、电压互感器、电流互感器、母线、避雷器、电抗器、电容器、接地装置等。聿6、牵引变电所有哪几个电压等级?肈交流:110kv,27.5kv,10kv,380v,220v,110v芅直流:220v(110v)节7、牵引变电所对接触网的供电方式有哪几种?蒈牵引变电所对接触网的供电有两种方式:单边供电和双边供电。螈接触网通常在相邻两牵引变电所的中央断开，将两牵引变电所间两个供电臂的接触网分为两个供电分区。每以供电分区的接触网只能从一端的牵引变电所获得电能，称为单边供电。莆如果在中央断开处设开关设备时可将两供电分区连通，此处称为分区亭。将分区亭的断路器闭合，则相邻牵引变电所间的两个接触网供电分区可同时从两变电所获得电能，此方式称为双边供电。莁8、牵引变电所一次接线方式有哪几种?膁牵引变电所一次接线主要有桥式接线和双T型接线两种。薈(1)桥式接线:在通过式变电所中，有电力系统的穿过功率通过，桥断路器应经常处于闭合状态，这种接线称为桥式接线。桥式接线有外桥式和内桥式两种:肃a)外桥式接线:连接桥设在线路侧时，为外桥式接线。外桥式接线适用于线路较短或变压器需要经常切换的情况。螃b)内桥式接线:连接桥设在变压器侧时，为内桥式接线。内桥式接线适用于线路较长或变压器不需要经常切换的情况。蚁(2)双T型接线:也叫分支接线，它于外桥式接线相似，区别是用桥隔离开关代替了原来的桥断路器。双T型接线设置了桥隔离开关目的是当某一因故障或检修退出运行时，另一输电线路可借助桥隔离开关向两台变压器同时供电。艿母联隔离开关经常是闭合的，两组进线只有一组向变电所供电的是工作电源(主电源)，另一组输电线则是备用电源(副电源)，与桥式接线相比，省去一台断路器，隔离开关也减少了。因此屋外配电装置的结构简化，占地面积减小，相应的以桥断路器为作用的保护装置也随之取消，控制室内的二次接线大为减化。膅牵引变电所一次接线大多采用双T型接线。袁9、各级电压的配电装置相别排列是如何规定的?肀面对出线方向时，一般从左到右、由远及近、从上而下按A、B、C相别排列，并用黄、红、绿三种颜色标明。螅二、变压器芆10、牵引变压器的作用是什么?芄牵引变压器是牵引变电所最主要的设备之一。其作用是将电压从高压变为低压，把发电厂输送的110kv高压通过降压线圈变为适合电力机车运行的27.5kv电压。葿11、变压器的工作原理是怎样的?薅我们把变压器接电源的一侧叫一次侧，也叫原边；一次侧线圈叫一次线圈，也叫原线圈。把变压器接负载的一侧叫二次侧，也叫副边；二次侧线圈叫二次线圈，也叫副线圈。肄变压器是一种按电磁感应原理工作的电器设备。一个单相变压器的两个线圈绕在一个铁芯上，副边开路原边施加交流电压U1，则原线圈中流过电流I1，在铁芯中产生磁通。磁通穿过副线圈在铁芯中闭合，在副边感应一个电动势E2。当变压器副边接上负载后，在电动势E2的作用下将有电流I2通过，这样负载两端会有一个电压降U2，U2约等于E2，U1约等于E1，所以莂U1/U2=E1/E2=n1/n2=K衿式中U1、U2为原副线圈的端电压，n1、n2为原副线圈的匝数，K为变压器的变比。由上式可以看出，由于变压器原副线圈匝数不同，因而起到了变换电压的作用。芆12、牵引变压器由哪些主要部件组成?各部件的作用是什么?肅牵引变压器是油浸式变压器，它主要是由铁芯、线圈、油箱、套管、油枕、防爆管、净油器蒀散热器、呼吸器、温度计、瓦斯继电器等组成。莈(1)铁芯:是变压器最基本的组成部分之一，它由硅钢片叠装而成，变压器的一、二次线圈都绕在铁芯上。羆(2)线圈:用铜线或铝线绕成圆筒形的多层线圈，有一次侧线圈和二次侧线圈，都绕在铁芯上，导线外边用纸或沙包绝缘。膆(3)油箱:是变压器的外壳，内部充满变压器油，使铁芯与线圈浸在变压器油内。变压器油的作用是绝缘与散热。袃(4)绝缘套管:变压器各侧引线必须使用绝缘套管，为了线圈的引出线从油箱内引到油箱外，使带电的引线穿过油箱时与接地的油箱绝缘。绝缘套管作用是绝缘和支持。螈(5)油枕:变压器油因温度的变化会发生热胀冷缩的现象，油面也会由于温度的变化而发生上升和下降。油枕的作用就是储油和补油，使油箱内保证充满油，同时油枕缩小了变压器与空气的接触面，减少油的劣化速度。油枕侧面的油位计还可以监视油的变化螇(6)呼吸器:油枕内空气随变压器油的体积膨胀或缩小，排除或吸入的空气都经过呼吸器。呼吸器内装有干燥剂(硅胶)来吸收空气中的水分，过滤空气，从而保持油的清洁。羄(7)防爆管:装于变压器顶盖上管口用薄膜封住。变压器内部故障时，油箱内温度升高，产生大量气体，压力也增大，油和气体便冲破防爆管口薄膜向外喷出，防止变压器油箱爆炸或变形。(注:本所变压器无防爆管装置)羁(8)散热器:当变压器上层油温和下层油温产生温差时，通过散热器形成油的对流，经散热器冷却后流回油箱以降低变压器温度。为提高冷却效果可采用风冷、强迫油循环风冷、强迫油循环水冷等措施。蒁(9)瓦斯继电器:装在油箱与油枕的连接管上。当变压器内部严重故障时，接通跳闸回路，当变压器内部不严重故障时，接通信号回路。瓦斯保护是变压器内部故障的主保护。蒇(10)温度计:用来测量油箱内上层油温，监视变压器是否正常运行。羅13、什么是变压器的额定容量(Pe)、额定电压(Ue)、额定电流(Ie)、变比k?莄额定容量---指变压器在厂家铭牌规定的条件下，在额定电压、电流连续运行时所输送的容量。袀三相变压器Pe=√3(UeIecosΦ)芇单相变压器Pe=UeIecosΦ螂额定电压---指变压器长时间运行时能承受的工作电压。蒂三相变压器Ue=Pe/IecosΦ芀单相变压器Ue=Pe/Ie羈额定电流---变压器在额定容量下，允许长时间通过的电流。袄变比---即变压器电压比，指变压器各侧的额定电压比。薀14、变压器并列运行的条件是什么?当不符合并列条件时会引起什么后果?蝿变压器并列运行必须满足的条件是:螈(1)连接组别相同；羅(2)一、二次侧额定电压分别相等(变比相等)；羃(3)阻抗电压相等。膈连接组别不同时，各台变压器二次线电压相位不同，至少相差30度，由于存在这个相位差将会产生很大的电压差，这个电压差将会在线圈中产生很大的环流，会使变压器严重损伤甚至烧坏。因此连接组别不同的变压器绝对不能并联。蒈变比不等的变压器并联时，其二次侧线圈感应的电动势不等，会产生电势差，变压器二次线圈间也会有环流存在，因此要求并联变压器的变比相等。蚃两台阻抗电压不等的变压器并联时，阻抗电压大的负载分配少。当这台变压器满载时，另一台阻抗电压小的变压器就要过载，因而要求并联变压器阻抗相等。肁15、巡视变压器时，除一般项目和要求外，还应有哪些内容?薈还应有以下内容:腿(1)防爆管口薄膜无破裂，密封良好；螄(2)呼吸器内应无油，干燥剂颜色应正常；蒃(3)冷却装置、风扇电机应齐全，运行正常；芁(4)回流线要连接良好，零序系统应无异常。蚅16、主变压器有哪些特殊检查项目?袅(1)大风时，检查变压器高压引线线头有无松动，变压器顶盖及周围有无杂物可能吹上设备；薂(2)雾天、阴雨天应检查套管瓷瓶有无电晕、闪络、放电现象；蚁(3)雷雨、暴雨后应检查套管瓷瓶有无闪络、放电痕迹，避雷器及保护间隙的动作情况；蒆(4)下雪天应检查套管积雪是否融化，并检查其融化速度；蚃(5)夜间应检查套管引线接头有无发红、发热现象；蚀(6)大修及新装的变压器投运后几小时应检查散热器排管的散热情况；膀(7)天气趋冷应检查油面的下降情况；膆(8)瓦斯保护动作时要对变压器进行全面检查。蚄17、新安装或大修后的主变压器投运前应进行哪些检查?肃主变压器投运前必须经过全面检查，检查内容大致包括以下几点:蕿(1)检查变压器保护系统。羆a)检查继电保护装置，确保变压器本身及系统发生故障时，能准确迅速并有选择性地切除故障。螆b)检查变压器瓦斯保护；膁c)检查防雷装置。罿(2)检查仪表及监视装置。蚇(3)检查冷却系统是否正常运行。薃(4)外观检查。蒃a)检查油枕上的油位计是否完好，油位是否能清晰方便地观察到，是否在当时的环境温度相符的油位线上；莈b)检查油枕与瓦斯继电器之间连通的平面阀门是否已打开，检查油枕与瓦斯继电器有无渗油漏油现象，呼吸器非干燥剂是否失效油封是否完好，呼吸器及其连接管是否有阻塞的现象；莇c)检查防爆管的防爆膜是否完好，有无破损；薄d)检查净油器是否正常；蚂e)检查变压器出线套管及与引出线的电气连接是否良好，检查其相序颜色是否正确；肁f)校对变压器铭牌上的电压等级、接线组别、分接头位置及规定的运行方式、冷却条件等是否与实际情况相符合；膇g)检查接地部分是否与外壳连接牢固可靠。蚆变压器投运前，值班人员除应进行上述详细的检查外还应检查各级电压一次回路中的设备，即从母线开始检查到变压器的出线为止。然后测定变压器绕组的绝缘电阻，合格后方可对其充电投入试运行，试运行需几小时的严密监视，确定各方面皆运行正常方可进入正常运行。螀18、出现哪些情况，可不向调度汇报，先将主变压器立即切除?薁变压器出现下列情况之一者，可不向调度汇报，立即将其切除:袈(1)变压器音响很大且不均匀或有爆炸声；(2)油枕或防爆管喷油；蒃(3)冷却及油测量系统正常，但油温较平常相同条件下运行时高出10℃以上或不断上升；肂(4)套管严重破损或放电；(5)由于漏油导致使油位不断下降或低于下限；羀(6)油色不正常或油内有碳质或等杂物；(7)变压器着火；蚈(8)重瓦斯保护动作；(9)由于变压器内部故障引起差动保护动作。薄19、哪些故障可能使变压器重瓦斯保护动作?芁(1)变压器内部线圈发生匝间或层间严重短路；莀(2)变压器油面下降太快；荿(3)变压器新装或大修后，大量气体排出是重瓦斯保护动作；薆(4)重瓦斯动作流速整定值较小，在外部短路时引起的油流冲动，使保护动作；薃(5)保护装置二次回路故障引起的误动作。蝿20、哪些故障的出现可能导致主变压器差动保护动作?腿(1)母线短路；(2)变压器内部线圈发生层间或匝间短路；莃(3)变压器不同相间短路；(4)由于保护装置二次回路故障引起差动保护误动作。蚂21、哪些故障的出现可能导致主变压器低电压启动过电流保护动作?芈(1)母线短路；(2)变压器内部故障时，其主保护(瓦斯保护和差动保护)拒动；薅(3)接触网线路故障时，馈线保护拒动；(4)保护装置二次回路故障引起保护误动作。蒅22、主变压器轻瓦斯保护动作有哪些原因?袀(1)油面下降到瓦斯继电器上开口杯处；(2)变压器内部发生轻微故障；蚈(3)变压器内部有空气未净。莆23、主变压器过热保护动作有哪些原因?蒆(1)变压器油温受气候影响超过整定值；(2)变压器长时间过负荷；膂(3)油循环障碍，风冷装置故障；(4)油温计或温度表性能不好。莁24、主变压器温度计所指温度是变压器什么部位的温度，多少度时发出”主变过热”信号?冷却风扇启动、停止各在多少度?肆温度计指示的温度是变压器上层油温，在70摄氏度时发”主变过热”信号，冷却风扇在55摄氏度时