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編輯點評：數字化牽引變電所技術交流ppt

本ppt針對通過對IEC-61850規約簡介及國內外的執行情況,給出基于該規約的數字化變電站的概念,介紹數字化變電站技術在電氣化鐵道牽引變電所自動化的應用的意義,并就如何實現進行初步探討，歡迎下載借鑒哦

牽引變電所簡述

變電變電，肯定離不開變電所，那你知道變電所是干什么的嗎？它又有哪些設備組成呢？

今日，變電一小兵帶你走入鐵路牽引變電所，詳細了解這些未知。

牽引變電所是指將發電廠經電力傳輸線送來的電能變換成適合機車車輛所需的電壓，并分送到接觸網或接觸軌(第三軌)的場所。分直流牽引變電所和交流牽引變電所。鐵路牽引變電所，

一般是交流牽引變電所，將發電廠經電力傳輸線送來三相高壓（110KV或220KV）交流電通過降壓變壓器變換為適合機車車輛所需的兩相27.5KV的交流電，然后向鐵路上、下行兩個方向的接觸網供電。牽引變電所每一側的接觸網都被稱做供電臂。

牽引變電所起變換電壓作用的設備是變壓器，除此之外，牽引變電所的設備還有開閉電路的開關設備，匯集電流的母線，計量和控制用互感器、儀表、繼電保護裝置和防雷保護裝置、調度通信裝置等。

一、牽引變壓器

牽引變壓器是牽引變電所的"心臟"，把發電廠輸送的高電壓變成適合電力機車使用的27.5KV低壓。變壓器主要是利用電磁感應原理，從一個電路向另一個電路傳遞電能或傳輸信號的一種電器，

是電能傳遞或作為信號傳輸的重要元件。其電壓高低與繞組匝數成正比，電流則與繞組匝數成反比。

變壓器按其作用可分為升壓變壓器和降壓變壓器。前者用于電力系統送端牽引變電所，后者用于受端牽引變電所。為了在不同負荷情況下保持合格的電壓有時需要切換變壓器的分接頭。

按分接頭切換方式變壓器有帶負荷有載調壓變壓器和無負荷無載調壓變壓器。

二、互感器

互感器包括電壓互感器和電流互感器，它們的工作原理和變壓器相似，它們把高電壓設備和母線的運行電壓、大電流即設備和母線的負荷或短路電流按規定比例變成測量儀表、

繼電保護及控制設備的低電壓和小電流。在額定運行情況下電壓互感器二次電壓為10OV，電流互感器二次電流為5A或1A。運行中的電壓互感器二次側嚴禁短路，電路互感器二次側嚴禁開路。

三、開關設備

它包括斷路器、隔離開關、負荷開關、高壓熔斷器等都是斷開和合上電路的設備。

斷路器在電力系統正常運行情況下用來合上和斷開電路故障時在繼電保護裝置控制下自動把故障設備和線路斷開，還可以有自動重合閘功能。在我國，220kv以上鐵路牽引變電所使用較多的是空氣斷路器和六氟化硫斷路器。

隔離開關(刀閘)的主要作用是在設備或線路檢修時隔離電壓，以保證安全。它不能斷開負荷電流和短路電流，應與斷路器配合使用。隔離開關與斷路器串聯運行，停電時應先拉斷路器后拉隔離開關，

送電時應先合隔離開關后合斷路器，如果誤操作將引起設備損壞和人身傷亡。

負荷開關能在正常運行時斷開負荷電流但沒有斷開故障電流的能力，一般與高壓熔斷絲配合用于10kv及以上電壓且不經常操作的變壓器進出線上。

為了減少牽引變電所的占地面積，近年來積極發展六氟化硫全封閉組合電器（GIS)。它把斷路器、隔離開關、母線、接地開關、互感器、出線套管或電纜終端頭等分別裝在各自密封間中

，集中組成一個整體外殼充以六氟化硫氣體作為絕緣介質。這種組合電器具有結構緊湊、體積小、重量輕且不受大氣條件影響、檢修間隔長、無觸電事故和電噪聲干擾等優點，但其價格貴，

制造和檢修工藝要求高，目前我國僅有部分地區鐵路牽引變電所投入使用。

四、防雷設備

牽引變電所還裝有防雷設備，主要有避雷針和避雷器。避雷針是為了防止牽引變電所遭受直接雷擊將雷電對其自身放電把雷電流引入大地。在牽引變電所附近的線路上落雷時雷電波會沿導線進入牽引變電所，

產生過電壓。另外，斷路器操作等也會引起過電壓。避雷器的作用是當過電壓超過一定限值時，自動對地放電降低電壓保護設備放電后又迅速自動滅弧，保證系統正常運行。目前，使用最多的是氧化鋅避雷器。

普速鐵路牽引變電所饋線側還有加裝抗雷圈防雷，所內交直流屏內接有浪涌保護器進行防雷。

五、母線

母線是指在變電所中各級電壓的連接，以及變壓器等電氣設備和相應配電裝置的連接，大都采用矩形或圓形截面的裸導線或絞線，這統稱為母線。母線的作用是匯集、分配和傳送電能。母線按外型和結構，

大致分為以下三類：硬母線——包括矩形母線、槽形母線、等；軟母線——包括鋁絞線、銅絞線、擴徑空心導線等；——包括、分相母線等。一般鐵路牽引變電所內最常見的母線就是矩形母線及鋼芯鋁絞線。

六、接地裝置

接地裝置是指埋設在地下的接地電極與由該接地電極到設備之間的連接導線的總稱，主要是由埋入土中的接地體（圓鋼、角鋼、扁鋼、鋼管等）和連接用的接地線構成。根據接地的目的不同，電氣設備的接地可分為：工作接地、防雷接地、保護接地、儀控接地。

淺析牽引變電所直流系統

直流系統的作用：

1、直流系統是地方變電站、電廠、及牽引變電所的重要系統，它為一次設備控制、DL（GK）合閘、保護、信號、自動裝置、事故照明，提供直流電源的設備。

2、直流系統是一個獨立的電源。它幾乎不受變電所運行方式的影響。即使在兩路外部交流電均中斷的情況下，保證由后備電源裝置---蓄電池繼續提供直流電源電源，保證對一次設備的可靠操作。

所以說，直流系統的可靠性、安全性直接影響到變電所供電的可靠性和安全性。

我們管內元龍變電所、拓石變電所均是220V直流系統，它提供全所的直流操作、保護裝置、遠動裝置、綜自裝置及后臺機UPS電源等。

3、直流系統原理：

（1）組成：

直流系統主要由交流配電、充電模塊（也叫直流模塊）、監控裝置（包括：絕緣監察裝置）、蓄電池組、母線調壓（降壓硅鏈）、直流饋出支路（包括：DL合閘回路、GK合閘回路、控制回路、事故照明等）

（2）原理：

系統交流輸入正常時，兩路交流輸入經過交流自動切換控制選擇其中一路輸入，并通過交流配電給各個充電模塊供電。充電模塊將輸入三相交流電轉換為380V/240V左右的直流，經隔離二極管隔離后輸出，一方面給直流負載供電，另一方面給兩組電池組充電。

系統中的監控裝置對系統進行管理和控制，信號通過采集處理后，再由監控模塊統一管理，在液晶屏上提供人機操作界面，并可以接入到遠程監控系統。系統配置絕緣監察，用于監測母線絕緣情況。

當交流輸入停電或異常時，充電模塊停止工作，由電池向負載供電。監控裝置監測電池電壓、電流和放電時間，當電池放電到一定程度時，監控模塊告警。交流輸入恢復正常以后，監控模塊根據電池放電情況自動選擇充電方式，控制充電模塊對電池進行充電。

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