01牵引供电系统绪论与电力系统概述

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电气化铁道供电系统广州铁路职业技术学院 刘让雄

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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。

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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

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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)

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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。

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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。

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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。

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二、牵引供电系统的组成1--电力系统

2—牵引变电所

3—牵引网

4--电力机车

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。

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牵引变电 所

1--110KV电力电源

供电线

回流线

牵引 供电 系统 实景 图接触网

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1--牵引变电所

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2—区间接触网承力 索

保护线/ 地线

回流 线

接触 线

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3—站场接触网

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3—电力机车

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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。

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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。

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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)。

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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。

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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

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(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。

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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。

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作业： 1、牵引供电系统具有哪些主要特点？由哪 牵引供电系统具有哪些主要特点？ 牵引供电系统具有哪些主要特点 几个子系统组成？ 几个子系统组成？ 2、电力网的额定电压有哪几种？为什么要 、电力网的额定电压有哪几种？ 设这么多电压等级？ 设这么多电压等级？