数字化牵引变电所技术交流ppt完整版

编辑点评：数字化牵引变电所技术交流ppt

本ppt针对通过对IEC-61850规约简介及国内外的执行情况,给出基于该规约的数字化变电站的概念,介绍数字化变电站技术在电气化铁道牵引变电所自动化的应用的意义,并就如何实现进行初步探讨，欢迎下载借鉴哦

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牵引变电所简述

变电变电，肯定离不开变电所，那你知道变电所是干什么的吗？它又有哪些设备组成呢？

今日，变电一小兵带你走入铁路牵引变电所，详细了解这些未知。

牵引变电所是指将发电厂经电力传输线送来的电能变换成适合机车车辆所需的电压，并分送到接触网或接触轨(第三轨)的场所。分直流牵引变电所和交流牵引变电所。铁路牵引变电所，

一般是交流牵引变电所，将发电厂经电力传输线送来三相高压（110KV或220KV）交流电通过降压变压器变换为适合机车车辆所需的两相27.5KV的交流电，然后向铁路上、下行两个方向的接触网供电。牵引变电所每一侧的接触网都被称做供电臂。

牵引变电所起变换电压作用的设备是变压器，除此之外，牵引变电所的设备还有开闭电路的开关设备，汇集电流的母线，计量和控制用互感器、仪表、继电保护装置和防雷保护装置、调度通信装置等。

一、牵引变压器

牵引变压器是牵引变电所的"心脏"，把发电厂输送的高电压变成适合电力机车使用的27.5KV低压。变压器主要是利用电磁感应原理，从一个电路向另一个电路传递电能或传输信号的一种电器，

是电能传递或作为信号传输的重要元件。其电压高低与绕组匝数成正比，电流则与绕组匝数成反比。

变压器按其作用可分为升压变压器和降压变压器。前者用于电力系统送端牵引变电所，后者用于受端牵引变电所。为了在不同负荷情况下保持合格的电压有时需要切换变压器的分接头。

按分接头切换方式变压器有带负荷有载调压变压器和无负荷无载调压变压器。

二、互感器

互感器包括电压互感器和电流互感器，它们的工作原理和变压器相似，它们把高电压设备和母线的运行电压、大电流即设备和母线的负荷或短路电流按规定比例变成测量仪表、

继电保护及控制设备的低电压和小电流。在额定运行情况下电压互感器二次电压为10OV，电流互感器二次电流为5A或1A。运行中的电压互感器二次侧严禁短路，电路互感器二次侧严禁开路。

三、开关设备

它包括断路器、隔离开关、负荷开关、高压熔断器等都是断开和合上电路的设备。

断路器在电力系统正常运行情况下用来合上和断开电路故障时在继电保护装置控制下自动把故障设备和线路断开，还可以有自动重合闸功能。在我国，220kv以上铁路牵引变电所使用较多的是空气断路器和六氟化硫断路器。

隔离开关(刀闸)的主要作用是在设备或线路检修时隔离电压，以保证安全。它不能断开负荷电流和短路电流，应与断路器配合使用。隔离开关与断路器串联运行，停电时应先拉断路器后拉隔离开关，

送电时应先合隔离开关后合断路器，如果误操作将引起设备损坏和人身伤亡。

负荷开关能在正常运行时断开负荷电流但没有断开故障电流的能力，一般与高压熔断丝配合用于10kv及以上电压且不经常操作的变压器进出线上。

为了减少牵引变电所的占地面积，近年来积极发展六氟化硫全封闭组合电器（GIS)。它把断路器、隔离开关、母线、接地开关、互感器、出线套管或电缆终端头等分别装在各自密封间中

，集中组成一个整体外壳充以六氟化硫气体作为绝缘介质。这种组合电器具有结构紧凑、体积小、重量轻且不受大气条件影响、检修间隔长、无触电事故和电噪声干扰等优点，但其价格贵，

制造和检修工艺要求高，目前我国仅有部分地区铁路牵引变电所投入使用。

四、防雷设备

牵引变电所还装有防雷设备，主要有避雷针和避雷器。避雷针是为了防止牵引变电所遭受直接雷击将雷电对其自身放电把雷电流引入大地。在牵引变电所附近的线路上落雷时雷电波会沿导线进入牵引变电所，

产生过电压。另外，断路器操作等也会引起过电压。避雷器的作用是当过电压超过一定限值时，自动对地放电降低电压保护设备放电后又迅速自动灭弧，保证系统正常运行。目前，使用最多的是氧化锌避雷器。

普速铁路牵引变电所馈线侧还有加装抗雷圈防雷，所内交直流屏内接有浪涌保护器进行防雷。

五、母线

母线是指在变电所中各级电压的连接，以及变压器等电气设备和相应配电装置的连接，大都采用矩形或圆形截面的裸导线或绞线，这统称为母线。母线的作用是汇集、分配和传送电能。母线按外型和结构，

大致分为以下三类：硬母线——包括矩形母线、槽形母线、等；软母线——包括铝绞线、铜绞线、扩径空心导线等；——包括、分相母线等。一般铁路牵引变电所内最常见的母线就是矩形母线及钢芯铝绞线。

六、接地装置

接地装置是指埋设在地下的接地电极与由该接地电极到设备之间的连接导线的总称，主要是由埋入土中的接地体（圆钢、角钢、扁钢、钢管等）和连接用的接地线构成。根据接地的目的不同，电气设备的接地可分为：工作接地、防雷接地、保护接地、仪控接地。

浅析牵引变电所直流系统

直流系统的作用：

1、直流系统是地方变电站、电厂、及牵引变电所的重要系统，它为一次设备控制、DL（GK）合闸、保护、信号、自动装置、事故照明，提供直流电源的设备。

2、直流系统是一个独立的电源。它几乎不受变电所运行方式的影响。即使在两路外部交流电均中断的情况下，保证由后备电源装置---蓄电池继续提供直流电源电源，保证对一次设备的可靠操作。

所以说，直流系统的可靠性、安全性直接影响到变电所供电的可靠性和安全性。

我们管内元龙变电所、拓石变电所均是220V直流系统，它提供全所的直流操作、保护装置、远动装置、综自装置及后台机UPS电源等。

3、直流系统原理：

（1）组成：

直流系统主要由交流配电、充电模块（也叫直流模块）、监控装置（包括：绝缘监察装置）、蓄电池组、母线调压（降压硅链）、直流馈出支路（包括：DL合闸回路、GK合闸回路、控制回路、事故照明等）

（2）原理：

系统交流输入正常时，两路交流输入经过交流自动切换控制选择其中一路输入，并通过交流配电给各个充电模块供电。充电模块将输入三相交流电转换为380V/240V左右的直流，经隔离二极管隔离后输出，一方面给直流负载供电，另一方面给两组电池组充电。

系统中的监控装置对系统进行管理和控制，信号通过采集处理后，再由监控模块统一管理，在液晶屏上提供人机操作界面，并可以接入到远程监控系统。系统配置绝缘监察，用于监测母线绝缘情况。

当交流输入停电或异常时，充电模块停止工作，由电池向负载供电。监控装置监测电池电压、电流和放电时间，当电池放电到一定程度时，监控模块告警。交流输入恢复正常以后，监控模块根据电池放电情况自动选择充电方式，控制充电模块对电池进行充电。