《鐵路供電系統(tǒng)介紹》課件

【Applicabletolecturetrainingworkreport】《鐵路供電系統(tǒng)介紹》鐵路供電系統(tǒng)介紹鐵路供電系統(tǒng)介紹一、供電方式簡介二、牽引供電三、牽引所亭主要設備介紹四、綜自系統(tǒng)在鐵路供電系統(tǒng)中的作用一、供電方式簡介電力系統(tǒng)是發(fā)電、輸電、變電、配電到用電的一個有機整體，其動力源可以是水能、熱能等傳統(tǒng)能源，也可以是太陽能、風能、核能等新能源，而鐵路供電系統(tǒng)是電力系統(tǒng)中具有特殊負荷特性的一個子系統(tǒng)。

鐵路供電系統(tǒng)分為兩部分：電力供電和牽引供電。電力供電系統(tǒng)為調度指揮、通信信號、旅客服務等業(yè)務提供可靠的電力保障，而牽引供電系統(tǒng)為電氣化鐵路的電力機車（動車組）提供電能。（一）電力供電系統(tǒng)簡介鐵路電力供電線路一般由沿鐵路全線設置的一條一級負荷電力貫通線和一條綜合電力貫通線構成。電力貫通線電壓等級通常為10kV，供電距離30-50km，特殊情況下如青藏鐵路采用35kV電壓等級，供電距離超過100km。沿線與行車有關的通信、信號、綜調系統(tǒng)等由一級負荷電力貫通線主供，綜合電力貫通線備供。其他用電負荷及各牽引變電所所用電源由綜合電力貫通線提供電源，在區(qū)間各用電點設置10kV箱式變電站。（一）電力供電系統(tǒng)簡介變配電所兩路相互獨立的進線電源由公共電網(wǎng)提供，進線電壓等級有10kV,35kV,110kV,220kV等。電力負荷分為車站負荷和區(qū)間負荷兩大類。車站負荷主要為通信、信號、防災報警、自動檢售票、客服、電力監(jiān)控、消防系統(tǒng)、各類水泵、各類通風機、空調、自動扶梯、電梯、電熱設備和各類生產(chǎn)生活照明及站區(qū)照明負荷。區(qū)間負荷主要為通信、信號中繼站、光纖直放站、牽引變電所所操作電源、隧道照明及監(jiān)控設備等。按重要程度分為三個負荷等級，最重要的一級負荷包括：通信、信號、防災報警、自動檢售票、客服、電力監(jiān)控、消防系統(tǒng)、應急照明、站臺照明、地下出站廳照明、主控制室照明等。（二）牽引供電系統(tǒng)簡介牽引供電系統(tǒng)示意圖1—區(qū)域變電所或發(fā)電廠；2—高壓輸電線；3—牽引變電所；4—饋電線；5—接觸網(wǎng)；6—鋼軌；7—回流線；8—分區(qū)所；9—電力機車；10—開閉所（二）牽引供電系統(tǒng)簡介牽引所亭分類（1）牽引變電所（2）分區(qū)所（3）開閉所（4）AT所(1)牽引變電所牽引變電所的作用是將電力系統(tǒng)引入的110kV或220kV三相交流電變換成27.5kV的單相交流電，通過饋電線送至電路沿線的接觸網(wǎng)，為電力機車供電。有少數(shù)牽引變電所還承擔向鐵路地區(qū)工農(nóng)業(yè)用戶的10kV動力負荷供電。牽引變壓器除了采用電力系統(tǒng)常規(guī)的普通三相變壓器外，為滿足牽引負荷的特殊需求還常采用特殊結線變壓器，如單相結線、V/V結線、斯科特結線、阻抗匹配平衡結線等變壓器。(2)分區(qū)所為了增加供電的靈活性，在兩個牽引變電所的供電區(qū)中間常增設分區(qū)所。斷路器1QF、2QF正常工作時閉合，實現(xiàn)上、下行牽引網(wǎng)并聯(lián)運行。隔離開關1QS、2QS在正常運行時斷開，當相鄰牽引變電所發(fā)生故障而不能繼續(xù)供電時，可以閉合1QS、2QS由非故障牽引變電所實現(xiàn)越區(qū)供電，使行車不至中斷。

(3)開閉所

在電氣化鐵路樞紐地區(qū)，客運站、編組站和電力機車機務段等鐵路設施較集中的地方，由于站線延續(xù)長且股道數(shù)量多，接觸網(wǎng)結構和配置復雜，客貨運交會、編組和電力機車整備作業(yè)繁忙，致使該地區(qū)牽引網(wǎng)發(fā)生故障的幾率增多。為了保證樞紐供電的可靠性，縮小事故范圍，一般將接觸網(wǎng)橫向分組及分區(qū)供電。因此設置開閉所，由相鄰兩牽引變電所的牽引饋線經(jīng)斷路器1QF、2QF向它供電。通過開閉所的多路饋線和斷路器(3QF-6QF)向站場、電力機車機務段等牽引網(wǎng)供電，7QF、8QF為旁路斷路器。

(4)AT所采用AT供電方式時，在沿線間隔10km左右設置一個自耦變壓器站（AT所）

牽引供電的方式（1）直接供電方式（2）DN供電方式（3）BT供電方式（4）AT供電方式（5）全并聯(lián)AT供電方式(1)直接供電方式直接供電方式的供電回路為：牽引變壓器→牽引母線→饋電線→接觸網(wǎng)→電力機車→區(qū)間鋼軌→回流線→牽引變壓器接地端子這種方式的特點是結構簡單、造價低。主要缺點是對鐵路沿線通信干擾大。早期的牽引網(wǎng)和邊遠山區(qū)的牽引網(wǎng)多采用這類供電方式。（2）DN供電方式在直接供電方式的基礎上，增加與鋼軌并聯(lián)的架空回流線，即帶回流線的直接供電方式。這種供電方式的牽引電流回路為：牽引變壓器→牽引母線→饋電線→接觸網(wǎng)→電力機車→區(qū)間鋼軌和回流線→牽引變壓器接地端子這種供電方式使原來流經(jīng)大地和鋼軌的部分電流經(jīng)架空回流線回牽引變電所，架空回流線中的電流與接觸網(wǎng)電流方向相反，距離近，兩者產(chǎn)生的電磁場明顯較直接供電方式小，對鐵路沿線通信干擾小，這是DN供電方式的優(yōu)點。（3）BT供電方式BT供電方式就是在牽引網(wǎng)中，每相距1.5～4公里間隔，設置一臺1：1的變壓器，它的一次側繞組串接在接觸導線上，二次側繞組串接在特設的回流線或鋼軌上，如圖3.3所示。（a）吸—回方式；（b）吸—鋼軌方式1----吸流變壓器；2—接觸網(wǎng)；3—回流線；4—吸上線；5—鋼軌；6—牽引變電所；7—絕緣軌縫（4）AT供電方式隨著鐵路的提速，高速、大功率電力機車的不斷投入運行，機車通過吸流變壓器處的接觸網(wǎng)分段時，產(chǎn)生很大的電弧，極易燒損機車受電弓滑板和接觸線，且BT供電方式的單位牽引網(wǎng)阻抗大，造成很大的電壓和電能損失。為此引入自耦變壓器供電方式，即AT供電方式。兩臺自耦變壓器之間的距離稱為自耦變壓器間距，一般為10km左右。為了減少對通信線路的電磁干擾，正饋線與接觸導線架設在同一支架上。AT供電方式的特點（1）AT供電方式中自耦變壓器是并聯(lián)連接在接觸網(wǎng)和正饋線之間，與BT供電方式相比，提高了供電可靠性。在BT供電方式下，吸流變壓器的一次側繞組串接在接觸導線上，所以在每一個吸流變壓器處接觸網(wǎng)必須電分段。這樣就增加了接觸網(wǎng)的維修工作量和事故率，降低了供電可靠性。在AT供電方式下，自耦變壓器是并聯(lián)在接觸網(wǎng)和正饋線之間，不存在上述問題，所以有利于高速和大功率電力機車運行。（2）減小了對通信線路的干擾。在自耦變壓器作用下，牽引負荷電流經(jīng)接觸網(wǎng)和正饋線供給，且由于接觸網(wǎng)和正饋線的電壓為電力機車的2倍，在功率相同的情況下，經(jīng)接觸網(wǎng)和正饋線的電流為機車負荷電流的一半。接觸網(wǎng)和正饋線是同桿架，兩個方向相反的電流對外界的電磁干擾基本抵消，所以對通信線路的干擾大大降低。（3）AT供電方式的饋電電壓高，供電能力大，電壓下降率小。AT供電方式的饋電電壓為BT供電方式的2倍。同時對于相同的牽引負荷，AT供電方式的電壓下降率為BT供電方式的1/4，從理論上看，牽引變電所的間距可以增大4倍。在實際應用中，由于供電區(qū)段的加長，區(qū)段上同時運行的列車增多，負荷將增大，因此AT供電方式下的牽引變電所間距一般為BT供電方式間距的2～3倍，牽引變電所的數(shù)量可以減少，從而節(jié)省投資。(5)全并聯(lián)AT供電方式

隨著我國高速鐵路和重載鐵路的快速發(fā)展，AT供電方式越發(fā)顯示出較其它供電方式的優(yōu)點，為進一步提高牽引網(wǎng)電壓，減小牽引網(wǎng)電能損失，采用了牽引網(wǎng)在AT所和分區(qū)所處進行上下行并聯(lián)的接線方式，稱為全并聯(lián)AT供電方式。我國客運專線普遍采用全并聯(lián)AT供電方式。三、牽引所亭主要設備介紹

一次設備一次設備是指發(fā)、輸、配電的主系統(tǒng)上所使用的設備。如發(fā)電機、變壓器、斷路器、隔離開關、母線、電力電纜和輸電線路等。

二次設備對一次設備的工作進行控制、保護、監(jiān)察和測量的設備。如測量儀表、繼電器、操作開關、按鈕、自動控制設備、計算機、信號設備、控制電纜以及提供這些設備能源的一些供電裝置(如蓄電池、硅整流器等)。

一次設備介紹斷路器斷路器既可用于在正常情況下接通和斷開電路，又可用于切除短路故障電流，因此其同時承擔著控制和保護的雙重任務。

(1)油斷路器：指觸頭在斷路器油中開斷，利用斷路器油作為滅弧介質的斷路器。

(2)SF6斷路器：以SF6氣體作為滅弧介質，或兼作絕緣介質的斷路器。

(3)真空斷路器：指觸頭在真空中開斷，利用真空作為絕緣介質和滅弧介質的斷路器一次設備介紹牽引變壓器牽引變壓器是將三相電力系統(tǒng)的電能傳輸給二個各自帶負載的單相牽引線路。二個單相牽引線路分別給上下行機車供電。在理想的情況下，二個單相負載相同。所以，牽引變壓器就是用作三相變二相的變壓器。根據(jù)變壓器繞組數(shù)量及接線方式，主要有：（1）單相變壓器（2）平衡變壓器（3）YN，d11變壓器（4）V/V變壓器（5）V/X變壓器（6）SCOTT變壓器一次設備介紹隔離開關在電路中起隔離作用。刀閘的主要特點是無滅弧能力，只能在沒有負荷電流的情況下分、合電路。電壓互感器作用就是變換線路上的電壓。變換電壓的目的，主要是給測量儀表和繼電保護裝置提供弱電壓，使其能夠測量線路的電壓、功率和電能，或者用來在線路發(fā)生故障時保護線路中的貴重設備，比如接觸網(wǎng)和變壓器等。。其工作原理與變壓器相同，基本結構也是鐵心和原、副繞組。特點是容量很小且比較恒定，正常運行時接近于空載狀態(tài)。一次設備介紹電流互感器把數(shù)值較大的一次電流通過一定的變比轉換為數(shù)值較小的二次電流，用來進行保護、測量等用途。

四、綜自系統(tǒng)在鐵路供電系統(tǒng)中的作用（1）鐵路供電系統(tǒng)的三種工作狀態(tài)（2）繼電保護裝置（3）綜合自動化系統(tǒng)四、綜自系統(tǒng)在鐵路供電系統(tǒng)中的作用（1）鐵路供電系統(tǒng)的三種狀態(tài)正常工作狀態(tài)------正常監(jiān)視開關狀態(tài)及測量信息不正常工作狀態(tài)-----需要發(fā)告警信號

母線電壓、線路電流、設備功率、系統(tǒng)頻率這幾項指標中部分條件不能滿足，稱為不正常運行狀態(tài)。故障狀態(tài)-------需要切除故障點供電系統(tǒng)的所有一次設備在運行過程中由于外力、絕緣老化、過電壓、誤操作、設計制造缺陷等原因會發(fā)生例如短路、斷線等故障。最常見同時也是最危險的故障是發(fā)生各種類型的短路。四、綜自系統(tǒng)在鐵路供電系統(tǒng)中的作用（2）繼電保護裝置定義：能反應供電系統(tǒng)中電氣設備發(fā)生故障或不正常運行狀態(tài)，并動作于斷路器跳閘或發(fā)出信號的一種自動裝置。

功能：1.自動、迅速、有選擇性地將故障元件從供電系統(tǒng)中切除，使故障元件免于繼續(xù)遭到損壞，保證其他無故障部分迅速恢復正常運行；2.反應電力設備的不正常運行狀態(tài)，并根據(jù)運行維護條件，而動作于發(fā)出信號或跳閘。此時一般不要求迅速動作，而是根據(jù)對供電系統(tǒng)及其元件的危害程度規(guī)定一定的延時，以免暫短的運行波動造成不必要的動作和干擾引起的誤動。四、綜自系統(tǒng)在鐵路供電系統(tǒng)中的作用（2）繼電保護裝置基本原理第一步：首先必須“區(qū)分”供電系統(tǒng)的正常、不正常工作和故障三種運行狀態(tài)不同運行狀態(tài)下具有明顯差異的電氣量有：流過電力元件的相電流、序電流、功率及其方向；元件的運行相電壓幅值、序電壓幅值；元件的電壓與電流的比值即“測量阻抗”等。第二步：通過比較，保護裝置按一定的邏輯關系判定故障的類型和范圍，最后確定是否應該使斷路器跳閘、發(fā)出信號或不動作，并將對應的指令傳給執(zhí)行輸出部分。第三步：執(zhí)行輸出元件根據(jù)邏輯判斷部分傳來的指令，發(fā)出跳開斷路器的跳閘脈沖及相應的動作信息、發(fā)出警報或不動作。過電流保護工作原理圖電流互感器TA將一次電流變換為二次電流5A或1A，送入電流繼電器KA（測量比較元件），當流過電流繼電器的電流大于其預定的動作值（整定值，可調整）時其輸出啟動時間繼電器KT（邏輯部分），經(jīng)預定（可調整）的延時（邏輯運算）后，時間繼電器的輸出啟動中間繼電器KM（執(zhí)行輸出）并使其接點閉合，接通斷路器的跳閘回路，同時使信號繼電器KS發(fā)出動作信號。四、綜自系統(tǒng)在鐵路供電系統(tǒng)中的作用（3）綜合自動化系統(tǒng)

變電所自動化系統(tǒng)是將變電所的二次設備（包括測量儀表、信號系統(tǒng)、繼電保護、自動裝置和遠動裝置等）經(jīng)過功能的組合和優(yōu)化設計，利用先進的計算機技術、現(xiàn)代電子技術、通信技術和信號處理技術，實現(xiàn)對全所設備的自動監(jiān)視、自動測量、自動控制和保護，以及與調度通信等綜合性的自動化功能。四、綜自系統(tǒng)在鐵路供電系統(tǒng)中的作用綜自系統(tǒng)的主要功能（1）監(jiān)控子系統(tǒng)監(jiān)控系統(tǒng)取代常規(guī)的測量系統(tǒng)，取代指針式儀表；改變常規(guī)的操作機構和模擬盤，取代常規(guī)的報警、中央信號、光字牌以及RTU裝置等。（2）繼電保護子系統(tǒng)繼電保護子系統(tǒng)應滿足快速性、選擇性、靈敏性和可靠性的要求，其工作不受監(jiān)控子系統(tǒng)和其他子系統(tǒng)的影響。（3）通信子系統(tǒng)通信子系統(tǒng)包括系統(tǒng)內部現(xiàn)場級的通信和系統(tǒng)與上級調度的通信兩部分。四、綜自系統(tǒng)在鐵路供電系統(tǒng)中的作用牽引供電變電所綜合自動化結構圖謝謝！！THANKYOU課程結束SWOT分析模板SWOT分析是市場營銷管理中經(jīng)常使用的功能強大的分析工具，最早是由美國舊金山大學的管理學教授在80年代初提出來的：S代表strength(優(yōu)勢)，W代表weakness(弱勢)，O代表opportunity(機會)，T代表threat(威脅)。市場分析人員經(jīng)常使用這一工具來掃描、分析整個行業(yè)和市場，獲取相關的市場資訊，為高層提供決策依據(jù)，其中，S、W是內部因素，O、T是外部因素。它在制定公司發(fā)展戰(zhàn)略和進行競爭對手分析中也經(jīng)常被使用。SWOT的分析技巧類似于波士頓咨詢（BCG）公司的增長/份額矩陣（TheGrowth/ShareMatrix），什么是SWOT分析內部環(huán)境優(yōu)勢Strengths劣勢Weakness機會Opportunities威脅ThreatsSWOT分析傳統(tǒng)矩陣示意圖外部環(huán)境SWOT行業(yè)分析適用范圍業(yè)務單元及產(chǎn)品線分析競爭對手分析SWOT企業(yè)自身SBUSWOT分析SWOTSWOT企業(yè)自身SBUSWOT分析主要競爭對手SBUSWOT分析企業(yè)的內外部環(huán)境與行業(yè)平均水平進行比較當選擇行業(yè)領域中只有少數(shù)競爭對手時，可以考慮做SWOT組圖進行比較SWOT分析步驟分析環(huán)境因素構造SWOT矩陣制定行動計劃運用各種調查研究方法，分析出公司所處的各種環(huán)境因素，即外部環(huán)境因素和內部能力因素。

將調查得出的各種因素根據(jù)輕重緩急或影響程度等排序方式，構造SWOT矩陣。

在完成環(huán)境因素分析和SWOT矩陣的構造后，便可以制定出相應的行動計劃。

SW優(yōu)勢與劣勢分析（內部環(huán)境分析）提高公司盈利性產(chǎn)品線的寬度產(chǎn)品的質量產(chǎn)品價格產(chǎn)品的可靠性產(chǎn)品的適用性服務的及時性服務態(tài)度……競爭優(yōu)勢可以指消費者眼中一個企業(yè)或它的產(chǎn)品有別于其競爭對手的任何優(yōu)越的東西。需要注意的是一定要從消費者的角度出發(fā)，尋找與競爭者或行業(yè)平均水平比較，公司的產(chǎn)品與服務有什么優(yōu)勢/劣勢；而不是從公司的角度出發(fā)，衡量企業(yè)的競爭優(yōu)勢。通過一定努力，建立自身競爭優(yōu)勢引起競爭者注意，開始作出反應直接進攻企業(yè)優(yōu)勢所在，或采取更為有力的策略競爭優(yōu)勢受到削弱，尋找新的策略增強自身競爭優(yōu)勢根據(jù)SW分析，公司建立并維持自身的競爭優(yōu)勢企業(yè)在維持競爭優(yōu)勢過程中，必須深刻認識自身的資源和能力，采取適當?shù)拇胧?。因為一個企業(yè)一旦在某一方面具有了競爭優(yōu)勢，勢必會吸引到競爭對手的注意。而影響企業(yè)競爭優(yōu)勢的持續(xù)時間，主要的是三個關鍵因素：（1）建立這種優(yōu)勢要多長時間?（2）能夠獲得的優(yōu)勢有多大？（3）競爭對手作出有力反應需要多長時間？如果企業(yè)分析清楚了這三個因素，就會明確自己在建立和維持競爭優(yōu)勢中的地位了。OT機會與威脅分析（外部環(huán)境分析）環(huán)境發(fā)展趨勢分為兩大類：環(huán)境威脅環(huán)境機會環(huán)境威脅指的是環(huán)境中一種不利的發(fā)展趨勢所形成的挑戰(zhàn)，如果不采取果斷的戰(zhàn)略行為，這種不利趨勢將導致公司的競爭地位受到削弱。環(huán)境機會就是對公司行為富有吸引力的領域，在這一領域中，該公司將擁有競爭優(yōu)勢。OT機會與威脅分析方法一：PEST法PEST法政治／法律:經(jīng)濟社會文化技術壟斷法律環(huán)境保護法稅法對外貿易規(guī)定勞動法政府穩(wěn)定性經(jīng)濟周期GNP趨勢利率貨幣供給通貨膨脹失業(yè)率可支配收入能源供給成本人口統(tǒng)比收入分配社會穩(wěn)定生活方式的變化教育水平消費政府對研究的投入政府和行業(yè)對技術的重視新技術的發(fā)明和進展技術傳播的速度折舊和報廢速度OT機會與威脅分析方法一：波特五力模型競爭者供應商客戶替代者新進入者進入本行業(yè)有哪些壁壘？它們阻礙新進入者的作用有多大？本企業(yè)怎樣確定自己的地位（自己進入或者阻止對手進入）？購買者轉而購買替代品的轉移成本；公司可以采取什么措施來降低成本或增加附加值來降低消費者購買替代品的