高速铁路牵引供电系统
2011-03-17
铁道建筑 2011年5期
1 外部电源——能量源头
为高速列车提供能量的源头来自电力系统,通过牵引变压器实现从电力系统到牵引供电能量的转换。一般普通铁路,所接入的电压等级为110 kV,而高速铁路牵引供电系统所接入的电压则为220 kV,为高速铁路供电提供更加完备的保障。
2 牵引变电所——心脏
牵引变电所相对于整个牵引供电系统,就好比人的心脏。牵引变电所把电力系统送来的电能,根据电力牵引对电流和电压的不同要求,转变为适用于电力牵引的电能,然后分别送到沿铁路线上空架设的接触网,为列车供电。一条电气化铁路沿线设有多个牵引变电所,相邻变电所间的距离约为40~50 km。不过与人只有一个心脏不同,牵引变电所在铁路沿线每隔40~50 km就有一个。同时,每个牵引供电所都有两套设备,做到“双保险”。
在牵引变电所中,发挥最主要作用的,当属牵引变压器了,可谓心脏中的心脏。其实,牵引变压器并没有那么神秘,它与我们熟悉的常规变压器没什么太大的不同,只因它是为牵引机车提供电能的变压器而得此名。当然,作为牵引变电所的核心设备,由于牵引供电的需要,牵引变压器与一般的变压器还是有些差别。首先,牵引变压器的任务是将电力系统的高电压降低到适合列车运行的27.5 kV电压等级;再有,牵引变压器还担负着将三相电转换为列车运行所需要的单相电的功能。既然列车需要的是单相电,容易想到用单相变压器是最简单的,但是单相变压器取电的不对称性(电力系统要求用户应在三相上取电均匀)会影响电力系统的稳定运行。为此,又发明了多种类的牵引变压器,以尽量保证牵引负荷取电的对称性。
牵引变电所内除了牵引变压器以外,也包括给牵引变压器配套的其它相关设备,如开关设备、电压电流测量设备等。