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铁路电力供配电系统概述

铁路供配电系统是电力系统的重要组成部分。铁路供配电系统按照其功能不同,可以分为铁路牵引供电系统和铁路电力供电系统。其中,铁路牵引供电系统是指向电力机车或者动车组进行供电的系统,其主要由牵引变电所和牵引网构成;铁路电力供电系统是为铁路车站及沿线区间等非牵引负荷进行供电的系统。铁路电力供配电系统由外部电源、变配电所、高压配电系统和低压配电系统等组成,下面进行介绍:

铁路电力供配电系统的电源优先采用外部电源,即接引于地方变电站。外部电源低压等级一般选择10kV电源,有少数采用35kV。在铁路沿线上每隔40到60km的位置铁路配电所(10/10)或者变配电所(35/10),以提高铁路电力供电系统的供电可靠性。在前后两个变配电所或者配电所之间,分别在铁路两侧设置两回路10kV电力线路。

其中,一条称为一级负荷电力贯通线路(自闭线),以铁路沿线一级负荷为主要供电对象,由相邻变、配电所以互为备用方式供电的高压电力线路。;另一条称为综合负荷电力贯通线路(贯通线),以铁路沿线各类中小负荷为主要供电对象,由相邻变、配电所以互为备用方式供电的高压电力线路,既可以作为一级贯通线的备用,也为铁路沿线的二级负荷和三级负荷供电。我国普通铁路自闭线和贯通线一般采用架空线路的方式,很少采用电缆线路。但架空线路供电可靠性较差,为了保证供电可靠性,电力电缆线路的使用比例在不断的提升。

铁路配电所设置一般采用“一站一所”的方式。向一级负荷供电的铁路双电源10kV配电所电源,其中一路宜为专盘专线。向电力贯通线路供电的相邻两变、配电所电源之间应符合双重电源条件,且其中一个变、配电所的电源宜为两路电源。其他变、配电所应有一路可靠电源,有条件时宜有两路电源。考虑铁路配电所的供电臂长且负荷轻,在铁路配电所设置调压器以提高自闭线或者贯通线的供电质量,同时铁路电力供电系统某处发生故障不会影响到地方电网。设置10/0.4变压器向车站负荷进行供电的线路称为站馈。铁路10kV电力供配电系统结构如图1-1所示:

电力设备

图1-1铁路配电系统结构示意图

铁路电力自闭线或者贯通线通常会在每隔3km左右的位置设置干架式变电台或者箱式变电站,向车站负荷和沿线区负荷供电。箱式变电站是集高压开关柜、变压器和低压开关柜于一体,具有成套性强、体积小、结构紧凑、可靠性高、现场安装工作量小、安装调试周期短以及可移动等特点。车站负荷主要包括铁路车站供电负荷包括由车站信号设备、通信设备、接触网远动开关操作电源、照明、空调及通风等。铁路区间负荷主要包括光纤直放站、信号设备、无线通信基站、隧道照明等等。与控制行车安全以及与行车密切相关的信号、通信为一级负荷。机房专用空调、消防等级供电负荷,具体负荷等级分类可见TB10008《铁路电力设计规范》。

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