矿业百科

牵引变电所

2023-06-29

英文

traction substation

简介

对架线式电力机车牵引网供电的变配电设施。牵引变电所一旦供电中断,将使铁路运输停止,直接影响矿山生产,所以大、中型矿山牵引变电所担负的负荷属二级负荷,应由两回路电源线路供电。当一路停电时,另一路仍能够保证对全部负荷供电。小型矿山牵引变电所只采用单回路电源线路。按牵引网的电流制式,牵引变电所可分为:交流和直流牵引变电所。

交流牵引变电所 将电力网供电的交流电压变为牵引专用交流电压,对交流牵引网供电。

直流牵引变电所 将交流电经整流设备整流为直流电,对直流牵引网供电。直流牵引变电所按铁路轨距分为:(1)准轨直流牵引变电所,其直流母线额定电压,中国采用1650V;(2)窄轨直流牵引变电所,其直流母线额定电压,中国采用115V、275V、600V和825V。直流牵引变电所由交流变配电装置、整流设备和直流配电装置等组成。根据需要,一般设有高压配电室、低压配电室、整流室、直流配电室和主控制室等,有些直流牵引变电所还设有户外配电装置和静电电容器室。直流牵引变电所往往与地面矿山总降压变电所、地下主变电所、地下采区变电所或其他变(配)电所合建。

直流牵引变电所整流设备的选择 准轨直流牵引变电所曾使用过水银整流器。由于水银整流器的结构复杂、附属设备多、运行维护工作量大,对工作人员有汞中毒危害,所以从20世纪60年代以后中国逐步以硅整流设备来取代。窄轨直流牵引变电所也曾采用水银整流器、旋转变流器和电动-发电机组,同样,这些设备也为硅整流设备所代替。

大、中型矿山的直流牵引变电所一般采用两组和两组以上的硅整流设备。当其中任一组停止运行时,其余各组仍能够承担全部负荷。小型矿山的直流牵引变电所可只采用 一组整流设备。

直流牵引变电所容量的确定 直流牵引变电所内安装的硅整流设备的额定容量之和,称为直流牵引变电所的容量;直流牵引变电所内同时投入运行的硅整流设备的额定容量之和,称为直流牵引变电所的工作容量。该工作容量一般先按直流牵引变电所供电范围内的牵引网连续负荷预选,再按牵引网短时最大负荷校验。如果校验结果,过负荷倍数超过硅整流设备允许的过负荷能力,则应增加每组整流设备的容量或增加整流器台数。

(1)连续负荷的计算。在实践中,主要采用需用系数法和平均电流法,有时也采用运行曲线分析法来计算直流牵引变电所的连续负荷。窄轨直流牵引变电所和工作电机车为25台及以下的准轨直流牵引变电所的连续负荷,一般均采用需用系数法来计算。工作电机车超过25台的准轨直流牵引变电所,其连续负荷的计算既可采用运行曲线分析法,也可采用单位运量能耗法和列车分布法。如果井下和露天铁路的坡度变化不大,且电机车的台数又较少,则直流牵引变电所的连续负荷可采用平均电流法来计算。

(2)短时最大负荷的计算。直流牵引变电所的短时最大负荷,主要采用分析法和经验系数法来计算。

(3)牵引用硅整流设备的过负荷能力。中国制造的牵引用硅整流设备,其负载等级属于E级和F级,1min过负荷能力分别为200%和300%,2h过负荷能力均为150%。