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电气化铁路供电系统设计
图2.3线路分支接线
(2)线路分支接线的特点：
1）线路分支接线运行方式比较灵活，其运行方式可概括为：线路故障退故障，主变故障退主变。
2）由于装有备用电源自投装置，牵引变电所无复杂的倒闸作业。
3）在线路分支接线中，两回电源、两台牵引变压器只需两套断路器，主接线结构简单。由于无系统功率穿越，不需要设置继电保护装置，二次接线装置相对简单，可节省投资。
4）线路分支接线可靠性日益提高，而且当需检修断路器或主变压器时，5QS或6QS才断开，以保证检修的安全。
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3牵引供电系统主要电气设备
3.1电气设备的概述
(1)一次设备
在变配电所中，直接用来接收电能、改变电能电压和分配电能以及相关的所有设备，均称为一次设备，或称为主设备。由一次设备构成的电路相应称为一次电路或主电路。 (2)开关电器
开关电器是指用于正常控制主电路通断的设备。主要有断路器、隔离开关和负荷开关等。 (3)变换电器
变换电器是指用于变配电系统中改变电压或电流设备。主要有电力变压器、电流互感器和电压互感器等。 (4)保护电器
保护电器是指用于变配电系统中进行过电流保护、过电压保护或其他方式保护的设备。如熔断器、限流电抗器、抗雷线圈、阻波器和避雷器等都属于保护电器。 (5)补偿电器
补偿电器是指用于变配电系统中补偿无功功率、提高功率因数的设备。主要有电力电容器和同步补偿机。 (6)成套装置和组合电器
根据一次电路的要求，将各种一次设备组合为一个整体的电气装置称为成套装置。如高低压开关柜、低压成套电器装置等以及气体绝缘金属封闭组合电器GIS等。
3.2牵引变压器
电力变压器是变电所中最重要的一次设备，其主要功能是变换电压和传输电能，将一次侧的电能通过电磁能量转换的方式传输到二次侧，同时根据应用的需要将电压升高或降低，完成电能的输送和分配。 3.2.1变压器的分类
电力变压器通常根据用途和结构进行分类。常用几种分类方式如下:
(1)按相数分:单相变压器和三相变压器。
(2)按用途分:普通用途分升压变压器和降压变压器；其他用途分电炉变压器、电焊变压器、整流变压器、调压变压器和试验变压器等。
(3)按铁芯结构分:心式变压器和壳式变压器。
(4)按绕组数目分:自耦变压器、双绕组变压器、三绕组变压器和多绕组变压器。 (5)按绕组材质分:铝绕组变压器和铜绕组变压器。
(6)按冷却介质和冷却方式分:油浸式变压器和干式变压器。
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3.2.2油侵式电力变压器结构，构成部件的作用。 (1)铁心： 1)铁心材料
铁心是变压器磁路的主体，铁心分为铁心柱和铁轭，铁心柱上套装绕组，铁轭的作用是使磁路闭合。 为减少铁心内的磁滞损耗和涡流损耗，提高铁心导磁能力，铁心采用含硅量约为5%，厚度为0.35mm或 0.5mm，两面涂绝缘漆或氧化处理的硅钢片叠装而成。铁心是变压器中主要的磁路部分。铁心结构的基本形式有心式和壳式两种。 2)铁心结构
铁心分为心式结构和壳式结构。
心式变压器：心式变压器的原、副绕组套装在铁心的两个铁心柱上，如下图所示。结构简单，电力 变压器均采用心式结构。
壳式变压器：壳式变压器的铁心包围绕组的上下和侧面，如下图所示。制造复杂，小型干式变压器 多采用。 (2)绕组（线圈）：
变压器绕组的制造材料有漆包线、纱包线和丝包线，最常用的漆包线。对于导线的要求，是导电性能好，绝缘漆层有足够耐热性 能，并且要有一定的耐腐蚀能力。一般情况下最好用QZ型号的高强度的聚脂漆包线。
绕组是变压器的电路部分，用绝缘铜线或铝线绕制而成。绕组的作用是电流的载体，产生磁通和感应电动势。分为高压绕组（工作电压高的绕组）和低压绕组（工作电压低的绕组。）
绕组有同心式和交叠式。同心式绕组：高低压绕组在同一芯柱上同芯排列，低压绕组在里，高压绕组在外，便于与铁芯绝缘，结构 较简单。交叠式绕组：高低压绕组分成若干部分形似饼状的线圈，沿芯柱高度交错套装在芯柱上。 (3)附件
电力变压器的附件有油箱、油枕、分接开关、安全气道、绝缘套管等。其作用是保证变压器的安全和 可靠运行。
1)油箱
即油浸式变压器的外壳，用于散热，保护器身（变压器的器身放在油箱内），箱中有用来绝缘的变压器油 。
2)储油柜（油枕）
装在油箱上，使油箱内部与外界隔绝。 3)安全气道（防爆管）
装在油箱顶盖上，保护设备，防止出现故障时损坏油箱。当变压器发生故障而产生大量气体时，油箱内的 压强增大，气体和油将冲破防爆膜向外喷出，避免油箱爆裂。
4)气体继电器（瓦斯继电器）
装在变压器的油箱和储油柜间的管道中，主要保护装置。内部有一个带有水银开关
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的浮筒和一块能带动水 银开关的挡板。当变压器发生故障，产生的气体聚集在气体继电器上部，油面下降，浮筒下沉，接通水银 开关而发出信号；当变压器发生严重故障，油流冲破挡板，挡板偏转时带动一套机构使另一水银开关接通 ，发出信号并跳闸。
5)分接开关
在电力系统，为了使变压器的输出电压控制在允许变化的范围内，变压器的原边绕组匝数要求在一定范围 内调节，因而原绕组一般备有抽头，称为分接头。利用开关与不同接头连接，可改变原绕组的匝数，达到 调节电压的目的。
分接开关分为有载调压分接开关和无载调压分接开关。 6)绝缘套管
装在变压器的油箱盖上作用是把线圈引线端头从油箱中引出，并使引线与油箱绝缘。电压低于1KV采用 瓷质绝缘套管，电压在10-35KV采用充气或充油套管，电压高于110KV采用电容式套管。
7)变压器油
要求：高的介质强度和低的粘度，高的发火点和低的凝固点，不含酸、碱、灰尘和水分等杂质。
作用：加强绝缘和散热。 8)测温装置
监测变压器的油面温度。小型的油浸式变压器用水银温度计，较大的变压器用压力式温度计。
9)浸渍材料
变压器绕制好后，还要过最后一道工序，就是浸渍绝缘漆，它能增强变压器的机械强度、提高绝缘性能 、延长使用寿命，一般情况下，可采用甲酚清漆作为浸渍材料。
3.3互感器
互感器是按比例变换电压或电流的设备。其功能主要是将高电压或大电流按比例变换成标准低电压（100V）或标准小电流（5A或10A，均指额定值），以便实现测量仪表、保护设备及自动控制设备的标准化、小型化。同时互感器还可用来隔开高电压系统，以保证人身和设备的安全。
在供电用电的线路中电流电压大大小小相差悬殊从几安到几万安都有。为二次仪表测量需要转换为比较统一的电流，另外线路上的电压都比较高如直接测量是非常危险的。电流互感器就起到变流和电气隔离作用。显示仪表大部分是指针式的电流电压表，所以电流互感器的二次电流大多数安培级的（如5A等）。随着时代发展，电量测量大多已经达到数字化，而计算机的采样的信号一般为毫安级（0-5V、4-20mA等）。微型电流互感器二次电流为毫安级，主要起大互感器与采样之间的桥梁作用。微型电流互感器称之为“仪用电流互感器”。（“仪用电流互感器”有一层含义是在实验室使用的多电流比精密电流互感器，一般用于扩大仪表量程。）电流互感器原理线路图微型电流互感器与变压器类似也是根据电磁感应原理工作,变压器变换的是电压而微型电流互感器变换的
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