牽引變電所是指將發電廠經電力傳輸線送來的電能變換成適合機車車輛所需的電壓，並分送到接觸網或接觸軌(第三軌)的場所。分直流牽引變電所和交流牽引變電所。前者將電力傳輸線送來的高壓交流電能經變壓器降壓，然後經整流器變為直流後，送接觸網或接觸軌。後者可分為工頻、低頻單相及工頻三相交流牽引變電所，它們分別把電力傳輸線送來的電能變換成上述三種交流電後，分送到相應的接觸網。牽引變電所的主要設備有用於變換電壓的變壓器、用於接受和分配電能的配電裝置以及用於控制和保護的開關等。
基本介紹
- 中文名：牽引變電所
- 外文名：traction substation
- 核心設備：牽引變壓器
- 作用：為電力機車取供電
- 套用：電氣化鐵道等
- 學科：鐵道科學技術
分類,設計原則,布點,技術檔案,
分類
牽引變電所可按以下方法分類：
(1)按高壓輸電線的引入方式分類
主要有“T”接線（又稱分支接線）和“橋”接線。“其特點是外部的電力系統負載電流不進入牽引變電所。“橋”接線又可分為“內橋”接線所示]和“外橋”接線，其共同特點是允許外部的電力系統負載電流穿越牽引變電所一次側母線。一般來說，“內橋”接線適用於故障較多的長輸電線路以及主變壓器不需要經常切換的場合；“外橋”接線適用於故障較少的較短輸電線路以及主變壓器按固定備用方式需要經常切換的場合。
(2)按牽引變壓器的聯結形式分類
有單相聯結（又稱簡單單相聯結，或純單相聯結）；單相Vv聯結；三相Vv聯結；三相YNd11聯結和三相不等容量YNd11聯結；三相YNd11d1十字交叉聯結；斯科特聯結等。我國台灣省電氣化鐵道採用的還有列勃蘭聯結。國外，主要在日本，還有伍德橋聯結和改進伍德橋聯結等。
(3)按承擔供電臂的供電任務分類
有集中供電方式和分散供電方式。集中供電方式是指每個牽引變電所單獨承擔所轄供電臂的供電任務。分散供電方式是指每個牽引變電所除了在正常情況下承擔所轄供電臂的供電任務外，還能在事故或榆修的情況下承擔相鄰牽引變電所所轄供電臂的供電任務，即越區供電。牽引變電所一般採用集中供電方式，分散供電方式很少採用。
設計原則
(1)變電所主接線力求簡單可靠，提供靈活的運行方式。
(2)同車站的牽引變電所和降壓變電所應儘可能合建為牽引降壓混合變電所，以減少投資和便於運營管理，變電所位置選擇應與車站建築設計密切配合，儘量減少土建工程量。
(3)變電所布置方式因地制宜，結合各所址周邊地形、建築物、土建條件，經綜合比選後確定。
(4)房屋的布置應便於設備運輸，兼顧巡視的安全，相對關係應方便設備接線及電纜敷設。
(5)正線牽引變電所可按無人值班設計，車輛段牽引變電所可按近期有人值班、遠期無人值班。
(6)牽引變電所儘可能設在車站，與車站降壓變電所合建，節省投資；在長大區間高架段，儘可能沒在高架橋下，減少另外征地；在長大區間地面段，設線上路一側。
(7)牽引變電所應滿足牽引負荷要求，在遠期高峰負荷時，當一相鄰牽引變電所解列時，接觸網最低電壓高於1000V，鋼軌最高電位低於120V。
(8)綜合考慮牽引變電所分布對迷流防護的影響。
(9)牽引混合降壓變電所和降壓變電所的位置應便於設備運輸和運營管理。
(10)繼電保護裝置按滿足可靠性、選擇性、速動性和靈敏性要求設定。
(11)所內控制、保護沒備採用變電所綜合自動化系統。
(12)設備選擇立足於周內設備，技術性能達到國內先進水平。
布點
1．滿足直流牽引供電系統運行方式要求
(1)單牽引整流機組雙邊供電。各牽引變電所設定一套整流機組，同一供電分區由相鄰牽引變電所各經一路饋線同時供電，牽引網電壓質量較好且能耗較低。主要在法國巴黎、日本東京等採用，國內沒有。
(2)雙牽引整流機組雙邊供電。各牽引變電所的兩套牽引整流機組均投人運行，饋電方式和單牽引整流機組雙邊供電形式相同，牽引網電壓質量好，牽引網能耗低。
當一套整流機組故障或檢修退出後，另一套牽引整流機組若繼續運行．牽引變電所整流方式由雙機組等效24脈波變成單機組12脈波，諧波禽量增加。
(3)大雙邊供電。正常工作狀態下，正線接觸網南兩個相鄰牽引變電所構成雙邊供電；當某箇中間牽引變電所退出運行時，相關正線接觸網南與該牽引變電所相鄰的兩個牽引變電所通過直流母線或縱向聯絡開關等越區供電，即大雙邊供電方式。
2．滿足牽引網電壓損失允許值要求
牽引變電所布點一般採用以下方法：
(1)以線路中間車站設牽引變電所為布點基點。首先等慮牽引變電所與車站相結合。布點基本點：線路中站間距最大的兩個車站為基本點
(2)以線路術端車站設牽引變IU所為布點基點。一般牽引變電所與線路末端車站相結合。
(3)合理設定區間牽引變電所。對於地面線路，當因牽引變電所與車站結合，將使本牽引變電所退出運行時，牽引網電壓損失超標，可考慮設定區間牽引變電所。
對於地下線路，牽引變電所應與車站結合，不宜考慮設定地下區間牽引變電所。因為地下牽引變電所土建造價高，且運營不方便。
3．兼顧雜散電流腐蝕保護需要
在相同條件下，雜散電流與牽引變電所分區長度關係是：牽引變電所分區長度越長，產生雜散電流越大；反之，牽引變電所分區長度越短，產生雜散電流越小。
技術檔案
牽引變電所應具備下列技術檔案：
(1)一次接線圖、室內外平面布置圖、室外配電裝置的斷面圖、保護裝置的原理圖、二次接線的展開圖、安裝圖和電纜手冊等。
(2)製造廠提供的設備說明書。
(3)電氣設備、安全用具和絕緣工具的試驗結果，保護裝置的整定值等。
