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直流牵引供电系统仿真分析软件开发

直流牵引供电系统仿真计算设计338470

直流牵引供电系统仿真计算摘要在城市轨道交通蓬勃发展的今天，人们对城市轨道交通的安全与稳定提出了更高的要求。直流牵引供电系统是城市轨道交通的重要组成部分，供电的安全与可靠是城市轨道交通系统正常运行的保证。城市轨道交通短路故障的分析计算与仿真是提高牵引供电系统安全运行能力及相关保护与控制技术的基础。首先，本文对牵引变电所、牵引网、直流保护系统这三大部分的组成与结构进行了分析；根据城市轨道交通的特点对牵引变压器和牵引网的参数进行了分析计算，并建立了单边供电和双边供电方式下的等效电路模型，给出了不同供电方式下的稳态电流计算公式和计算实例。其次，本文对不同短路故障作了仿真分析。本文利用Matlab/Simulink工具对当前城市轨道交通直流供电系统广泛采用的12脉波、24脉波直流供电系统进行建模与仿真，通过仿真分析比较了12/24脉整流机组在空载、负载时候的谐波含量，24脉波整流机组比12脉波整流机组呈现出更好抑制11、13次谐波的性能。在所建立模型的基础上，对采用DC1500V接触线供电的地铁线路进行了不同点发生短路故障的仿真与分析。由于当线路发生短路故障时不是一座变电所供给短电流，而是由全线相连的变电所供给短路电流。为更精确反应短路电流状况，本文建立了考虑四座变电所供电的双边供电模型，并对不同点短路故障进行仿真分析，得出了近端短路与远端短路时的短路电流变化规律。参数计算、建模等的精确程度，都会对仿真得出的短路电流的上升率和幅值产生很大的影响。为更好的掌握短路电流的变化状况，文章仿真了直流侧参数对短路电流的影响，为直流保护整定值的调整提供理论依据。最后文章结合地铁的实际运行情况，对采用直线牵引电机的地铁机车启动的暂态电流和电机冲击电流加以仿真分析，结合给出的大电流脱扣保护与di/dt+△I保护这两种主保护的整定原则，对大电流脱扣保护与di/dt+△I保护参数予以整定计算，并对部分保护的配合使用作了分析。关键词：直流供电系统；地铁；24脉波整流；短路故障仿真；直流保护；电流上升率；电流增量

电力电子技术与电力系统分析matlab仿真

电气2013级卓班电力电子技术与电力系统分析课程实训报告专业：电气工程及其自动化班级：姓名：学号：指导教师：

兰州交通大学自动化与电气工程学院 2016 年 1 月日

电力电子技术与电力系统分析课程实训报告 1 电力电子技术实训报告 1.1 实训题目 1.1.1电力电子技术实训题目一一．单相半波整流参考电力电子技术指导书中实验三负载，建立MATLAB/Simulink环境下三相半波整流电路和三相半波有源逆变电路的仿真模型。仿真参数设置如下： (1)交流电压源的参数设置和以前实验相关的参数一样。 (2)晶闸管的参数设置如下： R=0.001Ω，L =0H，V f=0.8V，R s=500Ω，C s=250e-9F on (3)负载的参数设置 RLC串联环节中的R对应R d，L对应L d，其负载根据类型不同做不同的调整。 (4)完成以下任务： ①仿真绘出电阻性负载（RLC串联负载环节中的R d= Ω，电感L d=0，C=inf，反电动势为0）下α=30°，60°，90°，120°，150°时整流电压U d，负载电流L 和晶闸管两端电压U vt1的波形。 d ②仿真绘出阻感性负载下（负载R d=Ω，电感L d为，反电动势E=0）α=30°，60°，90°，120°，150°时整流电压U d，负载电流L d和晶闸管两端电压U vt1的波形。 ③仿真绘出阻感性反电动势负载下α=90°，120°，150°时整流电压U d，负载电流L d和晶闸管两端电压U vt1的波形，注意反电动势E的极性。 (5)结合仿真结果回答以下问题： ①该三项半波可控整流电路在β=60°，90°时输出的电压有何差异?

牵引供电系统知识点201701225

《牵引供电系统》知识点 1、轨道交通的供电制式：直流制、单相工频交流制、单相低频交流制。不同供电制的牵引供电系统结构，应用范围。 2、电气化铁路负荷等级和对进线电源的要求：一级负荷，牵引变电所有两路独立进线电源 3、我国电气化铁路的供电制式？单相工频交流制牵引供电系统组成。单相工频交流供电制式；单相工频交流制牵引供电系统组成：牵引变电所和牵引网组成。牵引网：由馈线、接触网、轨地回流线等组成。 4、牵引网为什么会出现分相？电分相绝缘装置设置在什么地方？有什么作用？因为牵引变压器将电力系统的三相电变为两相电，所以会出现分相；将分相绝缘器主要设置在牵引变电所出口处和分区所处；目的：把两相不同的供电区分开，并使机车光滑过渡。 5、牵引供电系统供电方式：直接供电方式，BT供电方式，带回流线的直接供电方式，AT供电方式。基本电路原理图，优缺点。直接供电方式：牵引电流通过电力机车后直接从钢轨或大地返回牵引变电所。结构简单，投资最少，维护费用低。在负荷电流较大的情况下，钢轨电位高；对弱电系统的电磁干扰较大。 BT供电方式：在接触网和回流线中串接吸流变压器，让牵引电流通过电力机车后从回流线返回牵引变电所。电磁兼容性能好，对周围环境影响小，钢轨电位低。带回流线的直接供电方式：相对直接供电方式，钢轨电位和对通信线路的干扰有所改善。钢轨电位降低；牵引网阻抗降低，供电距离增长；对弱电系统的电磁干扰减小相对BT方式，结构简单，投资少，维护费用低；牵引网阻抗减小，供电距离增长 AT供电方式：能显著降低电气化铁路对通信线路的干扰，由于长回路电压提

高1倍，因此在同样的牵引功率下网上电流减小，电压损失、功率损失下降，牵引变电所间距变大。 6、牵引供电系统与牵引负荷的特点，分别给电力系统带来哪些电能质量问题？牵引供电系统的负荷特性，主要取决于电力机车的电气特性、铁路线路条件和运输组织方案等因素。牵引变电所负荷具有如下特点：负荷波动频繁、负荷大小不均衡、负载率低、牵引变电所供电能力适应最大负荷需要。给电力系统带来了负序和谐波等电能质量问题。7、如何改善各个电能质量问题？有哪些措施？ 8、系统短路容量跟哪些因素有关？系统短路容量对各项电能质量指标有哪些影响？ 9、牵引供电系统电压水平的规定：机车/动车组、接触网、变压器额定电压，最高电压和最低电压 10、电压损失和电压降的概念及计算方法。 11、馈线电流的计算方法：负荷过程法（计算机仿真法）、统计法（同型列车法）、概率分布法 12、纯单相变压器、Vv接线变压器、YNd11接线变压器、Scott接线变压器（1）接线原理（2）根据换相要求确定次边牵引端口的电压相别，从而将原边接入合适的相别（3）原次边电流变换关系（4）归算到牵引侧的等值电路（5）在负荷相同的情况下，变压器容量有什么不同？（6）原边负序电流的计算（7）在负荷相同，接入系统电源相同的情况下，不同接线牵引变压器负序影响有什么不同？ 13、三相-两相平衡变压器的特点？ 14、牵引网阻抗计算的目的？确定牵引网压损，校验运行时网压水平；计算短路阻抗、短路电流，确定继电保

电力系统分析实验报告

五邑大学电力系统分析理论实验报告院系专业学号学生姓名指导教师

实验一仿真软件的初步认识一、实验目的：通过使用PowerWorld电力系统仿真软件，掌握电力系统的结构组成，了解电力系统的主要参数，并且学会了建立一个简单的电力系统模型。学会单线图的快捷菜单、文件菜单、编辑菜单、插入菜单、格式菜单、窗口菜单、仿真控制等菜单的使用。二、实验内容：（一）熟悉PowerWorld电力系统仿真软件的基本操作（二）用仿真器建立一个简单的电力系统模型： 1、画一条母线，一台发电机； 2、画一条带负荷的母线，添加负荷； 3、画一条输电线，放置断路器； 4、写上标题和母线、线路注释； 5、样程存盘； 6、对样程进行设定、求解； 7、加入一个新的地区。三、电力系统模型：按照实验指导书，利用PowerWorld软件进行建模，模型如下：四、心得体会：这一次试验是我第一次接触PWS这个软件，刚开始面对一个完全陌生的软件，我只能听着老师讲解，照着试验说明书，按试验要求，在完成试验的过程中一点一点地了解熟悉这个软件。在这个过程中也遇到了不少问题，比如输电线的画法、断路器的设置、仿真时出现错误的解决办法等等，在试验的最后，通过请教老师同学解决了这些问题，也对这个仿真软件有了一个初步的了解，为以后的学习打了基础。在以后的学习中，我要多点操作才能更好地熟悉这个软件。

实验二电力系统潮流分析入门一、实验目的通过对具体样程的分析和计算，掌握电力系统潮流计算的方法；在此基础上对系统的运行方式、运行状态、运行参数进行分析；对偶发性故障进行简单的分析和处理。二、实验内容本次实验主要在运行模式下，对样程进行合理的设置并进行电力系统潮流分析。选择主菜单的Case Information Case Summary项，了解当前样程的概况。包括统计样程中全部的负荷、发电机、并联支路补偿以及损耗；松弛节点的总数。进入运行模式。从主菜单上选择Simulation Control，Start/Restart开始模拟运行。运行时会以动画方式显示潮流的大小和方向，要想对动画显示进行设定，先转换到编辑模式，在主菜单上选择Options，One-Line Display Options，然后在打开的对话框中选中Animated Flows Option选项卡，将Show Animated Flows复选框选中，这样运行时就会有动画显示。也可以在运行模式下，先暂停运行，然后右击要改变的模型的参数即可。三、电力系统模型

牵引供电专题设计报告

牵引供电专题设计报告HXD型电力机车电气负荷特性统计分析姓名：学号：班级：指导老师：

一、HXD2电力机车主电路系统的构成及功能原理 1.网侧电路的组成 2.牵引电路二、谐波产生的原因 1.电力机车谐波 2.电力机车电气化用电特征 3.电力机车供电系统谐波的产生三、结合实测结果统计分析HXD2B0421 的电气负荷特性 1.实际线路上的功率曲线、电流有效值曲线 2.谐波特性，3、5、7、9等低次谐波及某些特征高次谐波含量随功率、电流变化曲线 3.不同负荷电流等级下的典型波形、频谱及等效干扰电流四、总结

一、HXD2电力机车主电路系统的构成及功能原理 HXD2型大功率交流货运电力机车的牵引电传动系统主要是由网侧电路、主变压器和牵引电路组成，其中牵引电路包括牵引变流器和牵引电机等。整个系统采用单轴独立控制方式，交一直一交变流技术对牵引电机进行牵引和制动特性控制。 1、网侧电路的组成网侧电路(如图1所示)主要由受电弓、高压隔离开关、网侧火花放电间隙、原边电流互感器、原边电流传感器、真空主断路器、避雷器、接地开关、高压电压互感器、高压连接导电杆以及主变压器原边绕组、组接地回流装置、电能计量装置等组成。图1网侧电路网侧电路主要是用于实现从接触网受流到机车，为机车上的主变压器提供25 kV／50 Hz的交流电源，作为整个机车工作的动力电源。

2牵引电路 2．1牵引变流柜的构成整台机车由两台牵引变流柜组成，每个牵引变流柜集成了一个转向架的两个牵引变流系统、两个牵引变流控制系统及一套冷却系统，一套牵引变流系统基本由预充电接触器、工作接触器、预充电电阻、整流功率模块、降压斩波模块、接地电阻、充电电容、充电电容电压指示灯、中间电压互感器、PWM逆变模块、整流输入电流传感器、逆变器输出电流传感器以及变流系统功率模块冷却用的轴流冷却塔风机等组成。 2．2牵引变流系统原理图3为HXD2型电力机车一个轴上的牵引变流系统电气原理图，整台机车的牵引电路包含有原理和结构相同的4套牵引变流器装置，分别

电力系统继电保护仿真实验指导书(试用稿)讲解

电力系统继电保护实验指导书张艳肖编适用于12级电气工程及其自动化专业西安交通大学城市学院二○一五年三月

目录第一部分MATLAB基础 ................................................................................... - 3 - 1.1 MATLAB简介 .......................................................................................... - 3 - 1.2 MATLAB的基本界面 ........................................................................... - 3 - 1.2.1MATLAB的主窗口 ...................................................................... - 3 - 1.2.2 MATLAB的主窗口 ....................................................................... - 3 - 1.3 SIMULINK仿真工具简介.................................................................... - 4 - 1.3.1SIMULINK的启动 ........................................................................ - 4 - 1.3.2SIMULINK的库浏览器说明........................................................ - 5 - 第二部分仿真实验内容.................................................................................. - 6 - 实验一电力系统故障.................................................................................... - 6 - 实验二电流速断保护.................................................................................... - 9 - 实验三三段式电流保护.............................................................................. - 13 - 实验四线路自动重合闸电流保护.............................................................. - 17 -

电力系统仿真

如图所示为一无穷大功率供电的三相对称系统，短路发生前系统处于稳定运行状态。假设a 相电流为)sin(i |0|0?αω-+=t (1-1) 式中， 2 22|0|m )'()'(L L R R U I m +++= ω,) '()'(arct an R R L L ++=ω? 假设t=0s 时刻，f 点发生三相短路故障。此时电路被分成俩个独立回路。由无限大电源供电的三相电路，其阻抗由原来的)'()'(L L j R R +++ω突然减小为L j R ω+。由于短路后的电路仍然是三相对称的，依据对称关系可以得到a 、b 、c 相短路全电流的表达式 []a T t m m m e I I t I ----+-+=)sin()sin()sin(i |0||0|a ?α?α?αω [ ] α ?α?α?αωT t m e I I t I - -----+--+=)120sin()120sin()120sin(i m |0||0|m b 。。。 [ ] α ?α?αααωT t m m m c e I I t I - -+--++-++=)120sin()120sin()120sin(i |0||0|。。。式中， 2 2m )(L R U I m ω+= 为短路电流的稳态分量的幅值。短路电流最大可能瞬时值称为短路电流的冲击值，以m i 表示。冲击电流主要用于检验电气设备和载流导体在短路电流下的受力是否超过容许值，即所谓的动稳定度。由此可得冲击电流的计算式为 m m 01.001 .0m )e 1(i I K I e I I im T T m m =+=+≈α α 式中，im K 称为冲击系数，即冲击电流值对于短路电流周期性分量幅值的倍数；αT 为时间常数。短路电流的最大有效值m I 是以最大瞬时值发生的时刻（即发生短路经历约半个周期）为中心的短路电流有效值。在发生最大冲击电流的情况下，有 22 2m 2 1(21)1(m 2） -+= -+= im I im I im K K I I m 短路电流的最大有效值主要用于检验开关电器等设备切断短路电流的能力。无穷大功率电源供电系统仿真模型构建假设无穷大功率电源供电系统如图所示，在0.02s 时刻变压器低压母线发生三相短路故障，仿真其短路电流周期分量幅值和冲击电流的大小。线路参数为 ;km 17.0,km 4.0,5011Ω=Ω==r x km L 变压器额定容量A MW S N ?=20，电压 U s %=10.5，短路损耗KW P s 135=?,空载损耗KW P 220=?，空载电流I 0%=0.8，变比 11110=T K ，高低压绕组均为Y 形联结；并设供点电压为110KV 。其对应的Simulink 仿真

地铁牵引供电系统运行仿真的研究

地铁牵引供电系统运行仿真的研究发表时间：2017-10-23T14:11:00.087Z 来源：《电力设备》2017年第17期作者：何涛李培强[导读] 摘要：介绍了地铁牵引供电系统的构成，并阐述了24脉波整流器的工作原理，并基于Matlab/Simulink仿真软件，对系统进行电气建模。所建模型包括牵引变压器、接触网、制动斩波、逆变电路等单元，控制方法采用恒压频比的V/F方法，通过列车在不同的运行状态下，列车牵引电机的转速和牵引变电站的取流的变化规律验证模型的准确性和有效性。（福建工程学院信息科学与工程学院福建福州 350118）摘要：介绍了地铁牵引供电系统的构成，并阐述了24脉波整流器的工作原理，并基于Matlab/Simulink仿真软件，对系统进行电气建模。所建模型包括牵引变压器、接触网、制动斩波、逆变电路等单元，控制方法采用恒压频比的V/F方法，通过列车在不同的运行状态下，列车牵引电机的转速和牵引变电站的取流的变化规律验证模型的准确性和有效性。关键词：牵引供电系统；24脉波整流；V/F控制引言由于地铁牵引供电系统的特殊性，输电线路以及机车运行方式多样，采取大规模的试验研究方法不仅会消耗大量的财力和物力，而且往往会受各方面因素的制约而难以实施。计算机仿真软件不仅可以降低研发的危险性和开支，还可以模拟试验无法进行的列车运行状态，为研究整个系统提供了有力的支持。地铁牵引供电系统主要包括：牵引变电所、牵引网和电动车组，其中牵引网由馈电线、接触网、走行轨及回流线等构成。牵引变电所是地铁牵引供电系统的核心，将35KV或者10KV三相高压交流电变成1500V或者750V低压直流电。馈电线将牵引变电所的直流电送到接触网上，电动车辆通过其受电弓与接触网的直接接触而获得电能，走行轨构成牵引供电回路的一部分，回流线将轨道回流引向牵引变电所。 1.地铁牵引供电系统建模 1.1牵引变电所建模牵引变电站的交直流变换过程是地铁牵引供电系统中的关键环节。它一般采用两台牵引变压器和四台整流器构成整流机组将外部电源接入的中压35KV或者10KV交流电转换成1500V或者750V直流电。本文以地铁牵引供电系统中的10KV等级牵引变压器为例，其连接方式是Dy11d0：将一次侧绕组接成三角形分别移相+7.5°和-7.5°，二次侧绕组分别接成星型和三角形。目前为了提高直流电的供电质量，尽可能的减少谐波对电网的影响，地铁大多数采用等效12脉波或者24脉波整流器。每台整流变压器由两个6脉波桥式整流器以并联方式来构成12脉波桥式整流器。而24脉波整流器则由两个12脉波整流器并联组成。通过在Matlab/Simulink 环境下建立牵引变压器模型和整流器模型，采用两台整流机组并联运行构成二十四脉波整器，通过牵引变压器空载输出电压可计算整流机组输出的空载直流电压为： Ud-整流机组空载输出电压；p-整流器脉波数；U2-牵引变压器空载输出电压。空载电压波形在一个交流周期内脉动24次，每个波动的间隔为15°。整流机组输出的空载直流电压为825V，与计算所得的输出电压基本相符。 1.2接触网建模在Matlab/Simulink仿真模型中，一般利用Pi Section Line模块来构建作为直流输电线路的接触网。本文通过改变列车受电弓与牵引变电所之间接触网的阻值来模拟列车的运行动态。 1.3地铁机车及传动系统建模地铁机车负荷主要包括机车牵引负荷（三相交流牵引电机）、机车辅助负荷、车厢负荷三部分构成。由于机车牵引负荷占总负荷的约80%，因此本文的列车模型以牵引电机为主体，它还包括逆变电路单元、滤波单元、以及制动单元模块。 1.4基于稳态模型的恒压频比的控制策略基于文章篇幅的限制，本文采用交流电机变频调速最基本的控制方式----恒压频比控制。为了在调速中有效利用电机，在整个调速范围内的电机的气隙磁场都应保持适当的强度。磁场过弱或者过于饱和都不能充分利用电机。三相异步电机定子绕组每相感应感应电动势的有效值为式中Ψg为气隙磁链。由式（3）可知气隙磁链与Eg/ f1成正比，也就是说只要协调好控制电压和频率便达到控制气隙磁场的目的。本文只考虑基频以下的调速，此刻定子阻抗压降较小时可认定电压幅值Us≈Eg，因此Us/f1=常值时便可近似的认为气隙磁链不变。 2.地铁牵引供电系统仿真模型地铁牵引变电站的站间距离一般为0.8km-3km左右，机车通过该距离所需要的时间在1min-5min。在此区间内，机车首先启动加速行驶，在达到一定速度时采用惰行方式滑行，最后采用制动方式停车进站。地铁机车在稳态运行时采用双边供电回路，因此基于之前介绍的各个模块单元，通过Matlab/Simulink搭建成电路单元并进行封装，最后组成能够模拟列车稳态运行的直流牵引供电系统。 3.仿真结果及分析 3.1 仿真结果由于实际情况和研究重点的限制，本文在仿真中做了如下假设：

牵引供电总结

1、.牵引供电系统的组成：牵引变电所，牵引供电回路，开闭所，分区所，自耦变压器站，牵引网（供电线，接触网，回流线，分相绝缘器，分段绝缘器，供电分区）牵引变电所：在牵引变电所内装设有牵引变压器，将电力系统110kV 或220kV 的高压降低为27．5kV 或2×27．5kV(自耦变压器供电方式)，以单相电馈送给牵引网，供电力机车使用。分区所：接触网通常在两相邻牵引变电所的中央断开，将相邻的牵引变电所中间的两个供电臂分为两个供电分区没在中央断开出设置开关设备可以将两个供电分区联通，此处的开关设备称为分区所。分区所可以使相邻的接触网供电区段实现并联或单独工作，可以增加供电的灵活性和运行的可靠性。自耦变压器站:在沿线每隔10-15km 设置一台自耦变压器，用于自耦变压器供电方式。 2、供电电流制：直流制：600v ，750v ，1500v ，3000v 。低频交流制：15kv/16.67hz ，11kv 或12.5kv/25hz ；单相工频交流制：27.5kv/50hz 。 3、牵引网的供电方式：直接供电方式（DF ）,直接加回流供电方式（DN ），自耦变压器供电方式（AT ），吸流变压器供电方式（BT ），CC 供电方式。 DF :牵引变电所将电能通过馈线传输到接触网，接触网通过受电弓连接到变压器仪一次测，然后通过钢轨流回变电所。特点：供电回路的构成最简单，工程投资、运营成本和维修工作量都少；但对邻近通信线路的干扰影响严重，钢轨电位比其它供电方式要高。 DN ：在直接供电方式的结构上增设与轨道并联的架空回流线，就成为带回流线的直接供电方式，特点：原来流经轨道、大地的回流，一部分改由架空回流线流回牵引变电所，其方向与接触网中馈电电流方向相反，架空回流线与接触网距离较近，因此，相当于对邻近通信线路增加了屏蔽效果。牵引网阻抗和轨道电位都有所降低。 AT:自耦变压器供电方式，简称AT 供电方式。特点：它无需提高牵引网的绝缘水平及可将供电电压提高一倍。在相同的牵引负荷条件下，接触网和正馈线中的电流大致可以减少一半。AT 供电方式牵引网单位阻抗减小，从而提高了牵引网的供电能力，大大减小了牵引网的电压损失和电能损失。牵引变电所的间距可增大到90~100kM ，不但变电所需要数量可以减少，而且相应的外部高压输电线数量也可以减少，对邻近通信线的综合防护效果优于BT 供电方式。缺点主要是结构比较复杂，工程投资比较大，施工、维修和运行也比较复杂。 BT ：它是在牵引网中，每相距1.5~4km 间隔，设置一台变比为1：1的吸流变压器，其一次线圈串接入接触网中，二次线圈串接在回流线中。?回流线和接触网中的电流基本上大小相等，方向相反。两者的交变磁场基本上可相互平衡，显著的减弱了接触网和回流线周围空间的交变磁场，使牵引电流在邻近的通信回路中的电磁感应影响大大地减少了。缺点：1.牵引网阻抗增大。2.牵引网电压损失增大。3.牵引网电能损失增大。3.对接触网运行产生不利影响。 CC ：CC 供电是一种新型的供电方式。它的同轴电力电缆(CC)沿铁路线路埋设，内部芯线作为供电线与接触网1连接，外部导体作为回流线与钢轨2相接，每隔5-10km 做一个分段。 4、单相接线变压器：不对称度100%。优点：①容量利用率可达100%。②主接线简单，设备少，占地面积小，投资少。缺点：①不能供应三相负荷用电。②产生较大的负序电流。③接触网供电不能实现双边供电。 Vv 接线变压器：原边接入电力系统的两个线电压(如AB 、BC)。次边各有一端分别接到牵引侧的两相母线上，公共端子与轨道及接地网连接。由于对地电压相位不同，中间必须用分相绝缘器断开。用于DN 供电方式，不对称度： I n I α β= ，%100112 ?++-=n n n K I 。优点：①可以根据两供电臂负荷轻重，分别选择两台单相变压器容量，容量利用率可达到100%。②设备简单，投资小。缺点：①在正常工作时，需投入两台单相变压器，采用固定备用时，还需设置另外两台变压器备用，需占用较大空间。②当一台变压器因故停电时，另一台变压器必须跨相供电，兼供左右两边供电分区的牵引网。③接触网供电不能实现双边供电。 Vx 接线变压器：由两台二次侧有中点抽头的单相变压器组成。变压器一次侧端线分别接入三相电力系统，二次侧端线a1x1和a2x2 分别接到两组55kV 牵引母线。用于AT 供电方式，不对称度：与Vv 接线变压器相同三相YNd11接线牵引变压器：不对称度与Vv 接线变压器相同。容量k=75.6%，设计时，一般使供电臂电流达到额定值的1.11倍，此时，相应变压器的容量利用率也可达到1.11×0.765=0.84。三相不等容量牵引变压器的容量利用率可以达到95.4%。优点：①变压器原边采用YN 结线，中性点引出接地方式与高压电网相适应。②与普通电力变压器技术可以通用，具有结构简单，制造方便的特点。 ③牵引变压器低压侧保持三相，有利于供应牵引变电所自用电和地区三相电力。缺点：①牵引变压器容量不能得到充分利用。②比单相接线牵引变压器的牵引变电所的主接线要复杂，用的设备多，工程投资也较多，维护检修工作量及相应的费用也有所增加。轮换联接方式：依次换接合对称换接。换接规则：①变压器副边的端子c 接地②a 端子接“+”电压供电臂，b 端子接“-”电压供电臂③原边按照Ynd11变压器接线展开图完成与电力系统接线。斯科特变压器：Scott 接线变压器底（M ）座绕组原边接入电力系统AB 相（线电压），高（T ）座绕组原边一端接底绕组的中点D ，另一端接入C 相。在M 、T 两供电臂负荷电流大小相等、功率因数相等的条件下，Scott 牵引变压器原边三相电流大小相等，相位互差120°，即原边三相电流对称。变压器设计容量92.8%。斯科特变压器没有中性点，所以它适用于中性点不要求接地，运输较繁忙，两供电臂负荷电流接近相等的牵引变电所。用逆斯科特接线变压器把对称两相电压变换成对称三相电压，解决所用电和地区供电的问题。优点：①能够减少负序。②变压器容量利用率较高。缺点：①变压器制造困难，造价高。②变电所主接线复杂，设备较多，工程投资也较大，维护检修工作量及费用较大。③原边T 接地（O 点）电位随负载变化而产生漂移。变压器的绝缘水平要采用全绝缘。 5、变压器容量选择：（1）确定计算容量。根据铁道部任务书中规定的年运量大小和行车组织的要求，按正常运行的计算条件求出供应牵引负荷所必须的最小容量。（2）确定校核容量。根据列车紧密运行时的计算条件和充分利用牵引变压器的过负荷能力所计算的容量，这是为确保变压器安全运行所必须的容量。（3）确定安装容量。根据计算容量和校核容量，同时考虑备用等其他因素，并根据实际变压器系列产品的规格确定的变压器台数与容量。在变压器负荷容量计算过程中，应将馈线负荷电流变换成变压器绕组的有效电流，用绕组有效电流计算变压器的容量。 6、高压侧接线方式：单母线，单母线分段，桥形接线（内桥，外侨，简单）低压侧接线方式：单母线分段，单母线带旁路母线，低压侧馈线有断路器备用（百分百备用，百分之五十备用，旁路断路器备用）。单母线接线：一般将其高压电源回路和用电回路都通过隔离开关、断路器接在同一套母线上，构成单母线接线。优点：结构简单、设备少、配电装置费用低、经济性好并；没有复杂的倒闸作业，可以避免或减少误操作；任一用电回路可从任何电源回路取得电能，不致因运行方式的不同而造成相互影响。缺点：检修任一回路断路器和隔离开关时造成该回路停电，另外检修母线和与母线连接的隔离开关时，将造成全变电所停电；而母线发生故障，将使全部回路断开，待故障排除后才能恢复供电。因此，供电可靠性不强，而且断路器无备用。单母线分段接线：优点：正常运行时，两分段母线并列运行，分段断路器闭合，既能通过穿越功率，又可在必要的时候将母线分成两段，这样，当母线检修和与母线连接的隔离开关检修时，停电范围可缩小一半；母线故障时，分段断路器自动跳闸，将故障段母线断开，非故障段母线及其线路仍照常工作，仅使故障段母线连接的线路停电。缺点：分段母线可轮流检修，检修时将造成该段母线上所有回路停电；另外断路器仍无备用。广泛用于城市电牵引变电所和110kV 电源进线回路较少的牵引供电系统。单母线带旁路母线接线：优点：旁路母线的作用是检修任一台进出线断路器时，提供工作电流的另一条通路，从而不中断该回路供电。缺点：增加了一套旁路母线和相应的设备，以及为此而增加配电装置空间。 7、电流增量保护：当牵引网发生高阻接地故障时，故障电流可能小于最大负荷电流，阻抗保护和电流速断、过电流保护不能动作。此时应该设置电流增量保护。当机车正常运行时，由于机车电抗器的作用，短时间内电流增量不会很大；而发生短路时，电流瞬间增大到短路电流，和电流增量较大，通过比较正常状态下的负荷电流和高电阻故障电流随时间变化的不同就可以检出故障。电流增量保护的选择能力比普通电流保护高，除了反应稳态最大负荷以外，还同时反应短时间内电流的增量，其电流整定值可适当减至一列车的最大电流。 8、电压损失：在进行工程计算时要计算馈电臂的最大电压损失，它是指列车在紧密运行时，可能出现的短时(1-2min)最大损失，与此相应的为馈电臂最低电压。此外还要计算列车在限制区间和馈电臂末端追踪间隔的平均电压损失，依据具体条件(线路运行情况)进行计算。电压损失是算数差，电压降落是矢量差。一般压损小于压降的模。 9、改善供电臂电压水平的措施：1、调整牵引变电所母线电压，方法有：牵引变压器分接头调压、专用变压器调压、特殊接线变压器等。2、降低牵引网阻抗：采用载流承力索或加强线是减小牵引网阻抗的有效办法。可以架设捷接线，来有效减少电流路径，减少牵引网阻抗，从而达到减少电压损失的目的。采用采用带电承力索或加强导线可起到降低牵引网阻抗的作用，一般可降低25%以上。3、提高负载功率因数，进行集中式串联电容补偿。4、采用合理的牵引网供电方案：适当选择牵引变电所的位置，保证合理的供电臂长度，是保证电压损失在规定范围内的重要保证。另外，双边供电比单边供电从减少电压损失的角度更为优越，但是会增加继电保护的难度。 10、减少牵引供电系统电能损失的措施：1、限制供电臂的长度。2、增设加强导线。3、双边供电方式。4、在有条件的牵引网地段设置捷接线。5、牵引供电系统采用直接供电方式比有吸回装置的供电方式能耗要小。6、对牵引网的结构、材质、导线及截面进行优选，以降低牵引网阻抗。?7、由于负荷要求，需要对接触悬挂采取分段实行不同截面时，已有近电源点开始一次由大到小采取不同截面。对于复线区段，则以将大截面导线均匀布置与近电源侧的上下行接触悬挂内。所以一般加强导线设于变电所端。8、结合变压器的经济运行选择容量，并实现牵引变压器的经济运行。9、复线区段，在分区亭处将上、下行并联供电，可减少牵引网电能损耗。10、一般在牵引变电所设无功补偿装置，可提高功率因数，并减少电能损耗。 11、静电感应：接触网带电时，将在邻近空劲产生高压电场，从而使邻近空间各点具有一定的电位。危害：有可能在通信电路中产生危险电压，使通信设备绝缘遭到破坏，甚至危及操作和维护人员的安全。牵引网在与其邻近的其它电路和金属管道中以及电气设备的金属外壳和其它金属物上，也可能产生危险电压。防范：对处于电气化铁道10m 以内的未接地的金属建筑物也会出现较大的静电感应电位。因此这些建筑都应有良好的接地。铁路沿线电话、信号和电力线路也需要可靠接地，或者采取其他的措施以免在线路上发生危险。电磁感应：当接触网中流过交流电时，交流牵引网在其周围空间产生交变磁场，从而在邻近的通信线路中产生纵向感应电动势。危害：当通信线与接触网相距不远，平行长度较大时，在通信线的50HZ 纵向感应电动势也可以达到危险程度。

计算机仿真实验-基于Simulink的简单电力系统仿真参考资料

实验七基于Simulink 的简单电力系统仿真实验一．实验目的 1) 熟悉Simulink 的工作环境及SimPowerSystems 功能模块库； 2) 掌握Simulink 的的powergui 模块的应用； 3) 掌握发电机的工作原理及稳态电力系统的计算方法； 4）掌握开关电源的工作原理及其工作特点； 5）掌握PID 控制对系统输出特性的影响。二．实验内容与要求单机无穷大电力系统如图7-1所示。平衡节点电压044030 V V =∠?。负荷功率10L P kW =。线路参数：电阻1l R =Ω；电感0.01l L H =。发电机额定参数：额定功率100n P kW =；额定电压440 3 n V V =；额定励磁电流70 fn i A =；额定频率50n f Hz =。发电机定子侧参数：0.26s R =Ω，1 1.14 L mH =，13.7 md L mH =，11 mq L mH =。发电机转子侧参数：0.13f R =Ω，1 2.1 fd L mH =。发电机阻尼绕组参数：0.0224kd R =Ω，1 1.4 kd L mH =，10.02kq R =Ω，11 1 kq L mH =。发电机转动惯量和极对数分别为224.9 J kgm =和2p =。发电机输出功率050 e P kW =时，系统运行达到稳态状态。在发电机输出电磁功率分别为170 e P kW =和2100 e P kW =时，分析发电机、平衡节点电源和负载的电流、电磁功率变化曲线，以及发电机转速和功率角的变化曲线。

G 发电机节点 V 负荷 l R l L L P 图 7.1 单机无穷大系统结构图输电线路三．实验步骤 1. 建立系统仿真模型同步电机模块有2个输入端子、1个输出端子和3个电气连接端子。模块的第1个输入端子（Pm）为电机的机械功率。当机械功率为正时，表示同步电机运行方式为发电机模式；当机械功率为负时，表示同步电机运行方式为电动机模式。在发电机模式下，输入可以是一个正的常数，也可以是一个函数或者是原动机模块的输出；在电动机模式下，输入通常是一个负的常数或者是函数。模块的第2个输入端子（Vf）是励磁电压，在发电机模式下可以由励磁模块提供，在电动机模式下为一个常数。在Simulink仿真环境中打开Simulink库，找出相应的单元部件模型，构造仿真模型，三相电压源幅值为4403，频率为50Hz。按图连接好线路，设置参数，建立其仿真模型，仿真时间为5s，仿真方法为ode23tb，并对各个单元部件模型的参数进行修改，如图所示。

铁路牵引供电系统实习总结

天津铁道职业技术学院毕业环节总结电气化铁道技术专业毕业总结系部铁道动力系班级电气化铁道技术1207班姓名魏子涵完成日期 2015年5月31日

电气化铁道技术毕业实习总结魏子涵时间就像白驹过隙一样，很快的三年的大学生活就要落幕，这三年的学习生活充满的各种滋味，有欢笑有汗水，生活就是这样，每一段时间都有不一样的事情发生，这三年是十分充实的，也是这三年的时间，促使我从一个学生不断的转变，让我不断的在探索中融入这个社会。大学生活即将结束时，感谢学校和单位给我们提供一个实习机会，让我在实践中更好地掌握从书本中学习的专业知识感受企业和社会文化，帮助我在将来的工作中更好地适应和发挥。一、实习概况（一）实习时间 2014年12月1日—15年5月31日（二）实习地点兰州铁路局兰州供电段（三）实习基本内容：在兰州供电段实习期间，主要学习供电段日常安全及工作是注意事项和铁路牵引变电所一、二次设备的绝缘测试以及接触网的维护与检修。二、实习具体过程（一）接触网部分 1.接触网工作基本知识的学习通过对铁路安全文件的学习，我了解到接触网工必须实行安全等级制度, 经过考试评定安全等级, 取得安全合格证之后, 方准参加接触网的运行和检修工作。接触网工分工较细, 同为接触网工岗位, 根据工作性质、安全等级的不同, 分为工作票填发人、工作领导人、监护( 工作监护、验电接地监护) 人、操作人、要令人、车梯负责人、防护人等。工作职责也相应分为接触网工作票签发人工作职责、接触网工作领导人工作职责和作业组成员(包括监护、操作、要令、防护、车梯负责人等; 工作票签发人可以是作业组成员参加作业, 但必须履行作业组成员的工作职责) 工作职责。 2 .接触网日常工作在师傅的指导下，我们学习了：

电力系统分析仿真实验报告

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电力系统分析仿真实验报告 ****

目录实验一电力系统分析综合程序PSASP概述 (3) 一、实验目的 (3) 二、PSASP简介 (3) 三、实验内容 (5) 实验二基于PSASP的电力系统潮流计算实验 (9) 一、实验目的 (9) 二、实验内容 (9) 三、实验步骤 (14) 四、实验结果及分析 (15) 1、常规方式 (15) 2、规划方式 (23) 五、实验注意事项 (31) 六、实验报告要求 (31) 实验三一个复杂电力系统的短路计算 (33) 一、实验目的 (33) 二、实验内容 (33) 三、实验步骤 (34) 四、实验结果及分析 (35) 1、三相短路 (35) 2、单相接地短路 (36) 3、两相短路 (36) 4、复杂故障短路 (36) 5、等值阻抗计算 (37) 五、实验注意事项 (38) 六、实验报告要求 (38)

实验五基于PSASP的电力系统暂态稳定计算实验 (39) 一、实验目的 (39) 二、实验内容 (39) 三、实验步骤 (40) 四、实验结果级分析 (40) 1、瞬时故障暂态稳定计算 (40) 2、冲击负荷扰动计算 (44) 五、实验注意事项 (72) 六、实验结果检查 (72)

实验一电力系统分析综合程序PSASP概述一、实验目的了解用PSASP进行电力系统各种计算的方法。二、PSASP简介 1．PSASP是一套功能强大，使用方便的电力系统分析综合程序，是具有我国自主知识产权的大型软件包。 2．PSASP的体系结构：报表、图形、曲线、潮流计算短路计电网基固定用户自定固定第一层是：公用数据和模型资源库，第二层是应用程序包，第三层是计算结果和分析工具。 3．PSASP的使用方法：（以短路计算为例） 1).输入电网数据，形成电网基础数据库及元件公用参数数据库，（后者含励磁调节器，调速器，PSS等的固定模型），也可使用用户自定义模型UD。在此，可将数据合理组织成若干数据组，以便下一步形成不同的计算方案。

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