1 题目 某牵引变电所位于大型编组站内，向两条复线电气化铁路干线的两个方向供电区段供电，已知列车正常情况的计算容量为22000 kV A (三相变压器)，并以10kV 电压给车站电力照明机务段等地区负荷供电，容量计算为2200 kV A ，各电压侧馈出数目及负荷情况如下：25kV 回路(1路备)：两方向年货运量与供电距离分别为 kM 50Mt 30L Q 11??=，kM 30Mt 40L Q 22??=，kM Mt 10kWh 120Δq ?=。10kV 共4回路(2路备)。 供电电源由系统区域变电所以双回路110kV 输送线供电。本变电所位于电气化铁路的首端，送电线距离30km ，主变压器为SCOTT 接线。 2 题目分析及解决方案框架确定 2.1 牵引变压器台数和容量的选择 三相牵引变压器的计算容量是由牵引供电计算求出的。本变电所考虑为固定备用方式，按故障检修时的需要，应设两台牵引用主变压器，地区电力负荷因有一级负荷，为保证变压器检修时不致断电，也应设两台。 由已知牵引负荷量，可知25kV 侧的额定电流e I 为 =e I U 3S/=523(A)25)3(22000=? SCOTT 变压器计算容量公式为： 当Mx Tx I I >时： (kV A)2UI S Tx = 当Tx Mx I I >时： 2Tx 2 Mx I 3I U S +=(kVA) 校核容量公式为： 当Mmax Tmax I I >时： (kV A)2UI S Tmax bmax = 当Tx Mx I I >时： 2Tmax 2 Mmax bmax I 3I U S +=(kVA) (kV A)k S S bmax 校核=(k=1.5) 方案A ：当Mx Tx I I >时，假设M I =0、T I =Tx I (kV A)2UI S Tmax bmax =29150(kVA)523252=??= 当Tx Mx I I >时，假设T I =0，M I =Mx I 2Tmax 2Mmax bmax I 3I U S +==A)23875.9(kV 25523305233252=??=+?? 校核容量为取两者较大的，所以：29150(kV A)S bmax = (kV A)k S S bmax 校核==19767(kV A)1.529150=
电力牵引传动与控制第一章电力牵引传动与控制系统概述 一、系统组成与功用 1.①内燃机车电力传动与控制系统组成 ②电力机车电力传动与控制系统组成 2.机车理想牵引特性曲线 图1.2 牛马特性 理想特性要求：机车在运行时能经常利用其动力装置的额定功率.即：F·V=3.6η·N=const.
3.电传动装置的功用？ 图1.3 柴油机功率特性和扭矩特性 ①充分利用和发挥机车动力装置的功率； ②扩大机车牵引力F与速度V的调节范围； ③提高机车过载能力，解决列车起动问题； ④改善机车牵引控制性能。 Why要电传动：柴油机通过机械直接传动不能适应机车起动、过载、恒功等要求 二、系统分类 1.直-直电力传动系统 内燃或电力机车采用直流牵引发电机或直流电网直接向数台直流牵引电动机供电的传动方式。 特点： ①调速性能优良，系统简洁。 ②直流牵引电机造价较高，但可靠性、维护性相对较差。 ③受直流电机换向条件和机车限界、轴重等限制，主发电机单机功率受到限制。一般在2200KW以下。 ④车型：早期DF,DF2,DF3,ND1,ND2等
2.交-直电力传动系统 内燃或电力机车采用交流牵引发电机或单相交流网及变压器，通过整流器向数台直流牵引电动机供电的传动方式。 特点： ①采用三相交流同步发电机，结构简单，可靠性高，重量轻，造价较低。 ②适用于大功率机车。 ③车型：DF4，DF5，DF7，DF11，ND4，ND5，SS3-SS9等。 3.交-直-交电力传动系统 内燃或电力机车采用交流牵引发电机或单相交流电网及变压器，经整流器将交流电变换成直流，再通过逆变器将直流电变换成频率和幅值按列车运行控制要求变化的交流电，向数台交流牵引电动机供电的传动方式。 特点： ①采用交流牵引电机，彻底克服了直-直系统的不足，重量轻，造价低，可靠性及维修性好 ②良好的粘着性能 ③适用于大功率 ④控制系统复杂 ⑤车型：DF4DAC,NJ1; DJ,DJ2,DJJ1,DJ4; HX、CRH系列等 三、发展历史与现状 1.大功率（内然）机车电力传动与液力传动两种主要传动方式的演变与发展 主要趋势：电力传动 2.电力传动形式的发展：直-直→交-直→交-直-交 发展趋势：大功率、电力牵引、交流传动
《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
电力牵引传动课程设计 实验报告
三相异步电机的VVVF控制实验报告 一、实验目的 通过实验将学习到的理论知识与实际相结合，进一步加深对三相异步电机VVVF调速控制的理解，深入了解VVVF控制的基本原理以及基本控制方法。 二、实验原理 1、变频调速基本控制方法 n=n01?s=60f1 p 1?s 一台电机如若希望获得良好的运行性能、力能指标，必须保持其磁路工作点稳定不变，即保持每极磁通量?m额定不变。 异步电机定子每相电势有效值公式： E1=4.44f1W1K w1?m 其中：f1—定子供电频率（HZ）；W1—定子每相串联匝数； K w1—基波绕组系数；?m—每极气隙磁通（Wb）。 ?m∝E1/ f1 E1不易控制。频率f1只要不很低，定子阻抗远远小于励磁阻抗，此时定子压降可忽略不计，U1近似等于E1。而U1很容易控制。 只要控制U1/ f1恒定，即实现恒压频比，即可使气隙磁通?m维持在额定值。
（1）基频以下调速 机械特性： T m = 3 2Ω0 U 2 R 1+ (X 1+X 2′)2 +R 12 ≈32Ω0U 12 X 1+X 2 ′=3p 1U 121 12′ =C （U 11 ）2 S m ≈R 2′12′=11n 0=60f 1 ∝f 1 最大转速降n 0S m 为恒定值。 低频时定子电阻R 1不能忽略 , 因此U 1不能认为近似等于E 1。如果还是控制U 1/ f 1恒定，并不能保证E 1/ f 1恒定，气隙磁通?m 就不能维持在额定值，而是小于额定值，电机没有得到充分利用，带载能力下
降，致使最大转矩T m减小。 低频时对定子电压进行相应补偿，才能保证E1f1恒定，如要求调速过程中电机的过载能力不变，即过载倍数K T不变，而电机容许输出转矩（额定转矩）T N=T m/K T,如前所述，T m为恒定值，所以T N也为恒定值。可见基频以下调速可实现恒转矩输出。 基频以下，磁通恒定时转矩也恒定，属于“恒转矩调速” （2）基频以上调速 机械特性：
《 电力系统课程设计《三相短路故障分析计算机算法设计》 一． 基础资料 1. 电力系统简单结构图如图 25MW cos 0.8N ?=cos 0.85 N ?=''0.13 d X =火电厂 110MW 负载 图1 电力系统简单结构图 '' 0.264 d X = 2．电力系统参数 如图1所示的系统中K （3） 点发生三相短路故障，分析与计算产生最大可能的故障电流 和功率。 （1）发电机参数如下： 发电机G1：额定的有功功率110MW ，额定电压N U =；次暂态电抗标幺值'' d X =，功率因数N ?cos = 。 … 发电机G2：火电厂共两台机组，每台机组参数为额定的有功功率25MW ；额定电压U N =； 次暂态电抗标幺值'' d X =；额定功率因数N ?cos =。 （2）变压器铭牌参数由参考文献《新编工厂电气设备手册》中查得。 变压器T1：型号SF7-10/，变压器额定容量10MV ·A ，一次电压110kV ，短路损耗59kW ，
空载损耗，阻抗电压百分值U K %=，空载电流百分值I 0%=。 变压器T2：型号，变压器额定容量·A ，一次电压110kV ，短路损耗148kW ，空载损耗，阻抗电压百分值U K %=，空载电流百分值I 0%=。 变压器T3：型号SFL7-16/，变压器额定容量16MV ·A ，一次电压110kV ，短路损耗86kW ，空载损耗，阻抗电压百分值U K %=，空载电流百分值I 0%=。 （3）线路参数由参考文献《新编工厂电气设备手册》中查得。 线路1：钢芯铝绞线LGJ-120，截面积120㎜2 ，长度为100㎞，每条线路单位长度的正 序电抗X 0（1）=Ω／㎞；每条线路单位长度的对地电容b 0(1)=×10﹣6 S ／㎞。 对下标的说明 X 0(1)=X 单位长度（正序）；X 0（2）=X 单位长度（负序）。 / 线路2：钢芯铝绞线LGJ-150，截面积150㎜2 ，长度为100㎞，每条线路单位长度的正 序电抗X 0（1）=Ω／㎞；每条线路单位长度的对地电容b 0(1)=×10﹣6 S ／㎞。 线路3：钢芯铝绞线LGJ-185，截面积185㎜2 ，长度为100㎞，每条线路单位长度的正 序电抗X 0（1）=Ω／㎞；每条线路单位长度的对地电容b 0(1)=×10﹣6 S ／㎞。 （4）负载L ：容量为8＋j6（MV ·A ），负载的电抗标幺值为=* L X ** 22 *L L Q S U ；电动机为2MW ，起动系数为，额定功率因数为。 3．参数数据 设基准容量S B =100MV ·A ；基准电压U B =U av kV 。 （1）S B 的选取是为了计算元件参数标幺值计算方便，取S B -100MV ·A ，可任意设值但必须唯一值进行分析与计算。 （2）U B 的选取是根据所设计的题目可知系统电压有110kV 、6kV 、10kV ，而平均额定电压分别为115、、。平均电压U av 与线路额定电压相差5%的原则，故取U B =U av 。 / （3）'' I 为次暂态短路电流有效值，短路电流周期分量的时间t 等于初值（零）时的有效值。满足产生最大短路电流的三个条件下的最大次暂态短路电流作为计算依据。 （4）M i 为冲击电流，即为短路电流的最大瞬时值（满足产生最大短路电流的三个条件 及时间K t =）。一般取冲击电流M i =2×M K ×''I ='' I 。 （5）M K 为短路电流冲击系数，主要取决于电路衰减时间常数和短路故障的时刻。其范围为1≤M K ≤2，高压网络一般冲击系数M K =。 二．设计任务及设计大纲 1.各元件参数标幺值的计算，并画电力系统短路时的等值电路。 （1）发电机电抗标幺值 N B G G P S 100%X X ?= N ?cos 公式①
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
目录 1 选题背景 (1) 2 方案论证 (1) 2.1 变压器容量和台数选择 (1) 2.2 主接线方案拟定 (1) 3 过程论述 (3) 3.1 电压不对称系数计算 (3) 3.2 变压器与配电装置的一次投资与折旧维修费 (6) 3.3 各方案的电能损耗 (7) 4 设计体会 (9) 参考文献 (11)
1 选题背景 题目：某牵引变电所位于大型编组站内，向两条复线电气化铁路干线的三个方向馈电区段供电，已知列车正常情况的计算容量为12000kV A（三相变压器），并以10kV电压给车站电力照明机务段等地区负荷供电，容量计算为3850kV A。各电压侧馈出线数目及负荷情况如下： 25kV回路（1路备）：两方向年货运量与供电距离分别为Q1L1=33×60Mt.Km; Q2L2=31×25Mt.Km，K R=0.2，△q=100KWh/Kt.Km。 10kV回路（2路备）：供电电源由系统区域变电所以双回路110KV输送线供电。 本变电所是终端变，送电线距离10kM。 主变压器为三相接线，要求：画出变电所得电气主接线。（包括变压器容量计算；各种方案主接线的比较；主设备的选择；） 由题意知，本牵引变电所担负着重要的牵引负荷供电任务（一级负荷）、馈线数目多、影响范围广，应保证安全可靠持续性的供电。10千伏地区负荷主要为编组站自动化驼峰、信号自动闭塞、照明及其自动装置等一部分为一级负荷、其他包括机务段在内的自用电和地区三相负载等均为二级负荷，也应满足有足够安全可靠供电的要求。本变电所为终端变电所，一次侧无通过功率。 2 方案论证 2.1 变压器容量和台数选择 三相牵引变压器的计算容量是由牵引供电计算求出的。本变电所考虑为固定备用方式，按故障检修时的需要，应设两台牵引用主变压器，地区电力负荷因有一级负荷，为保证变压器检修时不致断电，也应设两台。 因没有校核容量，只考虑计算容量来选择变压器，牵引变压器计算容量为12000kV A,故选择容量为12500kV A的变压器，而地区变压器选择6300kV A变压器。 根据原始资料和各种负荷对供电可靠性要求，主变压器容量与台数的选择，可能有以下两种方案： 方案A:2×12500kV A牵引变压器+2×6300kV A地区变压器，一次侧同时接于110kV母线，（110千伏变压器最小容量为6300kV A）。 方案B:2×16000kV A的三绕组变压器，因10千伏侧地区负荷与总容量比值超过15%， 采用电压为110／25／10.5kV A，结线为 0// Y??两台三绕组变压器同时为牵引负荷与地区电力负荷供电。各绕组容量比为100:100:50。 2.2 主接线方案拟定 按110kV进线和终端变电所的地位，考虑变压器数量，以及各种电压级馈线数目、可靠供电的需要程度选择结线方式。 （1）对于上述方案A，因有四台变压器，考虑110kV母线检修不致全部停电，采用
数字电路课程设计 一、概述 任务：通过解决一两个实际问题，巩固和加深在课程教学中所学到的知识和实验技能，基本掌握常用电子电路的一般设计方法，提高电子电路的设计和实验能力，为今后从事生产和科研工作打下一定的基础。为毕业设计和今后从事电子技术方面的工作打下基础。 设计环节：根据题目拟定性能指标，电路的预设计，实验，修改设计。 衡量设计的标准：工作稳定可靠，能达到所要求的性能指标，并留有适当的裕量；电路简单、成本低；功耗低；所采用的元器件的品种少、体积小并且货源充足；便于生产、测试和维修。 二、常用的电子电路的一般设计方法 常用的电子电路的一般设计方法是：选择总体方案，设计单元电路，选择元器件，计算参数，审图，实验（包括修改测试性能），画出总体电路图。 1．总体方案的选择 设计电路的第一步就是选择总体方案。所谓总体方案是根据所提出的任务、要求和性能指标，用具有一定功能的若干单元电路组成一个整体，来实现各项功能，满足设计题目提出的要求和技术指标。 由于符合要求的总体方案往往不止一个，应当针对任务、要求和条件，查阅有关资料，以广开思路，提出若干不同的方案，然后仔细分析每个方案的可行性和优缺点，加以比较，从中取优。在选择过程中，常用框图表示各种方案的基本原理。框图一般不必画得太详细，只要说明基本原理就可以了，但有些关键部分一定要画清楚，必要时尚需画出具体电路来加以分析。 2．单元电路的设计 在确定了总体方案、画出详细框图之后，便可进行单元电路设计。 （1）根据设计要求和已选定的总体方案的原理框图，确定对各单元电路的设计要求，必要时应详细拟定主要单元电路的性能指标，应注意各单元电路的相互配合，要尽量少用或不用电平转换之类的接口电路，以简化电路结构、降低成本。
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。
城市轨道交通牵引供电系统复习资料 第一章电力牵引供电系统概述 1、电力牵引的制式概念： 供电系统向电动车辆或电力机车供电所采用的电流或电压制式，包括直流/交流制、电压等级、交流电频率、交流制中单相/三相等问题。 2、电力牵引系统性能要求： ①启动加速性能：启动力矩大，加速平稳； ②动力设备容量利用充分：轻载时，运行速度高；重载时，运行速度可以低一些。功率容量 P=FV近似于常数； ③调速性能：速度调节容易实现，能量损耗小。 满足上述条件：直流串激（串励）电动机。 3、直流串励电动机优缺点： 通过串联电阻调速，原理简单，调速范围宽，供电系统电压损失和能量消耗较大，而且需要换向。 4、城市轨道交通牵引制式：直流供电制式。 城市轨道机车功率不大，供电半径小，城市之间运营供电电压不能太高，以确保安全。我国国标规定采用750V 和1500V直流供电两种制式，不推荐600V。 5、城市轨道交通电力牵引供电系统组成：发电厂（站）、升压变压器、电力网（110-220KV）、主降压变电站（110~220KV→10~35KV）、直流牵引变电所（10~35KV→1500、750V）、馈电线、接触网、走行轨道、回流线。 6、组成统一的电力供电系统的优点： ①充分利用动力资源；②减少燃料运输；③提高供电可靠性；④提高发电效率。 7、环形供电接线：由两个或两个以上主降压变电站和所有的牵引变电所用输电线联成一个环行。 8、环形供电接线的优缺点：环行供电是很可靠的供电线路，因为在这种情况下，一路输电线和一个主降压变电站同时停止工作时，只要其母线仍保持通电，就不致中断任何一个牵引变电所的正常
供电。但其投资较大。 9、双边供电接线：由两个主降压变电站向沿线牵引变电所供电，通往牵引变电所的输电线都经过其母线联接，为了增加供电的可靠性．用双路输电线供电，而每路按输送功率计算。这种接线可靠性稍低于环行供电。当引入线数目较多时，开关设备多，投资增加。 10、电网向牵引变电所供电形式：环形供电接线、双边供电接线、单边供电接线、辐射形供电接线。 11、最简单单相半波整流： 12、单相半波整流原理：13、单相全波整流原理： 14、三相半波整流原理：
电力系统分析 综合课程设计报告 电力系统的潮流计算和故障分析 学院：电子信息与电气工程学院 专业班级： 学生姓名： 学生学号： 指导教师： 2014年 10月 29 日
目录 一、设计目的 (1) 二、设计要求和设计指标 (1) 2.1设计要求 (1) 2.2设计指标 (2) 2.2.1网络参数及运行参数计算 (2) 2.2.2各元件参数归算后的标么值： (2) 2.2.3 运算参数的计算结果： (2) 三、设计内容 (2) 3.1电力系统潮流计算和故障分析的原理 (2) 3.1.1电力系统潮流计算的原理 (2) 3.1.2 电力系统故障分析的原理 (3) 3.2潮流计算与分析 (4) 3.2.1潮流计算 (4) 3.2.2计算结果分析 (8) 3.2.3暂态稳定定性分析 (8) 3.2.4暂态稳定定量分析 (11) 3.3运行结果与分析 (16) 3.3.1构建系统仿真模型 (16) 3.3.2设置各模块参数 (17) 3.3.3仿真结果与分析 (21) 四、本设计改进建议 (22) 五、心得总结 (22) 六、主要参考文献 (23)
一、设计目的 学会使用电力系统分析软件。通过电力系统分析软件对电力系统的运行进行实例分析，加深和巩固课堂教学内容。 根据所给的电力系统，绘制短路电流计算程序，通过计算机进行调试，最后成一个切实可行的电力系统计算应用程序，通过自己设计电力系统计算程序不仅可以加深学生对短路计算的理解，还可以锻炼学生的计算机实际应用能力。 熟悉电力系统分析综合这门课程，复习电力系统潮流计算和故障分析的方法。了解Simulink 在进行潮流、故障分析时电力系统各元件所用的不同的数学模型并在进行不同的计算时加以正确选用。学会用Simulink ，通过图形编辑建模，并对特定网络进行计算分析。 二、设计要求和设计指标 2.1设计要求 系统的暂态稳定性是系统受到大干扰后如短路等，系统能否恢复到同步运行状态。图1为一单机无穷大系统，分析在f 点发生短路故障，通过线路两侧开关同时断开切除线路后，分析系统的暂态稳定性。若切除及时，则发电机的功角保持稳定，转速也将趋于稳定。若故障切除晚，则转速曲线发散。 图1 单机无穷大系统 发电机的参数： SGN=352.5MWA,PGN=300MW,UGN=10.5Kv,1=d x ,25.0'=d x ,252.0''=x x ,6.0=q x , 18.0=l x ,01.1'=d T ,053.0"=d T ,1.0"0=q T ,Rs=0.0028,H(s)=4s;TJN=8s,负序电抗：2.02=x 。 变压器T-1的参数:STN1=360MVA,UST1%=14%,KT1=10.5/242; 变压器T-2的参数:STN2=360MVA,UST2%=14%,KT2=220/121;
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：
电力牵引供电系统课程设计评语： 考勤（10） 守纪 （10） 设计过程 （40） 设计报告 （30） 小组答辩 （10） 总成绩 （100） 专业： 班级： 姓名： 学号： 指导教师：
目录 1 设计原始题目 (1) 1.1具体题目 (1) 1.2要完成的内容 (2) 2 设计课题的计算与分析 (2) 2.1计算的意义 (2) 2.2详细计算 (2) 2.2.1 牵引变压器容量计算 (2) 2.2.2 牵引变压器过负荷能力校验 (3) 2.2.3 牵引变压器功率损耗计算 (3) 2.2.4 牵引变压器在短时最大负荷下的电压损失 (3) 2.2.5 牵引变电所电压不平衡度 (3) 2.2.6 牵引变电所主接线设计 (4) 3 小结 (5) 参考文献 (6) 附录 (7)
1 设计原始题目 1.1 具体题目 《供变电工程课程设计指导书》的牵引变电所B。包含有A、B两牵引变电所的供电系统示意图如图1所示。设计基本数据如表1所示。 SYSTEM2SYSTEM1 L1L2L3 B A 图1 牵引供电系统示意图 表1设计基本数据 项目B牵引变电所 左臂负荷全日有效值（A）320 右臂负荷全日有效值（A）290 左臂短时最大负荷（A）410 右臂短时最大负荷（A）360 牵引负荷功率因数0.85（感性） 10kV地区负荷容量（kVA）2*1200 10kV地区负荷功率因数0.83（感性） 牵引变压器接线型式YN,d11 牵引变压器110kV接线型式简单（双T）接线 左供电臂27.5kV馈线数目 2 右供电臂27.5kV馈线数目 2 10kV地区负荷馈线数2回路工作，一回路备用 预计中期牵引负荷增长40%
牵引供电系统简介 （丁为民） 一、系统功能 牵引供电系统的主要功能是：将地方电力系统的电源（交流电气化铁路： AC110 kV或AC220kV ，城市轨道交通：中心变电所AC220kV 或AC110kV →AC35 kV 环网）引入牵引供电系统的牵引变电所，通过牵引变压器变压为适合电力机车运行的电压制式（交流电气化铁路：AC25kV 或AC2×25kV ，城市轨道交通：DC750V 、DC1500V 或DC3000V ），向电力机车提供连续电能。 电力牵引负荷为一级负荷，引入牵引变电所的外部电源应为两回独力可靠的电源，并互为热备用，能够实现自动切换。 交流电气化铁路及城市轨道交通牵引供电系统简图分别如图1.1和图1.2所示。 图1.1 交流电气化铁路牵引供电系统
图1.2 城市轨道交通牵引供电系统 二、牵引网供电方式 1. 交流电气化铁路 交流电气化铁路牵引网供电方式大体上可分为三种：直接供电方式（包括带回流线的直接供电方式）、BT 供电方式和AT 供电方式。 （1）直接供电方式 直接供电方式又可分为不带回流线直接供电方式(图2.1 和带回流线的直接供电方式(图2.2 两种。 图2.1 不带回流线的直接供电方式
图2.2 带回流线的直接供电方式 不带回流线的直接供电方式在我国早期的电气化铁路中采用，机车电流完全通过钢轨和大地流回牵引变电所，牵引网本身不具备防干扰功能。在接地方面，每根支柱需单独接地（设接地极或通过火花间隙），或者通过架空地线实现集中接地（架空地线不与信号扼流圈中性点连接）。 带回流线的直接供电方式，机车电流一部分通过钢轨和大地流回牵引变电所（约70%），其余通过回流线流回牵引变电所（约30%）。由于流经接触网的电流和流经回流线的电流虽然大小不等，单方向相反，且安装高度比较接近，两者对铁路沿线通讯设施的电磁干扰影响趋于抵消，因此牵引网本身具备防干扰功能。在接地方面，接触网支柱通过回流线实现集中接地，回流线每隔一个闭塞分区通过吸上线（铝芯或铜芯电缆，常用VLV-70和2xVLV-150）与信号扼流圈中性点连接（吸上线间距3～4km ）。 （2） BT 供电方式 BT （Boost Transformer）供电方式又称吸流变压器供电方式，也是在我国早期电气化铁路中有采用，其主要目的是为了提高牵引网防干扰能力，但随着通讯线路电缆化和光缆化，防干扰矛盾越来越不突出，其生命力也已大大降低，该种供电