论析供电段牵引供电综合自动化教学培训系统设计方案.doc

论析供电段牵引供电综合自动化教学培训系统设计方案【论文关键词】牵引供电；综合自动化；培训【论文摘要】通过结合国内牵引供电综合自动化现场教学需求，根据实际工程项目提出并设计了一种适合供电段操作和运行维护人员的教学培训系统，该方案软硬件结合，具有投资低，便于学员快速入门上岗，也便于升级换代的特点。

1引言随着铁路大规模提速，东南沿海主要千线正在逐步实现电气化，牵引变电站基本采用了最新的综合自动化技术，对于新建供电段和既有旧的电气化线路，对值班和运行维护及管理人员都提出了较高的专业供电技能要求，采用以往的课堂教学模式难以直观对学员进行系统培训，同时由于现场设备都在投运状态，无法满足学员的操控需求。

借鉴国内国际经验，采用全仿真模拟教学软件进行教学已经在飞行员、机车司机等职业培训领域得到推广，但该类系统投资巨大，对学员文化和专业基础要求高，难于适应基层站段人员的应用需求。

因此，有必要采用全新的综合自动化教学培训方式对学员进行仿真培训。

设计的教学培训系统首先要直观，便于学员操作，尽量与现场应用模式保持一致，这样通过教学培训可快速满足岗位上岗要求，能很快适应现场的工作，安到厕利地完成操作维护任务。

同时也要利用计算机网络和流行的多媒体教学的手段，加速学员的知识培养和动手操作，从设备内部熟悉系统的工作原理和掌握故障排查方法。

2设计原则为实现基层运行人员快速熟悉和掌握现场综合自动化的目标，充分利用软硬件资源，按典型牵引变电所进行设备配置，一次设备全部采用模拟方式，主变和电容等一次设备可在现场进行知识讲解，断路器和隔离开关为保证操作的直观性，需要配备模拟机构。

由于电站设备的备用设计，可按半个牵引变电站进行硬件系统配置，实际操控完全满足全站的操作要求，对于备用电源自投，可采用软件模拟方式进行培训教学。

考虑到需要进行保护模拟和测量模拟，需要外配电压电流源，通过其调节可直观进行保护试验和测量观察。

系统构筑一台服务器，通过服务器对保护测控设备进行操作，通过服务器建立基于tcp/ip协议的局域网，配置一定数量的学员机，使资源得到共享，每台学员机都可通过服务器抢占控制权，对保护测控设备进行操作，当不操作设备时，每台学员机可进入仿真环境进行仿真模拟培训。

论析供电段牵引供电综合自动化教学培训系统设计方案【论文关键词】牵引供电；综合自动化；培训【论文摘要】通过结合国内牵引供电综合自动化现场教学需求，根据实际工程项目提出并设计了一种适合供电段操作和运行维护人员的教学培训系统，该方案软硬件结合，具有投资低，便于学员快速入门上岗，也便于升级换代的特点。

1引言随着铁路大规模提速，东南沿海主要千线正在逐步实现电气化，牵引变电站基本采用了最新的综合自动化技术，对于新建供电段和既有旧的电气化线路，对值班和运行维护及管理人员都提出了较高的专业供电技能要求，采用以往的课堂教学模式难以直观对学员进行系统培训，同时由于现场设备都在投运状态，无法满足学员的操控需求。

借鉴国内国际经验，采用全仿真模拟教学软件进行教学已经在飞行员、机车司机等职业培训领域得到推广，但该类系统投资巨大，对学员文化和专业基础要求高，难于适应基层站段人员的应用需求。

因此，有必要采用全新的综合自动化教学培训方式对学员进行仿真培训。

设计的教学培训系统首先要直观，便于学员操作，尽量与现场应用模式保持一致，这样通过教学培训可快速满足岗位上岗要求，能很快适应现场的工作，安到厕利地完成操作维护任务。

同时也要利用计算机网络和流行的多媒体教学的手段，加速学员的知识培养和动手操作，从设备内部熟悉系统的工作原理和掌握故障排查方法。

2设计原则为实现基层运行人员快速熟悉和掌握现场综合自动化的目标，充分利用软硬件资源，按典型牵引变电所进行设备配置，一次设备全部采用模拟方式，主变和电容等一次设备可在现场进行知识讲解，断路器和隔离开关为保证操作的直观性，需要配备模拟机构。

由于电站设备的备用设计，可按半个牵引变电站进行硬件系统配置，实际操控完全满足全站的操作要求，对于备用电源自投，可采用软件模拟方式进行培训教学。

考虑到需要进行保护模拟和测量模拟，需要外配电压电流源，通过其调节可直观进行保护试验和测量观察。

系统构筑一台服务器，通过服务器对保护测控设备进行操作，通过服务器建立基于TCP/IP 协议的局域网，配置一定数量的学员机，使资源得到共享，每台学员机都可通过服务器抢占控制权，对保护测控设备进行操作，当不操作设备时，每台学员机可进入仿真环境进行仿真模拟培训。

电气化铁路牵引供电系统设计与分析电气化铁路牵引供电系统是现代火车运输中不可或缺的关键部分。

它为电力机车或电动列车提供所需的功率，并确保它们在铁路线上平稳高效地运行。

本文将对电气化铁路牵引供电系统的设计与分析进行探讨，包括系统架构、供电方式以及系统性能等方面。

首先，我们需要了解电气化铁路牵引供电系统的基本架构。

该系统主要由接触网、接触装置、牵引变电所和牵引变流所等组成。

接触网是指铺设在铁路线上方的电气导线，通过接触装置和牵引变电所提供电力源。

牵引变电所负责将接触网提供的交流电或直流电转换为适用于牵引系统的电能。

而牵引变流所则将牵引变电所输出的电能转换为适用于电力机车或电动列车的电流。

在设计电气化铁路牵引供电系统时，需考虑到供电方式。

目前，电气化铁路牵引供电系统主要采用两种方式：交流供电和直流供电。

交流供电方式具有传输损耗小、设备便宜和传统技术成熟等优势，因此在大部分电气化铁路中较为常见。

而直流供电方式则具有电气设备轻巧、牵引系统效率高以及对长距离输电有优势等特点，因此在一些特定的电气化铁路中得到了广泛应用。

除了架构和供电方式，我们还需要对电气化铁路牵引供电系统的性能进行分析。

系统性能的评估主要涉及电源质量、能源利用率和牵引负载等方面。

电源质量包括电压稳定性和电流质量两方面衡量，需保证电压稳定在一定范围内，以及电流的波动小、谐波含量低。

能源利用率则为系统能源转换效率的指标，高效利用能源可减少能源消耗和环境污染。

牵引负载则是指牵引设备对供电系统的电流需求，需要考虑设备起动、加速、减速和制动等工况。

此外，为了确保电气化铁路牵引供电系统的可靠性和安全性，还需要考虑过载保护、维护和故障处理等因素。

过载保护是指当系统负荷超过一定限制时，自动断开供电以防止设备过热和损坏。

维护则包括定期检查设备和及时修复故障。

故障处理则需在设备故障发生时快速定位并及时修复，以确保系统正常运行。

在电气化铁路牵引供电系统的设计和分析过程中，还有许多其他因素需要考虑。

电力牵引供电系统课程设计专业：电气工程及其自动化班级：电气 09姓名：学号：指导教师：兰州交通大学自动化与电气工程学院2012 年7月20日1 设计原始资料1.1题目某复线电气化区段采用AT 供电方式，其中某一牵引变电所两供电臂牵引计算结果如表1.1所列，该区段列车对数如表1.2所列。

列车追踪间隔时分为8min 。

电力部门要求无功防倒送。

牵引变压器为三线接线，容量31.5MV A 。

(1) 牵引变电所并联电容补偿的方法有哪些？(2) ,12.0.6kV,试电容器组端电压72=α并联补偿容量。

(补偿前牵引变压器高压侧功率因数为0.8，要求补偿后达到0.9，牵引侧母线最高电压kV,58M .max =U 电容器允许的放电容量为4000Ws,电容器组每条并联支路中电容器串联的台数取n=12)。

表1.1 牵引计算结果列车带电走时分∑ (mim) g1t 列车走时分∑t (mim)列车牵引能耗∑ (Kv/h) iA客 上行／下行空 上行／下行货 上行／下行货 上行／下行客 上行／下行空 上行／下行21.4／22.035.4／25.835.4／ - 40.6／42.237.5／36.71757.8／1915.121.4／ - 2061.4／960.9765.3／940.91167.3／600.7530.27／ -827.3／ -表1.2 列车对数(列/日)货 上行／下行客 上行／下行空 上行／下行20 / 5022 / 2232 / 0类别车对数1.2 设计内容(1) 并联电容补偿的作用； (2) 并联电容补偿的方案； (3) 并联电容补偿的装置的组成； (4) 并联电容补偿容量的计算方法。

2 分析设计的内容2.1 并联电容补偿的作用图 2.1(a) 为牵引变电所牵引侧设计和安装并联电容补偿装置的线路原理图。

1U 为电源电压(线值)，1r 及1X 为电力系统与牵引变压器每相的电阻与电抗，2U 为牵引变电所牵引侧母线电压，C X 为并联补偿电容器组的容抗，L X 为与电容器组串联的电抗器的感抗，C I 为并联电容器组回路容性补偿电流，j I 为牵引负荷电流。

电力牵引供电系统课程设计目录1 设计原始题目 (1)1.1具体题目 (1)1.2要完成的内容 (1)2 设计课题的计算与分析 (1)2.1计算的意义 (1)2.2牵引变压器容量计算 (2)2.3牵引变压器类型选择 (3)3. 牵引变电所设计 (4)3.1引变电所110kV侧主接线设计 (4)3.2牵引压器主接线设计 (4)3.3牵引变电所馈线侧主接线设计 (5)4 小结 (8)参考文献 (8)附表牵引变电所电气主结线图 (9)1 设计原始题目1.1 具体题目某牵引变电所戊采用AT供电方式向复线区段供电，牵引变压器类型为110/27.5kV，SCOTT接线，两供电臂电流归算到27.5KV侧电流如表1所示。

表1具体设计参数牵引变电所供电臂长度km端子平均电流A 有效电流A 短路电流A 穿越电流A戊24.3 β212 298 1079 1929.6 α92 165 605 150本次设计主要做了变电所AT供电方式下，从电源进线到向供电臂供电的所有接线形式与其所对应的接线方式下变电所的容量设计计算。

1.2 要完成的内容该牵引变电所的主要设计内容如下：(1) 所110kV侧的接线设计。

(2) 牵引变电所馈线侧主接线设计。

(3) 确定电气主结线。

(4) 牵引变压器安装容量计算及选择。

(5) 短路电流计算。

(6) 母线（导体）和主要一次电气设备选择。

2 设计课题的计算与分析2.1 计算的意义按给定的计算条件求出牵引变压器供应牵引负荷所必需的最小容量，即计算容量，然后按列车紧密运行时供电臂的有效电流与充分利用牵引变压器的过负荷能力，此容量为校核容量，这也是确保牵引变压器安全运行所必需的容量，这时就可以按得到的两个容量以及备用方式等条件，来确定实际规格系列的牵引变压器的台数和容量，此为安装容量，牵引变压器是牵引供电系统的重要设备，从安全运行和经济方面来看，容量过小会使牵引变压器长期过载，将造成其寿命缩短，甚至烧损；反之容量过大将使牵引变压器长期不能满载运行，从而造成容量浪费，损耗增加，使运营费用增大，因此，在牵引变压器容量计算时，正确地确定计算条件，以便合理地选定牵引变压器的额定容量，这样就可以做到既节约成本，又可以兼顾牵引变电所长远发展的需求。

电力系统自动化实验培训系统实验指导书(DOC 96页)C HANG S HA T ONG Q ING E LECTRICAL AND I NFORMATION C O.LTD TQXDZ-II电力系统自动化实验培训系统实验指导书长沙同庆电气信息有限公司目录第1章概述 (1)1.1 系统简介 (1)1.2 系统特点 (1)1.3 系统构成 (1)1.3.1发电机组及控制屏…………………………………………………. (1)1.3.2电力系统自动化实验培训系统 (8)1.3.3组态接线屏………………………………………………… (13)第2章电力系统自动装置课程实验 (17)2.1 同步发电机准同期并列实验 (17)2.1.3.1机组启动和建压…………………………………………………. (17)2.1.3.1.3恒定越前时间测试………………………………………………… (18)2.1.3.2手动准同期并列实验……………………………………………….… (19)A.按准同期条件手动合闸…………………………………………….… (19)B.偏离准同期并列条件合闸………………………………………….…… (20)2.1.3.5半自动准同期并列…………………………………………………. (21)2.1.3.6全自动准同期并列……………………………………………….… (21)2.1.3.7不同准同期条件对比实验……………………………………….………… (22)2.2 同步发电机励磁控制实验 (24)2.2.3.1不同Α角对应的励磁电压测试 (2)52.2.3.2同步发电机起励 (26)A.恒机端电压方式起励 (26)B.恒励磁电流方式起励 (26)2.2.3.3伏/赫限制实验 (27)2.2.3.4调差特性实验 (28)2.2.3.5强励实验 (30)2.2.3.6欠励限制实验……………………….………………………… (31)2.2.3.7过励限制实验……………………….………………………… (32)第3章电力系统分析课程实验 (34)3.1 电力系统稳定性实验 (35)3.1.3.1负荷调节实验………………………………………………… (35)3.1.3.2单回路与双回路稳态对称运行比较实验 (35)A.单回路稳态对称运行实验……..……………………………………… (35)B.双回路对称运行与单回路对称运行比较实验 (36)3.2 单机带负荷实验 (37)3.2.3.1原动机转速自动方式（自动调节）下负荷容量对发电机的电压，频率的影响.373.2.3.2原动机转速手动方式（无调节）下负荷容量对发电机的电压，频率的影响 (38)3.2.3.3励磁系统无调节下负荷容量对发电机的电压，频率的影响 (39)第4章电力系统综合实验 (41)4.1 发电厂自动化综合实验 (41)4.1.3.2各机组依次并网实验………………………………………………… (42)4.1.3.3发电厂机组监控实验………………………………………………… (44)4.1.3.4发电厂机组调节实验…………………………………………………. (44)4.1.3.5并联运行机组间无功功率的分配实验 (44)4.2 电力系统自动化综合实验 (46)4.2.3.1多台机组依次并网实验………………………………………………… (47)4.2.3.2不改变网络结构的潮流分布实验 (48)4.2.3.3 改变网络结构的潮流分布实验……………………………………….……....504.2.3.4 四遥实验……………………………….…............ (51)4.2.3.5 电力系统有功功率平衡和频率调整实验 (51)4.2.3.6 电力系统无功功率平衡和电压调整实验 (51)4.2.3.7 多台机组依次退出实验……................................... (51)4.3 分区调频实验 (52)A. 0AB P ∆=时，分区调频实验……................................... (53)B. 1AB P KW ∆=时，分区调频实验……................................... (53)附录1：自动装置参数设定参考表........................................... (55)附录2：TQTS-III微机型自动调速装置用户手册 (56)附录3：TQTQ-III微机型同期装置用户手册........................................... .63附录4：TQLC-III微机型自动励磁装置用户手册 (79)TQXDZ-II电力系统自动化实验培训系统电力系统自动化部分第1章概述1.1系统简介“TQXDZ-II电力系统自动化实验培训系统”是根据教育部《电力系统分析》、《电力系统自动装置原理》、《电力系统自动化》、《电力系统调度自动化》、《电力系统远动技术》、《电力工程》、《工厂供电》等相关课程实验教学的需求，结合最新的电力系统自动化技术而研发的实验培训系统。

电力牵引供电系统课程设计专业：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2012 年 7月 20日1 设计原始资料1.1 具体题目某牵引变电所丙采用直接供电方式向复线区段供电，牵引变压器类型为110/27.5kV，三相V-v接线，两供电臂电流归算到27.5kV侧电流如表1所示：试计算牵引变压器的容量,设计牵引电气主接线及断路器的选择。

2 题目分析及解决方案在设计过程中，先按给定的计算条件求出牵引变压器供应牵引负荷所必须的最小容量，然后按列车紧密运行时供电臂的有效电流与充分利用牵引变压器过负荷能力，求出所需要的容量，称为校核容量。

这是为确保牵引变压器安全运行所必须的容量。

最后计算容量和校核容量，再考虑其他因素（如备用方式等），然后按实际系列产品的规格选定牵引的台数和容量，称为安装容量或设计容量。

3 设计电气主接线一方面从电源系统接收电能，另一方面又通过馈电线路将电能分配出去。

电气主接线的电源回路和用电回路之间采用什么方式连接，以保证工作可靠、灵活是十分重要的问题。

牵引变电所（包括开闭所、分区所）的电气主结线是指由隔离开关、互感器、避雷器、断路器、主变压器、母线、电力电缆、移相电容器等高压一次电气设备，按工作要求顺序连接构成的接受和分配电能的牵引变电所内部的电气主电路。

牵引变电所的电气主结线分为三个部分来分别设计：110kV电源侧的电气主接线、牵引侧的主接线、三相V-v直接供电方式变压器接线[1]。

3.1 牵引变电所馈线侧主接线设计由于27.5kV馈线断路器的跳闸次数较多，为了提高供电的可靠性，按馈线断路器备用方式不同，牵引变电所27.5kV侧馈线的接线方式一般有下列三种：3.1.1 带旁路母线和旁路断路器的接线一般每2至4条馈线设一旁路断路器。

通过旁路母线，旁路断路器可代替任一馈线断路器工作。

这种接线方式适用于每相牵引母线馈线数目较多的场合，以减少备用断路器的数量[1]。

供电段牵引供电综合自动化教学培训系统设计方案
傅东锋
【期刊名称】《商品储运与养护》
【年(卷),期】2008(030)007
【摘要】通过结合国内牵引供电综合自动化现场教学需求,根据实际工程项目提出并设计了一种适合供电段操作和运行维护人员的教学培训系统,该方案软硬件结合,具有投资低,便于学员快速入门上岗,也便于升级换代的特点.
【总页数】2页(P127-128)
【作者】傅东锋
【作者单位】福建铁四院勘察设计研究院有限公司,福建,福州,350013
【正文语种】中文
【中图分类】U224
【相关文献】
1.牵引供电综合自动化实训系统技术方案研究 [J], 张忠杰
2.牵引供电综合自动化课程理实一体教学模式的实施研究 [J], 郜娜;魏宝举;
3.牵引供电综合自动化课程理实一体教学模式的实施研究 [J], 郜娜;魏宝举
4.成都供电段牵引变电所并补装置增容方案论证 [J], 张锦川
5.浅议牵引供电综合自动化系统抗干扰措施 [J], 李书全
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牵引供电课程设计一、教学目标本节课的教学目标是让学生掌握牵引供电的基本原理和设备组成，了解牵引供电系统的运行方式和维护方法，培养学生对电力系统的认识和兴趣。

1.掌握牵引供电系统的定义和作用；2.了解牵引供电系统的设备组成和运行方式；3.熟悉牵引供电系统的维护方法和注意事项。

4.能够分析并解决牵引供电系统的基本问题；5.能够运用所学知识对牵引供电系统进行运行和维护。

情感态度价值观目标：1.培养学生对电力系统的热爱和兴趣；2.培养学生团队合作意识和动手能力；3.培养学生对安全生产的重视和责任感。

二、教学内容本节课的教学内容主要包括牵引供电系统的定义和作用、设备组成、运行方式和维护方法。

1.牵引供电系统的定义和作用：介绍牵引供电系统的概念，解释其在铁路运输中的重要性。

2.设备组成：介绍牵引供电系统的主要设备，包括接触网、牵引变电所、馈线、牵引网等。

3.运行方式：讲解牵引供电系统的运行原理和方式，包括直流牵引供电系统和交流牵引供电系统。

4.维护方法：介绍牵引供电系统的维护方法和注意事项，包括设备检查、故障处理、安全事故预防等。

三、教学方法为了提高学生的学习兴趣和主动性，本节课将采用多种教学方法，包括讲授法、讨论法、案例分析法和实验法。

1.讲授法：通过讲解牵引供电系统的原理和设备组成，使学生掌握基本知识。

2.讨论法：学生分组讨论牵引供电系统的运行方式和维护方法，提高学生的思考能力。

3.案例分析法：分析典型牵引供电系统故障案例，培养学生分析问题和解决问题的能力。

4.实验法：安排实验室实践环节，使学生亲自动手操作，加深对牵引供电系统的理解和认识。

四、教学资源为了支持教学内容和教学方法的实施，丰富学生的学习体验，我们将选择和准备以下教学资源：1.教材：选用《牵引供电系统》教材，为学生提供系统性的理论知识。

2.参考书：推荐学生阅读《电力系统》等参考书籍，拓展知识面。

3.多媒体资料：制作PPT、视频等多媒体资料，直观展示牵引供电系统的原理和设备。

牵引供电培训计划一、培训目的牵引供电是铁路机车牵引系统中的一个重要环节，对于确保铁路客货运输安全和高效具有至关重要的意义。

因此，为了提高牵引供电的操作水平和技能，确保系统的稳定运行，铁路公司决定开展牵引供电培训计划，以提升相关员工的工作水平和技能，保障列车安全有序运行。

二、培训对象本次培训计划主要针对铁路运输公司的牵引供电操作人员，包括线路维护人员、电力技术人员、机械维修人员等，共计100名。

三、培训内容1. 牵引供电系统的基本原理及工作流程- 牵引供电系统的构成及主要部件- 牵引供电系统的工作原理- 牵引供电系统的工作流程及操作步骤2. 牵引供电系统的故障排除与维护- 牵引供电系统常见故障及处理方法- 牵引供电系统的维护与保养要点- 牵引供电系统的安全操作规程3. 牵引供电系统的应急处理与预案- 牵引供电系统突发故障的处置流程- 牵引供电系统的应急处置措施- 牵引供电系统的应急预案及演练4. 牵引供电系统的新技术与设备- 牵引供电系统的新技术发展趋势- 牵引供电系统的新型设备及应用四、培训方式本次培训计划采用集中培训与现场实操相结合的方式进行。

具体安排如下：1. 理论教学：由行业内资深专家担任讲师，对牵引供电系统的基本原理、工作流程、故障排除与维护等内容进行讲解。

2. 现场实操：组织学员进行现场实操操作，由相关技术人员进行指导和辅导，确保学员能够熟练掌握操作方法和技能。

3. 知识测试：对学员进行理论知识和操作技能的测试，通过考核来评估学员的学习效果，并及时纠正不足。

五、培训计划本次培训计划共分为两个阶段，具体安排如下：第一阶段：理论教学时间：5天地点：公司内部培训教室内容：由行业内资深专家进行牵引供电系统的基本原理、工作流程、故障排除与维护等内容的理论教学。

第二阶段：现场实操时间：5天地点：公司牵引供电系统实验工作车间内容：组织学员进行现场实操操作，由相关技术人员进行指导和辅导，确保学员能够熟练掌握操作方法和技能。