2010(終稿)電氣化鐵道供電系統(tǒng)與設(shè)計試卷參考答案(DOC)

1、共 13 頁第 1 頁共 13 頁第 2頁蘭州交通大學(xué)試卷（主卷A）線封密:分評:號學(xué)點端兩線黑過超得不右左，線黑出超得不下上求要寫:名姓課程名稱：電氣化鐵道供電系統(tǒng)與設(shè)計成績：_班級：_ 姓名：_ 學(xué)號：_一、填空題（每空 0.5 分，共計 27 分）1、我國電力網(wǎng)的電壓等級主要有0.22 kV、0.38 kV、3 kV、6 kV、10 kV、35 kV、110 kV、220 kV、330 kV、500kV。2、 最簡單的牽引網(wǎng)是由 饋電線、接觸網(wǎng)、軌道和大地、回流線構(gòu)成的供電網(wǎng)的總稱.牽引電流從 牽引變電所主變壓器 流出，經(jīng)由 饋電線、接觸網(wǎng) 供給電力機車，然后沿 軌道和大地、回流線 流

2、回牽引變電所主變壓器。3、 一級負荷對供電要求為二個獨立電源供電。4、二級負荷對供電要求為 兩回線路供電。在負荷較小或地區(qū)供電條件困難時，二級負荷可由 一回 6kV 及以上專用線 供電。5、 根據(jù)國家標準鐵道干線電力牽引交流電壓標準（GB1402 的規(guī)定，鐵道干線電力牽引變電所牽引側(cè)母線上的額定電壓為27.5kV，自耦變壓器供電方式母線上的額定電壓為55kV ;電力機車、電動車組受電弓和接觸網(wǎng)的額定電壓為25kV，最高允許電壓為 29kV;電力機車、電動車組受電弓上最低工作電壓為20kV；電力機車、電動車組在供電系統(tǒng)非正常情況（檢修或故障）下運 行時，受電弓上的電壓不得低于 19kV。6、分區(qū)

3、所應(yīng)設(shè)于 兩相鄰牽引變電所供電分區(qū)的分界處 。7、在單線單邊供電的電氣化區(qū)段，相鄰兩供電分區(qū)之間一般設(shè) 分相絕緣器，并設(shè)旁路隔離開關(guān)以便實現(xiàn)臨時越區(qū)供電。&高壓熔斷器經(jīng)常與高壓負荷開關(guān)配合使用。9、如圖所示IQR2QB3OB4QB5QBQQB7QB圖圖3-9牽引變電所高壓輸電線的引入方式牽引變電所高壓輸電線的引入方式其中 1QB、 7QB 為中心牽引變電所； 2QB、 4QB 為通過式牽引變電所；3QB、5QB 為分接式牽引變電所。10、 倒閘操作的原則是：接通電路時，先合斷路器兩側(cè)的隔離開關(guān)，然后合斷路器； 斷開電路時，先斷 斷路器，然后拉開 斷路器兩側(cè)的隔離開關(guān)。1111、 在牽引

4、變電所中，電容器串入饋電線的作用是：提高牽引網(wǎng)電壓水平1212、 在牽引變電所中，電容器并在母線上的作用是：提高功率因數(shù)1313、牽引變電所按牽引網(wǎng)電流性質(zhì)（電流制）可分為：直流牽引變電 所、交流牽引變電所。蘭州交通大學(xué)試卷（附卷）勤學(xué)習 祝成功 守紀律莫舞弊共 13 頁第 3頁共 13 頁第 4 頁14、 我國的交流牽引變電所按頻率和牽引網(wǎng)相數(shù)屬于 工頻、單相交 流牽引變電所。15、 電流互感器的一次繞組 串聯(lián)接入主電路。16、 電壓互感器的一次繞組 并聯(lián)接入主電路。17、 運行中的電壓互感器二次回路不允許 短路。18、 運行中的電流互感器二次回路不允許 開路。19、 依據(jù)平衡變壓器的工作原

5、理，當平衡變壓器原邊接三相對稱電 源電壓時，副邊 兩相輸出端口空載電壓 對稱:2020、依據(jù)平衡變壓器的工作原理，當平衡變壓器副邊兩相輸出端口 帶相同負載時，原邊三相電流對稱。2121、高速鐵路牽引供電系統(tǒng)電源電壓等級為 220KV220KV，首選牽引變 壓器類型為單相變壓器，供電方式采用 ATAT 方式二、多項選擇題（每題 2 分,共 18 分；全選對 2 分，選錯無分）1、隔離開關(guān)的作用是（A A、B B ）。A.隔離高壓B.拉合小電流回路過C.切斷負荷電流D.切斷短路電流2、內(nèi)橋接線適用于（A、D）。A .線路較長B .線路較短C.變壓器需要經(jīng)常切換D .變壓器不需要經(jīng)常切換3、母線的作

6、用是（A A、B B）。A.匯集電能B.分配電能C.節(jié)省電能D.貯存電能4、單母線接線的主要缺點是（A A、B B、D D）A.母線檢修或發(fā)生短路故障時，各支路都必須停止工作。B .母線隔離開關(guān)檢修或發(fā)生短路故障時， 各支路都必須停止工作。C.引出線的斷路器檢修時，各支路都必須停止工作。D.引出線的斷路器檢修時，造成該支路停電。5、雙線分區(qū)所的作用是（A A、B B）A.可實現(xiàn)上、下行接觸網(wǎng)并聯(lián)工作B.可實現(xiàn)相鄰牽引變電所之間的越區(qū)供電C.將屬于同一供電分區(qū)的長供電臂分段，以縮小事故停電范圍D.進行電壓變換6、開閉所的作用是（A A、B B、D D）A.相當于配電所B .用在 AT 供電方式中

7、，將長供電臂分段，以縮小事故停電范圍C.進行電壓變換D .用在 AT 供電方式中，可實現(xiàn)上、下行并聯(lián)供電點端兩線黑過超得不右左，線黑出超得不下上求要寫書題考蘭州交通大學(xué)試卷（附卷）勤學(xué)習 祝成功 守紀律莫舞弊共 13 頁第 5 頁共 13 頁第 6 頁7、改善供電臂電壓水平的措施有（A A、C C、D D）A.降低牽引網(wǎng)的阻抗B .采用并聯(lián)電容補償裝置C.采用單相自耦變壓器自動調(diào)壓裝置D .采用合理的牽引網(wǎng)供電方式&電抗器串聯(lián)在電容器回路中，它的作用是：（A A、B B、C C、D D、E E） A.限制電容器投入時的合閘涌流B .限制故障時的短路電流C.防止并聯(lián)補償裝置與電力系統(tǒng)發(fā)生

8、高次諧波D.降低斷路器分閘時重燃的可能性E.與電容器組成濾波回路，感抗容抗比取0.120.14，主要用來 濾三次諧波。9、AT 方式下放電器的作用是：（A A、B B、C C）A.當由于某種原因造成 AT 高壓側(cè)的套管閃絡(luò)或避雷器短路時，牽引 網(wǎng)中的放電器因電壓升高使電極間隙擊穿而放電，從而使接地回路通過軌道及保護線形成金屬性通路，有利于變電所饋電線的繼電保護的 作用。過B .當牽引網(wǎng)的正饋線或接觸懸掛發(fā)生接地故障時，軌道和非故障導(dǎo) 線的電位顯著升高，設(shè)置放電器，使得電位升高得到抑制。C .在正常情況下，放電器還可以避免 AT 中點直接與大地相連，以 減少地中和接觸網(wǎng)中的回流，提高對鄰近通信線

9、的防護效果，并提高信號軌道電路的工作可靠性。D.防止電力系統(tǒng)發(fā)生高次諧波三、 判斷題（若正確，在題后的括號中打 “；若錯誤，在題后的括號中打。每題 1 分，共計 10 分）1. 電力系統(tǒng)的生產(chǎn)和消費同時進行。（V）2. 電力機車的功率因數(shù)一般在 0.9 以下，平均為 0.80.85。（V）3. 國際電報電話咨詢委員會（CCITT ）規(guī)定允許通過人體的最大電流不得大于 15mA，此時允許的電壓為 60V。（V）4. 電力機車在用電牽引運行情況下，當速度低（負荷重）時，取用電流增大；當速度高（負荷輕）時，取用電流減小。（V）5. 配電所僅裝有受、配電設(shè)備而沒有電力變壓器。（V）6. 采用 60結(jié)線

10、的三相 YN,d11 結(jié)線牽引變電所，分相絕緣器承受的端電壓為3倍的線電壓。（）7. 正常情況下，AT 供電方式牽引網(wǎng)的保護線可防止電流流經(jīng)大地，以減小對通信線的感應(yīng)影響；（V）點端兩線黑過超得不右左，線黑出超得不下上求要寫書題考蘭州交通大學(xué)試卷（附卷）勤學(xué)習 祝成功 守紀律莫舞弊共 13 頁第 7 頁共 13 頁第 8 頁&牽引網(wǎng)發(fā)生短路故障時，AT 供電方式牽引網(wǎng)的保護線可為短路電流提供一條良好的金屬通路，便于繼電保護動作。（V）9、接觸網(wǎng)與回流網(wǎng)絡(luò)等值導(dǎo)線間的互阻抗ZjgV越大，回流線屏蔽蘭州交通大學(xué)試卷（附卷）勤學(xué)習 祝成功 守紀律莫舞弊共 13 頁第 7 頁共 13 頁第 8

11、 頁系數(shù)h越小，則防護效果越好。（V）10、在 BT 供電方式中，將供電臂末端的幾臺吸流變壓器的的吸上線 偏置于各吸流變壓器工作范圍的末端，可改善吸回方式防護效果。（V）五、如圖，某一雙線區(qū)段供電臂，其重負荷方向為I 方向，接觸網(wǎng)為GJ-7O+GLCA-100全補償單鏈形懸掛，鋼軌為 50kg，兩線路軌道中心215距離為 5m。求：該供電臂在并聯(lián)供電情況下的最大電壓損失。（4 分）已知，z；= z；= 0.451Q/km,z；口= 0.095Q/km=（1506.4+150 15.9+12026.9+175 35.9）0.451 +2 36.9一35.90.095）=4025（V）四、畫出直接

12、供電方式下，單線牽引網(wǎng)的等效電路圖，并求牽引網(wǎng)等值單位阻抗。（4 分）jUj= _Iijliii =1Ii2L linIjIj （7Lzin+2；ZI）+乙I；mlnm2 L2 Lm=12L2L-lI jzm）2L學(xué)點端兩線黑過超得不右左，線黑出超得兩回路的電壓方程為:上;:-求:6.4km|15oAJ150A1120A f 175Ai26 9kmj35.9kmI寫題考； ; ;名i姓：解得:（1分）（1分）I-28.2km:I60A-3 6.9km-jUj= Iijliii =1hj 2L-lij,（TTz；n+-ZI）+乙Inmlnm2 L2 Lm=12L2L-lI j+2LZin）（1分

13、）由上式得:35.92 36.90.095+2 36.9 - 35.92 36.90.095）線:線：訂：封:裝1密:+（60 28.2）（蘭州交通大學(xué)試卷（附卷）勤學(xué)習 祝成功 守紀律莫舞弊共 13 頁第 7 頁共 13 頁第 8 頁2 36.92 36.9（1 分）蘭州交通大學(xué)試卷（附卷）勤學(xué)習 祝成功 守紀律莫舞弊共 13 頁第 9 頁共 13 頁第 10 頁線線I訂封封|六、如圖所示為牽引網(wǎng)結(jié)構(gòu)圖（總計 6.5 分）!Ii七、如圖所示為何種供電系統(tǒng)的何種供電方式？（2.5 分）答：同軸電力電纜供電系統(tǒng)的接觸網(wǎng)不分段方式共 4.5 分）ATP-自耦變壓器所；SP-分區(qū)所；SFSF輔助開閉

14、所；T-接觸線；R-鋼軌；F-正饋線；PW-保護線；SS變電所；CPW-鋼軌和保護線間的輔助聯(lián)接;學(xué)點端兩線黑過超得不右左，線黑出超得上;:-求:考;（1） 此圖是單線鐵路還是雙線鐵路的牽引網(wǎng)？ （ 1 分） 雙線鐵路（2）此圖為何種供電方式的牽引網(wǎng)？ （1 分）AT 供電方式。（3）將圖中用字母表示的各部位名稱寫成文字。（每項 0.5 分，八、（1）寫出如圖所示的主接線的名稱（1 分）答：單母線帶旁路母線結(jié)線（2）若欲檢修回路 L1斷路器 QF，寫出倒閘操作步驟（8 分） ; ;名i姓：蘭州交通大學(xué)試卷（附卷）勤學(xué)習 祝成功 守紀律莫舞弊共 13 頁第 11 頁共 13 頁第 12 頁線封密

15、點端兩線黑過超得不右左，線黑出超得不下上：求要寫書題考:分評：號學(xué)：名姓答：應(yīng)首先合上旁路斷路器 QF2兩側(cè)的隔離開關(guān)（1 分），然后合旁路 斷路器 QF2（1 分），使旁路母線帶電（1 分）。檢查其有沒有異?，F(xiàn) 象（ 1分），若正常則合 Li線路旁路隔離開關(guān) QS3（ 1 分），然后斷開 QFi（ 1分），拉開其兩側(cè)隔離開關(guān)（1 分），則 QFi可退出檢修。此時， 由旁路斷路器 QF2代替線路斷路器 QR 工作（1 分），L1線路可以不中 斷供電。九、下圖為 AT 供電方式牽引側(cè)的主接線，若此牽引變電所主變壓器畐I邊繞組有中點抽頭，此圖存在何種錯誤？（3 分）十、畫出單線區(qū)段單邊供電、單線區(qū)

16、段雙邊供電、復(fù)線區(qū)段單邊并聯(lián)供電的示意圖（每圖 2 分，共 6 分）變電所Ancc變電所BB相供電臂（單線區(qū)段單邊供電方式）變電所A督C_吧一（變電所B點L-R相供電臂:級班TT答： 若此接線對應(yīng)的牽引變壓器的副邊線圈有中點抽頭， 則過需在變壓所出口處設(shè)自耦變壓器。（單線區(qū)段雙邊供電方式）變電所變電所AF行行C卜行一卜行一分區(qū)所分區(qū)所C下行下行B1A匕行匕行C上行上行宀C匕行匕行B相供電臂（雙線區(qū)段單邊并聯(lián)供電方式）蘭州交通大學(xué)試卷（附卷）勤學(xué)習 祝成功 守紀律莫舞弊共 13 頁第13共頁第 頁卜一、畫出包含一個 AT 間隔 AT 供電方式示意圖，對圖中牽引網(wǎng)的各元件名稱要進行標注，對不同的電壓等級也要求標注 （6 分）點端兩線黑過超得不右左，線黑出超得學(xué)：求!要;寫:書!題:考:變變電電所所丄主510SB（接觸網(wǎng)）軌道）Wx（AT空）1（正饋線）評分細則：每項文字標注 0.5 分，8 項共 4 分；圖 2 分。共 6 分。十二、如圖，個別 BT 的退出，可在帶電的情況下進行，此時應(yīng)遵守的操作順序是： 先合上接觸網(wǎng)單極隔離開關(guān) GW4-35,再合上回流線隔離開關(guān) GW-6/400,最后斷開 BT 雙極隔離開關(guān) GW4-35/600（4分）創(chuàng)致創(chuàng)致75- 1|- - 十1d/400線:線：訂：封:裝1密:蘭州交通大學(xué)試卷（附卷