電氣化鐵道供電系統(tǒng)

1、、解答題1.請簡述電氣化鐵路的優(yōu)越性重載、高速、運輸能力大；節(jié)約能源，綜合利用能源；經(jīng)濟效益高；綠色環(huán)保，勞動條件好；有利于鐵路沿線實現(xiàn)電氣化。2.請簡述電氣化鐵路存在的問題造成電力網(wǎng)的負序電流和負序電壓，產(chǎn)生高次諧涉及功率因數(shù)低等；一次投資大；對通信線路有干擾；接觸網(wǎng)檢修需要開“天窗。3.請簡述電氣化鐵道牽引供電系統(tǒng)的根本要求電氣化 鐵道供電系統(tǒng)根本要求是：1保證向電氣化鐵路平安、可靠、不間斷地供電；2提高供電質量，保證必須的電壓水平；3提高功率因數(shù)，減少電能損失，降低工程投資和運營費用；4盡量減少單相牽引負荷在電力系統(tǒng)中引起的負序電流、負序電壓和高次諧波的影響；5盡量減小對鄰近的通信線路的

2、干擾影響。1 .牽引變電所一次側電源側的供電方式，可分為一邊供電、兩邊供電和環(huán)形供電.2.牽引變電所一次側電源側的供電方式，可分為一邊供電、兩邊供電和環(huán)形供 電.3.牽引變電所一次側電源側的供電方式，可分為一邊供電、兩邊供電和 環(huán)形 供電.4.電力牽引接牽引網(wǎng)供電電流的種類可分為：直流制、低頻單相交流制和工頻單相交流制。5.電力牽引接牽引網(wǎng)供電電流的種類可分為：直流制、低頻單相交流制和工頻單相交流制。6.電力牽引接牽引網(wǎng)供電電流的種類可分為：直流制、低頻單相交流制和 工頻單相交流制。7.電氣化鐵道牽引供電系統(tǒng)的高壓進線供電方 式中兩邊供電方式為：牽引變電所的電能由電力系統(tǒng)電網(wǎng)中 兩個方向的發(fā)電

3、 廠送電。8.電氣化鐵道牽引供電系統(tǒng)的高壓進線供電方式中兩邊供電方式為：牽引變電所的電能由電力系統(tǒng)電網(wǎng)中兩個方向的發(fā)電廠送電。9.電氣化鐵道牽引供電系統(tǒng)的高壓進線供電方式中兩邊供電方式為：牽引變電所的電能由電力系統(tǒng)電網(wǎng)中兩個方向的發(fā)電廠送電。210.單相結線牽引變電所的優(yōu)點之一是：主接線簡單，故障少，設備少，占地 面積小，投資省等。11.單相結線牽引變電所的優(yōu)點之一是：主接線簡單，故障少，設備少，占地面積 小，投資省等。12.單相V, V結線牽引變電所其缺點是：當一臺牽引變壓器故障時，另一臺 必須跨相供電，即兼供左、右兩邊供電臂的牽引網(wǎng)。這就需要一個倒閘過程。13.單相V, V結線牽引變電所其

4、缺點是：當一臺牽引變壓器故障時， 另一臺必須跨相供電，即兼供左、右兩邊供電臂的牽引網(wǎng)。這就需要一個倒閘過程。14.單相V, V結線牽引變電所其缺點是：當一臺牽引變壓器故障時，另一臺必須跨 相供電，即兼供左、右 兩邊供電臂的牽引網(wǎng)。這就需要一個倒閘過程。15.三相V, V結線牽引變電所的優(yōu)點是：克服了 單相V,V結線牽引變電所的缺 點。最可取的是解決了單相V, V結線牽引變電所不便于采用固定備用及其自動投入的 問題。16.三相V, V結線牽引變電所的優(yōu)點是：克服了單相V,V結線牽引變電所的缺點。最可取的是解決了單相V, V結線牽引變電所不便于采用固定備用及其自動 投入 的問題。17 .三相V,V

5、結線牽引變電所的優(yōu)點是： 克服了單相V,V結線牽引變電所的缺點。 最可取的是解決了單相V, V結線牽引變電所不便于采用固定備用及其自動投入的問題。1.請簡述工頻單相交流制電氣化鐵路的優(yōu)點與國家電力行業(yè)接軌，易于標準化。采用50Hz工頻，使得牽引供電系統(tǒng)的結構和設備大為簡化，牽引變電所只要選擇適宜的牽引變壓器，就可以完成降壓、 分相、供電的功能。接觸網(wǎng)額定電壓較高，其中通過的電流相對較小。從而使接觸網(wǎng)導線截面減小、 結構簡化，牽引變電所之間的距離延長、數(shù)目減少，工程投資和金屬消耗量降 低。電能損失和運營費用少。電力機車采用直流串激牽引電動機，牽引性能好，運行可靠。2.請簡述單相結線牽引變電所的優(yōu)

6、點牽引變壓器的容量利用率額定輸出容量與額定容量之比值可達100%;主接線簡單，故障少，設備少，占地面積小，投資省等。3.請簡述單相結線牽引變電所的缺點對電力系統(tǒng)的負序影響最大；不能供給地區(qū)和牽引變電所三相負荷用電；不能實現(xiàn)接觸網(wǎng)的兩邊供電。4.請簡述單相V, V結線牽引變電所的優(yōu)點牽引變壓器的容量利用率可達100%主接線簡單，設備少，占地面積小，投資省.對電力系統(tǒng)的負序影響比單相結線??；在正常運行時，牽引側保持三相，所以可供給牽引變電所自用電和地區(qū)用電； 可同時向左右兩邊供電臂的牽引網(wǎng)供電。五.計算題1.某牽引變電所主變壓器高壓繞組的電壓分接范圍，變比和級數(shù)如下表所示，如系統(tǒng)電壓為100000

7、V。假設分接開關選用第III位運行，那么牽引側母線空載電壓為多少？分接各相抽高壓側低壓側位置頭聯(lián)接電壓(V)電壓(V)變比I.2-3115500275004.2II.3-4112750275004.1III.4-5110000275004.0IV.5-6107250275003.9V.6-7104500275003.8答案：U=25000V2.某牽引變電所主變壓器高壓繞組的電壓分接范圍，變比和級數(shù)如下表所示，如系統(tǒng)電壓為110000V。假設分接開關選用第I位運行，貝U牽引側母線空載電壓為多少?分接各相抽高壓側低壓側位置頭聯(lián)接電壓(V)電壓(V)變比I.2-3115500275004.2II.3

8、-4112750275004.1III.4-5110000275004.0IV.5-6107250275003.9V.6-7104500275003.8答案：U=26190VA。四.簡答題1.請簡述三相YN, d11結線牽引變電所的優(yōu)點牽引變壓器低壓側保持三相，有利于供給牽引變電所自用電和地區(qū)三相電力；在兩臺牽引變壓器并聯(lián)運行的情況下，當一臺停電時，供電不會中斷，運行可靠方便。能很好地適應山區(qū)單線電氣化鐵路牽引負載不均衡的特點；4對接觸網(wǎng)可實現(xiàn)兩邊供電。2.請簡述斯科特結線牽引變電所的優(yōu)點當M座和T座兩供電臂負荷電流大小相等、功率因數(shù)也相等時，斯科特結線變壓器原邊三相電流對稱。不存在負序電流；

9、變壓器容量可全部利用；能供給牽引變電所自用電和站區(qū)三相電力；對接觸網(wǎng)的供電可實現(xiàn)兩邊供電。3.請簡述斯科特結線牽引變電所的缺點斯科特結線牽引變壓器制造難度較大，造價較高。牽引變電所主接線復雜，設 備較多，工程投資也較多。維護、檢修工作量及相應的費用也有所增加。斯科特結線牽引變壓器原邊T接點。點電位隨負載變化而產(chǎn)生漂移。嚴重時有零序電流流經(jīng)電力網(wǎng)。6.牽引變壓器校核容量的計算條件：1應用非平行運行圖區(qū)間通過能力N非來校核。2重負荷臂按對應于非平行運行圖區(qū)間通過能力N非或按線路輸送能力的95 %列車數(shù)概率積分最大值來計算供電臂最大短時電流簡稱最大電流，輕負荷臂取對應N非或線路輸送能力的供電臂有效電

10、流。7.牽引變壓器校核容量的計算條件：1應用非平行運行圖區(qū)間通過能力N非來校核。2重負荷臂按對應于非平行運行圖區(qū)間通過能力N非 或按線路輸送能力的95 %列車數(shù)概率積分最大值來計算供電臂最大短時電流簡稱最大電流，輕負荷臂取對應N非或線路輸送能力的供電臂有效電流。8.牽引變壓器校核容量的計算條件：應用非平行運行圖區(qū)間通過能力N非來校核。95%列車數(shù)概率積分最大值來計算供電臂最大短時電流簡稱最大電流，輕負荷臂取對應N非或線路輸送能力的供電臂有效電流。9.列車用電有效電流系數(shù)等于七=1.05。四.簡答題1.請簡述牽引網(wǎng)向電力機車的供電方式種類牽引網(wǎng)向電力機車的供電方式有：直接供電DD方式、帶回流線的

11、直接供DN電方式、自耦變壓器AD供電方式、吸流變壓器BT供電方式和同軸電力電纜CC供電方式等。2.請簡述牽引變電所容量計算和選擇的三個步驟牽引變電所容量計算和選擇，就是指牽引變壓器容量的計算和選擇。一般分三個步 驟進行。1按給定的計算條件求出牽引變壓器供給牽引負荷所必須的最小容量，稱為計算容量。2按列車緊密運行時供電臂的有效電流與充分利用牽引變壓器的過負荷能力，求出所需要的容量，稱為校核容量。確保牽引變壓器平安運行所必須的容量。3根據(jù)計算容量和校核容量，再考慮其他因素如備用方式等，最后按實際系列產(chǎn)品的規(guī)格選定牽引變壓器的臺數(shù)和容量，稱為安裝容量或設計容量。3.請簡述列車用電量的計算條件1一般對

12、于不同類型的列車，都按滿載貨物列車考慮。2當電力牽引的旅客列車數(shù)比例較大時，或上下行方向空載車數(shù)比例很大時， 也可按實際的客、貨、空列車的用電量計算。4.請簡述列車電流的根本特征牽引變電所的負荷主要是電力牽引列車。與電力系統(tǒng)的負荷相比有很大的差異，其 特點有：1列車以變化的速度沿線路運行，即牽引負荷的位置是移動的。2牽引負荷的大小隨線路坡度。列車密度等因素而發(fā)生很大的變化，當列車上大陡 坡車密集運行時那么負荷電流大，反之那么負荷電流小以至為零，牽引變壓器負荷率很低。3列車可以在供電分區(qū)任意分布，即牽引負荷在供電分區(qū)任意分布。4由于采用整流器式電力機車，接觸網(wǎng)電流變?yōu)榉钦也?。以上這些特點，使牽

13、引供電計算變得相當復雜。5.請簡述列車用電平均電流I :列車在計算區(qū)段內(nèi)運行時，在用電運行時間內(nèi)，列車瞬時電流的平均值。即：重負荷臂按對應于非平行運行圖區(qū)間通過能力N非或按線路輸送能力的66.請簡述列車用電均方根電流列車用電均方根電流I#,也叫列車用電有效電流，為_I & =M =Jft9ihdt三.計算題tg01.一段單線電氣化鐵路，接觸網(wǎng)采用單鏈形懸掛；接觸線參數(shù)為L =0.184 Q / km , R垂=8.57 mm ;大地電導率=1O-IJL求：牽引網(wǎng)接觸線-地回路的自阻抗。答案：0.234+j0.73/km2.一段單線電氣化鐵路，接觸網(wǎng)采用單鏈形懸掛;r0.18/km,R.

14、=8.57mm ;承力索為J-70JJ.o_ _大批由導率。=10 %/QRc=5.75 mm ;人地吧寸十求：牽引網(wǎng)承力索-地回路的自阻抗。答案：1.98+j1.205/km3.一段單線電氣化鐵路，接觸網(wǎng)采用單鏈形懸掛；接觸線參數(shù)為七=0.184 Q / km , RJ J= 8.57 mm ;承力索為J-70rc= 1.93 Q / km , xNe= 0.45Q / km ,RC=5.75 mm;觸線距軌面平均高度H = 5800mm接觸網(wǎng)結構高度h= 1300mm承c力索弛度fc= 600mm鋼軌為50 kg/m , R = 96 - 5 mm dg= 1435 mm；大地電導率3=1

15、0土,dcm求：牽引網(wǎng)接觸線-地回路與承力索-地回路相互的互阻抗。答案：0.05+j0.4371/ km求：牽引網(wǎng)等值接觸網(wǎng)-地回路的自阻抗Z1。答案：0.233+j0.6791/ km答案：0.14+j0.5831/ km求：接觸網(wǎng)-地回路與等值軌道-地回路的互阻抗Z12答案：0.05+j0.315Q/km求：牽引網(wǎng)的等值單位阻抗z。答案：0.22+j0.51f 1/ km三.計算題1.一段雙線電氣化鐵路，上、下行接觸網(wǎng)完全相等，接觸網(wǎng)采用單鏈形懸掛，接觸線參數(shù)為=0.184Q/km,Rj=8.57mm;承力索參數(shù)為c=L93Q/km,XNe=0.45Q / km,Rc=5.75 mm;接觸

16、觸線距軌面平均高度H = 5800mm接觸網(wǎng)結構高度h= 1300mm;承力索弛度fc= 600mm鋼軌為50 kg/m , R = 96 - 5 mm dg = 1435 mm；大地電導率。=10*,dem接觸線為GLCA史0 0rc= 1.93 .1 / km , x版=。歹幻/ km ,求：牽引網(wǎng)的等值軌道網(wǎng)地回路的自阻抗Z2。兩線路軌道中心距離為5ni求：上、下行線路接觸網(wǎng)的等值導線一地回路的自阻抗Z1與Z2O答案：Zi=Z2=0.233+j0.679/ km求：上、下行線接觸網(wǎng)的等值導線-地回路1與2的互阻抗Z12o答案：Zi2=0.05+j0.329，/km求：上、下行線接觸網(wǎng)的等

17、值導線-地回路1、2分別與軌道網(wǎng)-地回路3的互阻抗Z13、Z23。答案：Z13=Z23=0.05+j0.307，/km5.一段雙線電氣化鐵路的相關參數(shù)：上、下行線路接觸網(wǎng)的等值導線一地回路的自阻抗Z1=Z2=0.233+j0.679Q/km ;軌道網(wǎng)-地回路的自阻抗Z3=0.095+j0.457。/ km ;上、下行線接觸網(wǎng)的等值導線-地回路1與2的互阻抗Z12=0.05+j0.329 Q/km ;上、 下行線接觸網(wǎng)的等值導線-地回路1、2分別與軌道網(wǎng)-地回路3的 互阻抗Z13=Z23=0.05+j0.307Q/km。求：線路I牽引網(wǎng)的自阻抗ZI。答案：Zi=0.209+j0.473 .1/

18、km求：線路II牽引網(wǎng)的自阻抗ZII o答案：ZII=0.209+j0.4731/ km求：線路III牽引網(wǎng)的互阻抗ZII。答案：ZIII=0.026+j0.1231/ km二.填空題1.供電系統(tǒng)由于阻抗及負荷而導致供電電壓降低,其降低的數(shù)值稱為電壓損失。2.供電系統(tǒng)由于阻抗及負荷而導致供電電壓降低，其降低的數(shù)值稱為電壓損失。3.國家標準規(guī)定：鐵道干線電力牽引變電所牽引側母線上的額定電壓為27.5 kVo4.國家標準規(guī)定：鐵道干線電力牽引變電所牽引側母線上的額定電壓為27.5 kVo5.國家標準規(guī)定：電力機車，動車組受電弓和接觸網(wǎng)的額定電壓為25 kV。6.國家標準規(guī)定：電力機車，動車組受電弓

19、和接觸網(wǎng)的額定電壓為25 kV。7.國家標準規(guī)定：接觸網(wǎng)最高允許電壓29 kV。8.國家標準規(guī)定：接觸網(wǎng)最高允許電壓29 kV。9.牽引網(wǎng)的電壓損失，等于牽引變電所牽引側母線電壓與電力機車受電弓上電壓 的算術差。10.牽引網(wǎng)的電壓損失，等于牽引變電所牽引側母線電壓與電力機車受電弓上電壓的算術差。8Z = (R cos7X sin )911.牽引網(wǎng)當量阻抗為：12.牽引網(wǎng)單位當量阻抗為:z= r cos P + x sin13.雙線牽引網(wǎng)電壓損失的計算條件為：取其重負荷方向進行計算。列車電流取重負荷方向重貨列車用電平均電流。計算列車數(shù)取對應遠期輸送能力概率積分為95 % 的最大列車數(shù)。14.雙線

20、牽引網(wǎng)電壓損失的計算條件為：取其重負荷方向進行計算。列車電流取重負荷方向重貨列車用電平均電流。計算列車數(shù)取對應遠期輸送能力概率積分為95%的最大列車數(shù)。15.雙線牽引網(wǎng)電壓損失的計算條件為：取其重負荷方向進行計算。列車電流取重負荷方向重貨列車用電平均電流。計算列車數(shù)取對應遠期輸送能力概率積分為95%的最大列車數(shù)。16.牽引供電系統(tǒng)電壓損失主要由兩局部組成：牽引網(wǎng)的電壓損失；牽引變電所的電壓損失。17.牽引供電系統(tǒng)電壓損失主要由兩局部組成：牽引網(wǎng)的電壓損失；牽引變電所的電壓損失。三.計算題.1.某一單線區(qū)段電氣化鐵路，牽引網(wǎng)為全補償單鏈形懸掛。牽引網(wǎng)單位當量阻抗為0.482。/km,計算條件如下

21、圖。計算條件：供電臂參數(shù)如下求：該供電臂的牽引網(wǎng)的最大電壓損失答案：2.653kV+ i1r1111求：該供電臂的牽引網(wǎng)的最大電壓損失扃頊房油山耕答案：2.205kV廠尸卜求：該供電臂的牽引網(wǎng)的最大電壓損失答案：4.822kV求：該供電臂的牽引網(wǎng)的最大電壓損失答案：1.605kV5.實際中，需要計算三相變壓器的最大電壓損失，其計算條件為：單線區(qū)段，直接接表4-1所列負荷累加起來作為計算供電臂的 最大電 流，或查附錄C中圖C510曲線獲得最大電流。雙線區(qū)段查附錄C中圖C 5獲 得供電臂95%最大列車數(shù)的最大電流，對另一供電臂取供電臂平均電流。6.實際中，需要計算三相變壓器的最大電壓損失，其計算條

22、件為：單線區(qū)段，直接接表4-1所列負荷累加起來作為計算供電臂的最大電流，或查附錄C中圖C 5曲線獲得最大電流。雙線區(qū)段查附錄C中圖C 5獲 得供電臂(95 %)最大列車數(shù)的最大電流，對另一供電臂取供電臂平均電流。7.實際中，需要計算三相變壓器的最大電壓損失，其計算條件為：單線區(qū)段，直接接表4-1所列負荷累加起來作為計算供電臂的最大電流，或查附錄C中圖C 5曲線獲得最大電流。雙線區(qū)段查附錄C中圖C 5猷如供岫)95T%最大列車數(shù)的最大電流，對另一供電臂取供電臂(平均)電流。8.主變壓器繞組的電壓損失為：()9.單相V,V結線變壓器的最大電壓損失為：(當COS = 0.8時AUTmax=)(I S

23、in W)XT=0.6XTImax(V)10.單相結線變壓器的最大電壓損失為：( 當COS平=0.8時：AUT m ax=0.6(Iimax+I2P)XT(V)11.斯科特變壓器的最大電壓損失為：(:UM XM 2IM maxSIH M M(V) U UT T= =X XT T? ?I IT TmaxSinT(V)12.采用載流承力索或加強導線由于降低了牽引網(wǎng)阻抗，因此當牽引負荷一定時，電壓損失也就隨之降低。一般可降低(25 )%以上。在靠近牽引變電所的區(qū)段加設加強導線效果最好。13.采用載流承力索或加強導線由于降低了牽引網(wǎng)阻抗，因此當牽引負荷一定時，電壓損失也就隨之降低。一般可降低25%以上

24、。在靠近牽引變電所的區(qū)段加設(加強)導線效果最好。14.采用載流承力索或加強導線由于降低了牽引網(wǎng)(阻抗)，因此當牽引負荷一定時，電壓損失也就隨之降低。一般可降低25%以上。在靠近牽引變電所的區(qū)段加設加強導線效果最好。15.在一些特殊的情況下，例如山區(qū)電氣化鐵路有較大的迂回區(qū)段時，可加設捷接線，加設捷接線后接觸網(wǎng)等于增加了一個與它(并聯(lián))的捷接線一地回路。16.在一些特殊的情況下，例如山區(qū)電氣化鐵路有較大的迂回區(qū)段時，可加設捷接線， 加設捷接線后接觸網(wǎng)(等于)增加了一個與它并聯(lián)的捷接線一地回路。17.實踐證明，在山區(qū)電氣化鐵路有較明顯的(迂回)線路時，增設捷接線對降低牽11引網(wǎng)阻抗，改善牽引網(wǎng)電

25、壓有很顯著的效果。18.實踐證明，在山區(qū)電氣化鐵路有較明顯的迂回線路時，增設捷接線對降低牽引網(wǎng)阻抗，改善牽引網(wǎng)(電壓)有很顯著的效果。19.實踐證明，在山區(qū)電氣化鐵路有較明顯的迂回線路時，增設捷接線對(降低)牽引網(wǎng)阻抗，改善牽引網(wǎng)電壓有很顯著的效果。三.簡答題1.請寫出三相變壓器的最大電壓損失的計算公式。(當cos中=0.8時：)當cos中=0.8時：UTqmax=(0.4Iqmax- 0.13 Ihp) XT T(V )2.請簡述實州mE州惟壓跚3如伽時勺計算條件。單線區(qū)段，直接接表4-1所列負荷累加起來作為計算供電臂的最大電流，或 查附錄C中圖C 5曲線獲得最大電流。雙線區(qū)段查附錄C中圖C

26、 5獲 得供電臂95%最大列車數(shù)的最大電流，對另一供電臂取供電臂平均電流。3.請簡述供電臂的電壓水平要求。要求供電臂的電壓水平滿足：牽引網(wǎng)的最低允許電壓為20 kV。非正常情況下不得低于19 kV。為了提高供電臂的供電電壓水平往往將牽引變電所牽引側的空載母線電壓調到接近29 kV。4.請簡述提高變電所牽引側母線電壓水平的措施方法。目前普遍采用的是放低變壓器分接開關位置來提高變電所牽引側母線空載電壓的方法。另一種方法是采用帶有載分接開關的牽引變壓器。這種方法適用于高壓側系統(tǒng)電壓波動幅度較大、波動次數(shù)較頻繁的情況。5.請簡述為減少電壓損失所采用合理的牽引網(wǎng)供電方式。在單線區(qū)段，只要條件許可，應盡可

27、能采用雙邊供電方式。在雙線區(qū)段，紐結雙邊供電比單邊供電有較小的電壓損失，也應在條件許可的 情況下采用。目前雙線區(qū)段常用的是單邊并聯(lián)供電，當上、下行行車量很不均勻或線路出現(xiàn) 一面坡的情況下，采用這種方法，降低電壓損失的效果很顯著，并使上、下行 接觸網(wǎng)截面得到充分利用。5.請簡述降低牽引網(wǎng)阻抗的措施方法。(1)采用載流承力索或加強導線12采用載流承力索或加強導線由于降低了牽引網(wǎng)阻抗，因此當牽引負荷一定時，電壓 損失也就隨之降低。 一般可降低25%以上。在靠近牽引變電所的區(qū)段加設加強導線效果 最好。(2)加設捷接線在一些特殊的情況下，例如山區(qū)電氣化鐵路有較大的迂回區(qū)段時，可加設捷接線，加設捷接線后接

28、觸網(wǎng)等于增加了一個與它并聯(lián)的捷接線一地回路。實踐證明，在山區(qū)電 氣化鐵路有較明顯的迂回線路時，增設捷接線對降低牽引網(wǎng)阻抗，改善牽引網(wǎng)電壓有很 顯著的效果。1.電氣化鐵路供電系統(tǒng)的電能損失包括：(牽引網(wǎng)，變電所，牽引變電所)的電能損失4.單線區(qū)段牽引網(wǎng)當供電臂有1個區(qū)間時，概率統(tǒng)計法的電能損失計算公式為：(.:A = 0 . 438 k)Si，. 10 5.單線區(qū)段牽引網(wǎng)平均運量法的電能損失計算公式為：6.單線區(qū)段牽引網(wǎng)當供電臂有2個區(qū)間時， 概率統(tǒng)計法的電能損失計算公式為:三.計算題1.雙線電氣化鐵路，一牽引變電所供電的兩供電臂及牽引計算所得相關數(shù)據(jù)，如p130圖5-4所示。牽引網(wǎng)采用直接供電

29、方式，接觸網(wǎng)采用單鏈形懸掛，左右接觸網(wǎng)完 全相同，其等值單位自阻抗和等值單位互阻抗分別為：=0.209=0.209。/ / kmkm ,%=,%= 0.0260.026痣/ / kmkm求：接觸網(wǎng)并聯(lián)供電情況下左側供電臂的電能損失。答案：90.9 (104kWh/a)求：接觸網(wǎng)并聯(lián)供電情況下右側供電臂的電能損失。答案：95.4 (104kWh/a)求：接觸網(wǎng)分開供電情況下左側供電臂的電能損失。答案：111.4 (104kWh/a)求：接觸網(wǎng)分開供電情況下右側供電臂的電能損失。答案：111.7 (104kWh/a)三.計算題AA = 8.76xl(r4A =0.438 r 40I ：I1+ 2p

30、+2p/m果JxlQT(kWh/a)131.某牽引變電所裝設三相YN d11結線牽引變壓器，額定容量為2X15000 (kVA),額定電壓為110/27.5 kV , . =102kwP Po=20.2 kw,兩臺并聯(lián)運行。兩供電臂有效電流分別為337 A和237 A，平均電流分別為276 A和192 A求：該變電所的牽引變壓器負載電能損失。 求：該變電所的牽引變壓器空載電能損失。 求：該變電所的牽引變壓器總電能損失。三.簡答題1.請簡述說明負序電流對電力系統(tǒng)同步發(fā)電機的影響。單相牽引負荷，引起發(fā)電機的不對稱運行。當最大一相電流到達額定值時，較小的兩相電流卻小于額定值。因此，限制了發(fā)電機的出力

31、。當負序電流流過發(fā)電機定子繞組時，產(chǎn)生負序旋轉磁場。它相對于轉子的旋轉速度為同步轉速的兩倍，在轉子外表感應產(chǎn)生渦流。這些附加電流和渦流形成附加損耗，引起轉子溫增高。由負序旋轉磁場與轉子激磁磁勢以及由正序旋轉磁場與定子負序磁勢所產(chǎn)生的兩倍工頻的交變電磁力矩，同時作用在轉子轉軸和定子機座上，引起兩倍工 頻的附加振動。2.請簡述說明負序電流對電力系統(tǒng)中感應電動機的影響。當負序電流流入電力系統(tǒng)時，將造成感應電動機定子繞組三相電壓不對稱而使正序分量減小，必將引起轉子電流增加，造成各相電流不平衡，從而降低運行 效率，使電動機過熱。負序電流還將在電動機中產(chǎn)生負序旋轉磁場，對轉子產(chǎn)生制動力矩而引起制動作用，使

32、電動機出力下降。電壓不對稱度越大，該制動力矩越大。三.簡答題1.請簡要說明負序電流對電力變壓器的影響。使三相電流不對稱，當最大一相電流到達額定值或允許過載值時，較小的兩相 電流卻還小于該值，從而使變壓器容量利用率下降。負序電流造成變壓器的附加電能損失，并在變壓器鐵芯磁路中造成附加發(fā)熱。2.請簡要說明負序電流對繼電保護的影響。負序電流容易使電力系統(tǒng)中以負序分量起動的繼電保護及自動裝置誤動作，從而增加保護的復雜性。3.請簡要說明牽引供電系統(tǒng)可采取減少負序影響的措施。1相鄰牽引變電所的牽引變壓器原邊換接相序，合理安排接觸網(wǎng)分段及其相序.2牽引變電所采用電流不對稱度小的牽引變壓器4.請簡述電力系統(tǒng)可采

33、取減少負序影響的措施。1在發(fā)電廠或樞紐變電所安裝特殊訂貨的同步調相機。但是，這項措施的基建投資較大，占地較多，一般不到萬不得已是不采用的2臨時性的過渡措施，電力系統(tǒng)可采取一些臨時運行方式。如將某些輸電線路、變 壓器、電抗器投入答案：58.8 (104kWh/a)答案：35.4 (104kWh/a)答案：94.2 (104kWh/a)14或退出，以此來改變系統(tǒng)中負序電流的分配。5.請簡要說明牽引變電所的換接相序。牽引變電所換接相序：是指各相鄰牽引變電所牽引變壓器的原邊各端子輪換接入電 力系統(tǒng)中的不同的相。目的是減輕牽引供電系統(tǒng)對電力系統(tǒng)的負序影響。6.請簡述牽引變電所換接相序的根本要求。1對稱。

34、把各牽引變電所的單相牽引負荷輪換接入電力系統(tǒng)中的不同的相，使電力系統(tǒng)三相電流大致對稱。三相YN dll結線、單相和三相V,V結線的兩個相鄰牽引變電所之間，兩供電臂一般設計為同相，牽引變電所直接相連的兩供電臂為不同相。7.請簡述牽引變電所換接相序的根本原那么。1相鄰電氣化鐵路集合處一般指樞紐地區(qū)，如果不設牽引變電所，考慮各供電臂為同相。2三相YN, d11結線的牽引變電所換接相序，應考慮將重負荷供電臂作為引前相。 通常安排輕，重負荷供電臂交替出現(xiàn)。3對于由同一電力系統(tǒng)單邊供電的電氣化區(qū)段，牽引變電所采用依次換接相序方 式。其特點是：在每六個牽引變電所構成的一個完整換相循環(huán)中，前三個和后三個采取

35、依次連接方式。4對于由同一電力系統(tǒng)雙邊供電的電氣化區(qū)段，采用對稱換接相序方式。 其特點是:在每六個牽引變電所構成的一個完整換相循環(huán)中，前三個和后三個采取對稱連接方式。8.請簡要說明諧波電流對電力系統(tǒng)發(fā)電機的不良影響。1諧波電流流入三相定子繞組時，產(chǎn)生旋轉磁場，引起振動扭矩。諧波旋轉磁場對轉子以數(shù)倍同步轉速的速度相交鏈，因此在轉子回路中感應出數(shù)倍基波頻率的電壓和電流。由定子的諧波旋轉磁場與轉子的激磁電流以及由定子的工作旋轉磁場與諧波在轉子 中感應的電流相互作用而產(chǎn)生的交變電磁力矩，傳到轉子轉軸和定子機座上，引起額外 的振動扭矩。2諧波電流流入三相定子繞組時，還增加定子繞組和定子鐵芯的附加電能損失

36、和發(fā)熱。3引起轉子激磁繞組的附加發(fā)熱。當諧波電流與負序電流同時流入三相定子繞組時，那么在轉子激磁繞組回路中感應出6倍或12倍基波頻率的電流。該電流引起附加的電能損失和發(fā)熱。4引起阻尼繞組過熱，以致?lián)p壞。由于諧波旋轉磁場在轉子上的阻尼繞組中感應出電勢而引起電流。當感應電流過大時，會導致阻尼繞組過熱，以致?lián)p壞。9.請簡要說明 諧波電流對感應電動機的不良影響。感應電動機的諧波功率損失主要是銅損，當流過感應電動機的諧波電流增大時，其 鐵芯齒部磁飽和增大，使基波電抗和諧波電抗都減小，因而使諧波功率損失增大。 此外，磁飽和也會引起激磁阻抗和基波負序阻抗減小。在感應電動機的端電壓和基波負序電壓一定時，激磁電

37、流和負序電流引起的銅損也會增大。從而引起附加發(fā)熱增大。1510.請簡要說明諧波電流對電力系統(tǒng)電氣計量儀表的不良影響。高次諧波對電氣計量儀表，特別是電能計量儀表，影響較大。這是因為現(xiàn)在使用的 功率表并沒有關于受高次諧波和功率因數(shù)影響而產(chǎn)生誤差的限制措施。11.請簡要說明諧波電流對電力系統(tǒng)變壓器的不良影響。由于諧波電流流入變壓器產(chǎn)生的鐵芯磁滯現(xiàn)象會引起噪音增大。此外，還會由高次 諧波電流、電壓而引起的附加鐵損和銅損，使變壓器總電能損失增大，容量利用率減小。12.請簡要說明減少諧波影響的措施。 有以下幾項措施：1在牽引變電所牽引側裝設并聯(lián)電容補償裝置。裝置中的參數(shù)選擇，考慮以濾掉3次諧波電流為主。減

38、少諧波電流的發(fā)生量。變流器實行多脈沖化，是一種行之有效的措施，不但使諧波的次數(shù)減少，而且波電流含量也大大減少，從而使流人電力系統(tǒng) 的諧波電流也大為減少。3在電力機上加裝并聯(lián)補償濾波裝置。分別在機車變壓器副邊的調壓繞組間與根本繞組間，加裝并聯(lián)補償濾波裝置，分別濾掉3次和5次諧波電流，從而減少電力機車負荷電流中的諧波電流含有率。13.請簡要說明功率因數(shù)低的不良影響。1電力牽引負荷的功率因數(shù)低，不但使變壓器等供電系統(tǒng)設備的能力不能充分利用同時降低發(fā)電機組的輸出能力和輸變電設備的供電能力，使電氣設備的效率降低，發(fā)電和輸變電的本錢提高。2增加輸電網(wǎng)絡中的電能損失3增加輸電網(wǎng)絡中的電壓損失。14.請簡要說

39、明提高牽引負荷功率因數(shù)的措施。可采取的措施如下：1提高用電自然功率因數(shù)。例如，提高電力機車的功率因數(shù)；改善牽引網(wǎng)的阻抗特 性，包括減小牽引網(wǎng)單位阻抗值和阻抗角，限制供電臂的長度等。2在牽引變電所牽引側裝設并聯(lián)電容補償裝置。15.請述簡并聯(lián)電容補償裝置的作用。1高功率因數(shù)：減少無功電流，提高功率因數(shù)。2吸收諧波電流3改善電力系統(tǒng)電壓質量， 提高牽引變電所牽引側母線電壓；4減少電力系統(tǒng)電能損失。并聯(lián)電容補償裝置后，流經(jīng)電力系統(tǒng)的電流變小，故顯然并聯(lián)電容補償電容后可以 減少電力系統(tǒng)的電能損失。1.請簡要說明按電磁性質分類牽引網(wǎng)對通信線路的影響。16靜電影響：它是由接觸網(wǎng)高壓電場的靜電感應引起的，故又稱電場影響。電磁影響：它是由接觸網(wǎng)中交流電流的交變磁場的電磁感應引起的，故又稱磁場影響。傳導電流影響：牽引電流在大地流通時，使大地不同