【導(dǎo)讀】電氣化鐵道牽引供電系統(tǒng)與運行課程設(shè)計報告。《電氣化鐵道牽引供電系統(tǒng)與運行》。天津鐵道職業(yè)技術(shù)學(xué)院

　　

【正文】 (31) —— 列車在供電臂內(nèi)上 (下 )行方向的全部運行時間(min)。 —— 內(nèi)的能耗 (kVA h)。 上 (下 )行供電臂同時存在的平 (32) 式中， N—— 上 (下 )行供電臂的列車對數(shù) (對 /日 ) T—— 1440min。 電氣化鐵道牽引供電系統(tǒng)與運行課程設(shè)計報告 第 15 頁 (3) 上 (下 ) (33) —— 上 (下 )行供電臂列車用電運行時間。 供電臂 1,2 (34) 供電臂 1 電氣化鐵道牽引供電系統(tǒng)與運行課程設(shè)計報告 第 16 頁 供電臂 2： 電氣化鐵道牽引供電系統(tǒng)與運行課程設(shè)計報告 第 17 頁 2 供電臂 1： 供電臂 2： 電氣化鐵道牽引供電系統(tǒng)與運行課程設(shè)計報告 第 18 頁 變壓器容量的計算 本設(shè)計采用單相 V， v S1=UI v e=UI1e(KV A) S2=UI v e=UI2e (KVA) 因 此： S1= 793=(KVA) =(MVA) S2= =(KVA) =(MVA) 電氣化鐵道牽引供電系統(tǒng)與運行課程設(shè)計報告 第 19 頁 5 繪制主接線圖 電能質(zhì)量問題 (1）產(chǎn)生較大的負序電流注入電網(wǎng)，導(dǎo)致電力系統(tǒng)三相不對稱；（負序） （ 2）在使用交 直電力機車的情況下，其產(chǎn)生的高次諧波使電網(wǎng)電壓博興發(fā)生畸變，導(dǎo)致電網(wǎng)電能質(zhì)量嚴重下降；（諧波） （ 3）牽引負荷的功率因數(shù)低，不僅是牽引變電所主變壓器發(fā)生供電設(shè)備能力不能充分利用，更主要 的是對電力系統(tǒng)發(fā)電，變電設(shè)備產(chǎn)生嚴重不良影響 節(jié)能工作已成為各單位的重要工作。從上面對電力諧波治理的工作原理可以看出，電力有源濾波設(shè)備可以對電氣設(shè)備產(chǎn)生的各種類型諧波進行有效的濾波，使得電網(wǎng)凈化。降低電流波形畸變包括高頻電流在電路和電氣設(shè)備中的損耗，實現(xiàn)節(jié)能目的。采用電力諧波濾波方法 , 不同于普通高頻濾波方法 , 其工作原理是將校正前電流高于標(biāo)準(zhǔn)正弦波能量部分存儲在電感和電容內(nèi) , 當(dāng)校正前電流低于標(biāo)準(zhǔn)正弦波電流時 , 釋放出存儲在電感和電容中的能量來填充不足的部分 ,在能量儲存和釋放過程中 , 能 量損失較小 (僅開關(guān)器件轉(zhuǎn)換能量損失和部分器件的熱損耗 )。而采用普通高頻濾波電壓跟蹤削除電壓毛刺的方法 , 是將高頻干擾的能量通過壓敏器件將此部份能量泄放到中性線或地線 , 將此部份能量浪費掉 , 因而采用消除諧波濾波方法的節(jié)能效果更高于普通高頻濾波的方法，而普通高頻濾波的方法并不能解決頻率很低且能量很大的 50 次以內(nèi)工頻諧波造成的諧波電流波形校正問題。用改善波形實現(xiàn)節(jié)能的效果問題 , 是一個與當(dāng)前諧波電流大小、電網(wǎng)阻抗特性和負載性質(zhì)復(fù)雜相關(guān)的問題，其節(jié)能效果很難準(zhǔn)確預(yù)測 , 其節(jié)能主要來源于電力線路損耗、變壓器接觸器類 感性元件的線損和鐵損、電容器件的介電氣化鐵道牽引供電系統(tǒng)與運行課程設(shè)計報告 第 20 頁 質(zhì)損耗等等。電力諧波治理的附加節(jié)能效果，一般而言，對諧波源負載進行就近治理、線路阻抗越大、線路越長、線路中串聯(lián)感性元件越多、并聯(lián)的電容越多，節(jié)能效果越好；局限于諧波源負載附近安裝位置的限制，也可考慮采取區(qū)域性治理，如在某層樓電力機房進行多諧波源負載的共同治理，節(jié)能效果最差的是在低壓配電室靠近變壓器端的治理，這是因為諧波治理設(shè)備接入點靠近被治理負載端的諧波仍然很大，由諧波引起的線損、感性元件的線損和鐵損、電容器的高頻介質(zhì)損耗仍然存在，只有接入點靠近電網(wǎng)側(cè)的諧波很小，從變壓器到 治理接入點之間才具備節(jié)能效果。只要諧波治理接入點選擇合適，能綜合節(jié)能 4%~15%。采用諧波濾波方法除能使電網(wǎng)質(zhì)量得到很大提高外 , 還能充分提高現(xiàn)有變壓器、電力線、應(yīng)急發(fā)電機組和配電設(shè)備的利用率 , 減少擴容所需的投資 , 減少由于諧波電流造成的設(shè)備 (如功率因素補償電容、熔斷器、電燈管等 )的損壞幾率 , 有效降低維護費用。因為有源電力諧波濾波器不僅可以治理諧波電流，還可以就近補償被治理設(shè)備的功率因數(shù)，因此可以極大地改善電力質(zhì)量。我國電網(wǎng)目前尚無明確的針對諧波的處罰規(guī)定，因此諧波造成的損失不象無功造成的浪費那樣定量統(tǒng) 計，但其危害更大、范圍更廣，每年諧波引起的事故就造成巨大的直接經(jīng)濟損失，而造成的間接經(jīng)濟損失更大。與無功造成的浪費相比，諧波造成的損失有過之而無不及。為此我國先后于 1984 年和 1993 年制定了限制諧波的水電部規(guī)定和相應(yīng)的國家標(biāo)準(zhǔn)，并已在逐漸推行。 功率因數(shù)低的治理 ①提高用電自然功率因素。 ②在牽引變電所牽引側(cè)裝設(shè)并聯(lián)電容補償裝置。 負序電流的治理 為了減少單相牽引負荷對電力系統(tǒng)的負序影響，必要時可在牽引供電系統(tǒng)、電力系統(tǒng)采取改善措施。 （ 1）牽引供電系統(tǒng)可采取的措施 ①相鄰牽引變電所的牽引變壓 器一次側(cè)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的平衡牽引變壓器。 2）電力系統(tǒng)可材采取的措施 ①在發(fā)電廠貨樞紐變電所安裝特殊訂貨的同步調(diào)相機。 ②臨時性的過度措施。 繪制變壓器換相示意圖 單相聯(lián)結(jié)牽引變電所依次換接相序 電氣化鐵道牽引供電系統(tǒng)與運行課程設(shè)計報告 第 21 頁 單相 V v 聯(lián)結(jié)牽引變電所依次換接相序 電氣化鐵道牽引供電系統(tǒng)與運行課程設(shè)計報告 第 22 頁 三相 YNd11 聯(lián)結(jié)牽引變電所依次換接相序 單相聯(lián)結(jié)牽引變電所對稱換接相序 單相 V v 聯(lián)結(jié)牽引變電所對稱換接相序 電氣化鐵道牽引供電系統(tǒng)與運行課程設(shè)計報告 第 23 頁 三相 YNd11聯(lián)結(jié)牽引變電所對稱換接相序 三相 V v 聯(lián)結(jié)牽引變電所換接相序 電氣化鐵道牽引供電系統(tǒng)與運行課程設(shè)計報告 第 24 頁