【正文】 ???,1,1167。 復(fù)線牽引網(wǎng)等值阻抗的計算 特點： 、下行牽引網(wǎng)在供電分區(qū)末端并聯(lián) — 回路 上行牽引網(wǎng) — 地回路 (I) 下行牽引網(wǎng) — 地回路 (II) 鋼軌網(wǎng) — 地回路 (III) 無源網(wǎng)絡(luò) 為分析上、下行牽引網(wǎng)中電流分布、壓損計算等等，上、下行牽引網(wǎng)不能合并為一根導(dǎo)線。 因為上、下行運營情況不同，上、下行列車位置及取流不同。 有源網(wǎng)絡(luò) 等值牽引網(wǎng)電路圖： IZ IIZIIIZIU??+IIU??+II?III?III?IIIZ IIIIIZ IIIIZ上、下行牽引網(wǎng)自阻抗為： 互阻抗為： IIIIIIIIII下牽IIIIIIIIIII上牽ZZZZZZZIUZII2)(20)(??????????IIIIIIIIIIIIIIIIIII上，下牽 ZZZZIUZII?????????0)(第四章 牽引供電系統(tǒng)的電壓損失 167。 牽引網(wǎng)的電壓損失 一、國家對牽引網(wǎng)電壓的要求： 牽引變電所輸出側(cè)電壓額定值： U1N= 牽引變電所輸出側(cè)電壓最大值： U1max=29kV 受電弓電壓額定值： U2N=25kV 受電弓電壓最小值： U2min= 20kV +1?U +2?U /km)jx(rZ ???+線?U2 7 . 5 k V二、牽引網(wǎng)的電壓損失 將 U1U2定義為電壓損失，用 Δ U表示，即： 前面講了要分析 U2，由上式有 U2= U1Δ U，因此必須分析 Δ U。 21定 義 UUU ??? ΔU的分析： 條件：已知 牽引網(wǎng)單位長度阻抗 Z=r+jx(Ω/km) ， 線路長度 l ，負荷的電流 I及功率因數(shù)角為 φ。 分析： ΔU與 Z、 I、 φ 之關(guān)系。 分析方法：相量圖法 由電路的 KVL有： +1?U+2?U)kmΩj x(rZ ??電力機車+?I lZUΔ? 畫相量圖： 1?U2?U??I?abedc ?Ijxl?Irl2 ?cos1U1o f ?21 UUU ??? 21 cos UU ?? ? 2121cos UUUUU ????? ? lIxrxlIrlIxlIfebdrlIabbdabadU)sincos(sincossincos??????????????????????線段表示：1?U2?U??I?o abedc? ?Ijxl?Irl?f 式中： 稱為牽引網(wǎng)單位長度等效阻抗 lIxrU )sincos( ?? ??? ?? sincos xrZ ??? IlZU ????Z?1 2 三、單線牽引網(wǎng)中電壓損失的計算 在供電計算中，一般只需計算最嚴重的運行條件下的最大電壓損失。 ： 其中：最遠區(qū)間的列車在區(qū)間遠端起動 運行列車取列車平均電流，起動列車取最大電流 區(qū) 間 1 區(qū) 間 2 區(qū) 間 3 區(qū) 間 41I2I3I4qII I I3— 各車運行時的平均電流 I4q— 列車最大電流 I4qI4 二、計算方法 設(shè)單線牽引變電所供電分區(qū)共有 4個區(qū)間， 牽引網(wǎng)中的最低電壓出現(xiàn)在供電分區(qū)遠端的列車受電弓上，因此只需計算供電分區(qū)遠端的列車受電弓上的電壓損失，表示為 maxU?牽引變電所I4 qI1I2I3I4 qI4 q+ I3I4 q+ I3+ I2I4 q+ I3+ I2+ I11l2l 3l 4l根據(jù)電壓損失計算公式： qkkkqqqqqIlZIlZZlIlIlIlIZllIZllIIZllIIIZlIIIIU44314433221134423341223411234m ax)()())(())(()(????????????????????????????????牽引變電所I4 qI1I2I3I4 qI4 q+ I3I4 q+ I3+ I2I4 q+ I3+ I2+ I11l 2l3l 4l推廣至一般： 設(shè)有 n個區(qū)間，則 其中 — 稱為電流矩 結(jié)論： 單線牽引網(wǎng)中的最大電壓損失，等于總電流矩與牽引網(wǎng)單位長度等效阻抗的乘積。 nqnnkkk IlZIlZU ????? ???11m a xkk Il ?根據(jù)概率計算的結(jié)果得出的牽引網(wǎng)電壓損失計算條件 區(qū)間數(shù) 列車位置 1 2 3 4 l kIl1l2189。 l1188。 l21I kIl1l2189。 l1189。 l31I kIl 3189。 l22Il1l2189。 l1189。 l31I 3Il 3189。 l4kIl 4注：當(dāng)供電臂列車用電概率較小時 (3個區(qū)間 p≤， 4個區(qū)間 p≤)，則表中 4兩項中 I1可取消。 例：某一單線區(qū)段供電臂參數(shù)如圖所示，牽引網(wǎng)等效單位阻抗 Z39。=，求：該供電臂的牽引網(wǎng)的最大電壓損失。 解： I1= 1 3 0 AP1= 0 . 3I2= 1 5 0 AP2= 0 . 2 5I3= 1 8 0 AP3= 0 . 2 7lI= 7 k mlI I= 9 k m lI I I= 1 0 k m)()](180)(150[1m axVIlZUnkkk?????????????? ??四、復(fù)線牽引網(wǎng)電壓損失的計算 一、計算條件： 、下行連發(fā)列車最嚴重情況下進行電壓損失計算 ，其余列車取平均電流 、下行接觸網(wǎng)在供電分區(qū)末端并聯(lián) 二、復(fù)線牽引網(wǎng)電流分配規(guī)律 復(fù)線牽引網(wǎng)在供電分區(qū)末端并聯(lián)。因此，一列列車的電流由上行、下行牽引網(wǎng)同時供給電力機車。所以我們必須先算列車運行時上、下行線路的電流分配。 以一列列車為例，設(shè)供電臂長度為 L，列車電流為 I，與牽引變電所距離為 l lIZIZIlZIlZU )( 2121121211ca路徑 ??????????? ?1 I=I1+I2 三式聯(lián)立，可得： +?UabI = I1+ I212 1Z?1I2I 12 ZZ ??? 2I2I12Z? 12Z?lLlLcΔ Ul2LΔ U ))((2)()()()2(12121122121221211221cb路徑ZZlLIlIZIZIlLZIlLZIlZIlLZU????????????????????????2 3 ILlIIL lLI 222 21 ???推廣至一般，若供電分區(qū)有 n臺機車， 應(yīng)用疊加原理： jmjjiniiIIjmjjiniiIILLLILLIILLILLLI??????????????1111222222計算： 復(fù)線牽引網(wǎng)阻抗參數(shù)： kmZkmZ m /??????11IIII2 0 k m5 k m 5 k m1 5 k m2 0 0 A 2 0 0 A3 0 0 A167。 牽引變電所電壓損失 一、單相牽引變電所中的電壓損失 牽引變電所中的電壓損失，即牽引變電所主變壓器線圈中的電壓損失。 對于單相變壓器，變壓器線圈電流即饋線電流，所以電壓損失即饋線電流與變壓器線圈等效阻抗的乘積。 Zb 由單相變壓器的短路電壓百分值，可求得 Xb； 由單相變壓器的銅耗，可得 Rb。 222eededb SUPIPR ???? 例： 某牽引變電所兩臺 15000kvA單相變壓器，每臺阻抗 臂負荷 (滯后 ) 求： V/V接線和純單相接線牽引變電所電壓損失。 )si ncos( ?? bbFbFb XRIZIU ?????? ???? bb XR ,600 ???? caca AII ??二、三相牽引變電所中的電壓損失 ： 情況 1：電流滯后電壓 φ180。 情況 1：電流超前電壓 φ180。 )sincos( ?? ???????? ?? bb XRIZIU )sincos( ?? ????? ?? bb XRIU第五章 牽引網(wǎng)電壓的改善 電氣化鐵道牽引網(wǎng)的電壓水平，直接影響著牽引供電和運輸生產(chǎn)的技術(shù)指標與經(jīng)濟指標。我國運營的某些電氣化區(qū)段，由于運量的增長，使得牽引網(wǎng)電壓水平過低，它嚴重影響著供電能力的發(fā)揮。 為了改善牽引網(wǎng)電壓水平，應(yīng)當(dāng)采取對牽引網(wǎng)進行電壓調(diào)節(jié) (升壓 )的技術(shù)措施。 從裝置的調(diào)壓原理來分，調(diào)節(jié)牽引網(wǎng)電壓水平的裝置可分為三類： (如電流、功率因數(shù) )來間接調(diào)壓 降低牽引網(wǎng)阻抗能提高牽引網(wǎng)電壓，方法有兩種： 一、用加強導(dǎo)線或用有載承力索，但升壓幅度有限。 二、串聯(lián)電容補償 (SCC)，其提高網(wǎng)壓的效果比較明顯，串聯(lián)電容器安設(shè)于饋線上。 串聯(lián)電容前： 串聯(lián)電容后： 饋電點R + j xj xcI牽 引 網(wǎng) 阻 抗 )sincos( ?? xRIU q ???qcq UxxRIU ??????? ]si n)(cos[ ??相量圖 電容器 C上的電壓降補償了牽引網(wǎng)上的部分感抗壓降。 由于串聯(lián)電容，牽引網(wǎng)電壓水平將普遍提高。 電容器的選擇，通常是立足于在饋線最大負載下補償牽引網(wǎng)中的部分電壓損失 ,使?fàn)恳W(wǎng)最低電壓提高；或者，立足于部分或全部補償牽引變壓器中的電壓損失。 1?U2?U?I?o ?Ijx?IR ?? Ijxc一、補償牽引網(wǎng)中的電壓損失 已知：饋線電流 Ia=662A，牽引網(wǎng)最低電壓 Umin=21600V，要求提高到 23750V。負載功率因數(shù) cosφ =(滯后 )， 試確定串聯(lián)補償電容器參數(shù)。 解： 則 由于電容器有自己的額定電壓和額定容量，不能按求得的微法數(shù)簡單地采用三臺或四臺電容器并聯(lián)的方法來滿足要求。 ?????????? 216 00237 50sinsin ?? I UxIxU CCCC? FfxxC cc ???? 1211 ?????實際采用的電力電容器： 每臺 159μF C Y 1 5 0 1串聯(lián)電