電力牽引供電系統(tǒng)課程設(shè)計(jì)報(bào)告

1、<p><b>　　目 錄</b></p><p>　　1 設(shè)計(jì)原始資料2</p><p>　　1.1 具體題目2</p><p>　　1.2課題所需完成項(xiàng)目2</p><p>　　2 負(fù)序的計(jì)算與分析2</p><p>　　2.1 計(jì)算負(fù)序的意義2</p>

2、<p>　　2.2 詳細(xì)計(jì)算3</p><p>　　3 公式圖表說(shuō)明6</p><p><b>　　4 小結(jié)7</b></p><p><b>　　參考文獻(xiàn)7</b></p><p>　　附錄一 牽引供電系統(tǒng)參數(shù)8</p><p>　　附錄二 概率積

3、分表及積分曲線圖9</p><p><b>　　1 設(shè)計(jì)原始資料</b></p><p><b>　　1.1 具體題目</b></p><p>　　某復(fù)線電氣化區(qū)段，其電力系統(tǒng)供電網(wǎng)絡(luò)如圖1所示，監(jiān)視點(diǎn)的分配系數(shù)為，，，，監(jiān)視點(diǎn)Ⅰ的發(fā)電機(jī)容量為11.5×104KW，,允許承受持續(xù)負(fù)序電流，牽引供電系統(tǒng)提供的參數(shù)

4、見(jiàn)圖2。求監(jiān)視點(diǎn)Ⅰ的負(fù)序電流和監(jiān)視點(diǎn)二的負(fù)序電壓是否超過(guò)允許值。</p><p><b>　　圖1 負(fù)序網(wǎng)絡(luò)圖</b></p><p>　　1.2課題所需完成項(xiàng)目</p><p>　　本次課設(shè)我們根據(jù)給定的負(fù)序網(wǎng)絡(luò)圖采用分配系數(shù)法來(lái)計(jì)算電力牽引負(fù)荷對(duì)電力系統(tǒng)發(fā)電機(jī)的負(fù)序影響，即先計(jì)算對(duì)發(fā)電機(jī)的負(fù)序電流分配，并計(jì)算是否超過(guò)發(fā)電機(jī)負(fù)序電流允許值，

5、檢驗(yàn)監(jiān)視點(diǎn)的負(fù)序承受能力。其中監(jiān)視點(diǎn)分配系數(shù)已知，監(jiān)視點(diǎn)位置也已告知。</p><p>　　2 負(fù)序的計(jì)算與分析</p><p>　　2.1 計(jì)算負(fù)序的意義</p><p>　　由于單相工頻交流電氣化鐵道牽引負(fù)荷的特點(diǎn)，當(dāng)三相電力系統(tǒng)向它供電時(shí)，它將在電力系統(tǒng)中引起負(fù)序電流。同時(shí)，交–直整流型電力機(jī)車產(chǎn)生的高次諧波電流進(jìn)入電力系統(tǒng)，從而引起對(duì)電力系統(tǒng)的各種不利影響。

6、單相牽引負(fù)荷引起發(fā)電機(jī)的不對(duì)稱運(yùn)行，從發(fā)電機(jī)的安全運(yùn)行考慮，其每相電流都不應(yīng)超過(guò)額定值。否則，電流最大的一相將超過(guò)額定溫升。當(dāng)最大一相電流達(dá)到額定值時(shí)，較小的兩相電流小于額定值。因此限制了發(fā)電機(jī)的出力；當(dāng)負(fù)序電流流入電力系統(tǒng)時(shí)，將造成電動(dòng)機(jī)定子繞組三相電壓不對(duì)稱而使正序分量減小。當(dāng)電動(dòng)機(jī)的機(jī)械功率不變時(shí)，必將引起定子電流增加，并造成各相電流不平衡，從而降低運(yùn)行效率，使電動(dòng)機(jī)過(guò)熱。負(fù)序電流還將在電動(dòng)機(jī)中產(chǎn)生負(fù)序旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)，使電動(dòng)機(jī)出力下降；

7、由于負(fù)序電流流入電力系統(tǒng)而使三相電流不對(duì)稱，從變壓器的安全運(yùn)行考慮，其每相電流都不應(yīng)超過(guò)額定值或允許過(guò)載值。當(dāng)最大一相電流達(dá)到額定值時(shí)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，同時(shí)還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；負(fù)序電流流過(guò)輸電線路時(shí)，負(fù)序有功功率等于零，卻要產(chǎn)生電能損失，從而降低了輸電線路的輸送能力；負(fù)序電流還容易使以負(fù)序</p><p><b>　　2.2

8、 詳細(xì)計(jì)算</b></p><p>　?。?）按計(jì)算條件1，由圖（2）可知對(duì)電力系統(tǒng)監(jiān)視點(diǎn)產(chǎn)生負(fù)序電流最嚴(yán)重的一相為B相，取B相兩供電臂的列車數(shù)為概率最大值，其余各供電臂均取列車對(duì)數(shù)為Nj時(shí)的有效電流。</p><p>　　根據(jù)公式（8–3）計(jì)算B相兩供電臂區(qū)間列車平局均帶電時(shí)間</p><p>　　由公式（8–4）計(jì)算平均帶點(diǎn)概率</p>

9、<p>　　由公式（8–5）計(jì)算無(wú)電概率</p><p>　　由公式（8–6）計(jì)算區(qū)間列車平均有效電流</p><p>　　由公式（8–7）計(jì)算分配到監(jiān)視點(diǎn)的列車計(jì)算電流 </p><p>　　則根據(jù)平均帶電概率和無(wú)電概率可以根據(jù)公式（8–2）得到概率積分計(jì)算表1而又可以根據(jù)概率積分計(jì)算表畫出 B相兩供電臂的各列車數(shù)目的概率積分曲線見(jiàn)圖3。</p&

10、gt;<p>　　根據(jù)公式（8–8）得各相供電臂在監(jiān)視點(diǎn)Ⅰ中產(chǎn)生的負(fù)序電流。其中×用×代替，計(jì)算如下</p><p>　　×155×0.2014.5（A）</p><p>　　根據(jù)公式（8–9）計(jì)算監(jiān)視點(diǎn)Ⅰ的總負(fù)序電流</p><p><b>　　＋j</b></p><

11、p><b>　　＋j</b></p><p><b>　　30.88（A）</b></p><p>　　對(duì)于監(jiān)視點(diǎn)同樣可得 </p><p>　　×155×0.4=8.9（A）</p><p><b>　?。玧</b></p><

12、p><b>　?。玧</b></p><p><b>　　32.79（A）</b></p><p>　　（2）按計(jì)算條件2計(jì)算</p><p>　　此時(shí)，B相兩供電臂對(duì)監(jiān)視點(diǎn)I產(chǎn)生的負(fù)序電流最大，因此考慮為緊密運(yùn)行狀態(tài)（列車對(duì)數(shù)?。?A、C相列車為正常運(yùn)行狀態(tài)（）。</p><p><b

13、>　　對(duì)于監(jiān)視點(diǎn)Ⅰ</b></p><p>　　×155×0.201=4.5（A）</p><p><b>　?。玧()</b></p><p><b>　　＋j</b></p><p><b>　　33.4（A）</b></p>

14、;<p><b>　　對(duì)于監(jiān)視點(diǎn)同樣可得</b></p><p>　　×155×0.4=8.9（A）</p><p><b>　　＋j()</b></p><p><b>　?。玧</b></p><p><b>　　38.3（A）&

15、lt;/b></p><p>　?。?）監(jiān)視點(diǎn)負(fù)序承受能力校驗(yàn)</p><p>　　發(fā)電機(jī)允許長(zhǎng)期負(fù)序電流（監(jiān)視點(diǎn)I）為</p><p>　　由此則可以看出不論按條件1計(jì)算）），還是按條件2計(jì)算（，其負(fù)序電流均在允許值內(nèi)。</p><p>　　對(duì)于監(jiān)視點(diǎn)，按條件1計(jì)算，根據(jù)公式（8–10）為</p><p>　　

16、=×=13.9×32.79=455.78（V）</p><p><b>　　按條件2計(jì)算</b></p><p>　　=×=13.9×38.3=533（V）</p><p>　　可見(jiàn)，按不同計(jì)算條件，監(jiān)視點(diǎn)的負(fù)序電壓不對(duì)稱度均為超過(guò)允許值。</p><p><b>　　3

17、 公式圖表說(shuō)明</b></p><p>　　⑴供電臂（或列車）負(fù)荷在電力系統(tǒng)中引起的負(fù)序電流，當(dāng)牽引變壓器原邊額定電壓為110KV時(shí)，對(duì)于單相接線、單相和三相V，V接線、三相YN，d11接線牽引變壓器而言，都有如下公式</p><p><b>　?。?–1）</b></p><p>　　⑵各同相供電臂概率最大列車數(shù)計(jì)算</p&

18、gt;<p><b>　　①單線區(qū)段</b></p><p>　　設(shè)同相各供電臂共有∑n個(gè)區(qū)間，平均用電概率為pcp，同相個(gè)供電臂中出現(xiàn)列車的概率為（m≤∑n）</p><p>　　m個(gè)列車的概率 =</p><p>　　(m-1)個(gè)列車的概率 =××</p><p>

19、　　一個(gè)列車的概率 =××</p><p>　　無(wú)列車的概率 =</p><p>　　因此，列車數(shù)不大于m的概率積分式為</p><p>　　=＋＋…＋＋ （8–2）</p><p><b>　?、陔p線區(qū)段</b></p><p

20、>　　對(duì)于雙線區(qū)段，n取追蹤間隔數(shù)。故n=n上＋n下，其余計(jì)算同單線區(qū)段。</p><p>　　③概率最大列車數(shù)計(jì)算中有關(guān)參數(shù)的確定</p><p>　　同相各供電臂中區(qū)間列車平均用電時(shí)間為</p><p>　　=(min) （8–3）</p><p><b>　　平均帶電概率為</b&g

21、t;</p><p>　　= （8–4）</p><p><b>　　無(wú)電概率</b></p><p>　　=1－ （8–5）</p><p><b>　　區(qū)間列車有效電流為</b></p><p&

22、gt;　　= （8–6）</p><p>　　分配到監(jiān)視點(diǎn)的列車計(jì)算電流為</p><p>　　= （8–7）</p><p>　?、屏魅氡O(jiān)視點(diǎn)的負(fù)序電流計(jì)算</p><p><b>　　（8–8）</b></p><p

23、>　　監(jiān)視點(diǎn)總的負(fù)序電流為（以為參考向量）</p><p>　　=＋j() （8–9）</p><p>　　⑶監(jiān)視點(diǎn)的負(fù)序電壓計(jì)算</p><p>　　監(jiān)視點(diǎn)的綜合負(fù)載阻抗為，負(fù)序電流為，則</p><p>　　=× （8–10）</p><p><

24、;b>　　4 小結(jié)</b></p><p>　　通過(guò)前面分析我們知道負(fù)序?qū)﹄娏恳╇娤到y(tǒng)存在很大的不利影響，所以本次牽引供電課程設(shè)計(jì)通過(guò)利用已知的電力牽引供電系統(tǒng)的負(fù)序網(wǎng)絡(luò)圖及其參數(shù)再通過(guò)分配系數(shù)法來(lái)計(jì)算負(fù)序電流分配，并檢驗(yàn)是否超過(guò)了發(fā)電機(jī)的負(fù)序電流允許值。通過(guò)計(jì)算我們得知此時(shí)監(jiān)視點(diǎn)Ⅰ的負(fù)序電流以及監(jiān)視點(diǎn)的負(fù)序電壓均未超過(guò)允許值。</p><p><b>　　

25、參考文獻(xiàn)</b></p><p>　　[1]賀威俊.電力牽引供變電技術(shù).成都：西南交通大學(xué)出版社，1998</p><p>　　[2]曹建.電氣化鐵道供電系統(tǒng)。北京：中國(guó)鐵道出版社,1983</p><p>　　[3]劉向陽(yáng).交流電氣化鐵道牽引供電系統(tǒng).成都：西南交通大學(xué)出版社，2002</p><p>　　[4]劉從愛(ài).電力工程