電力牽引供電系統(tǒng)課程設計報告

1、<p><b>　　目 錄</b></p><p>　　1 設計原始資料2</p><p>　　1.1 具體題目2</p><p>　　1.2課題所需完成項目2</p><p>　　2 負序的計算與分析2</p><p>　　2.1 計算負序的意義2</p>

2、<p>　　2.2 詳細計算3</p><p>　　3 公式圖表說明6</p><p><b>　　4 小結(jié)7</b></p><p><b>　　參考文獻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 設計原始資料</b></p><p><b>　　1.1 具體題目</b></p><p>　　某復線電氣化區(qū)段，其電力系統(tǒng)供電網(wǎng)絡如圖1所示，監(jiān)視點的分配系數(shù)為，，，，監(jiān)視點Ⅰ的發(fā)電機容量為11.5×104KW，,允許承受持續(xù)負序電流，牽引供電系統(tǒng)提供的參數(shù)

4、見圖2。求監(jiān)視點Ⅰ的負序電流和監(jiān)視點二的負序電壓是否超過允許值。</p><p><b>　　圖1 負序網(wǎng)絡圖</b></p><p>　　1.2課題所需完成項目</p><p>　　本次課設我們根據(jù)給定的負序網(wǎng)絡圖采用分配系數(shù)法來計算電力牽引負荷對電力系統(tǒng)發(fā)電機的負序影響，即先計算對發(fā)電機的負序電流分配，并計算是否超過發(fā)電機負序電流允許值，

5、檢驗監(jiān)視點的負序承受能力。其中監(jiān)視點分配系數(shù)已知，監(jiān)視點位置也已告知。</p><p>　　2 負序的計算與分析</p><p>　　2.1 計算負序的意義</p><p>　　由于單相工頻交流電氣化鐵道牽引負荷的特點，當三相電力系統(tǒng)向它供電時，它將在電力系統(tǒng)中引起負序電流。同時，交–直整流型電力機車產(chǎn)生的高次諧波電流進入電力系統(tǒng)，從而引起對電力系統(tǒng)的各種不利影響。

6、單相牽引負荷引起發(fā)電機的不對稱運行，從發(fā)電機的安全運行考慮，其每相電流都不應超過額定值。否則，電流最大的一相將超過額定溫升。當最大一相電流達到額定值時，較小的兩相電流小于額定值。因此限制了發(fā)電機的出力；當負序電流流入電力系統(tǒng)時，將造成電動機定子繞組三相電壓不對稱而使正序分量減小。當電動機的機械功率不變時，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(zhuǎn)磁場，使電動機出力下降；

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

8、 詳細計算</b></p><p>　?。?）按計算條件1，由圖（2）可知對電力系統(tǒng)監(jiān)視點產(chǎn)生負序電流最嚴重的一相為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數(shù)為Nj時的有效電流。</p><p>　　根據(jù)公式（8–3）計算B相兩供電臂區(qū)間列車平局均帶電時間</p><p>　　由公式（8–4）計算平均帶點概率</p>

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

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

11、p><b>　?。玧</b></p><p><b>　　30.88（A）</b></p><p>　　對于監(jiān)視點同樣可得 </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>　?。?）按計算條件2計算</p><p>　　此時，B相兩供電臂對監(jiān)視點I產(chǎn)生的負序電流最大，因此考慮為緊密運行狀態(tài)（列車對數(shù)?。?A、C相列車為正常運行狀態(tài)（）。</p><p><b

13、>　　對于監(jiān)視點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>　　對于監(jiān)視點同樣可得</b></p><p>　　×155×0.4=8.9（A）</p><p><b>　?。玧()</b></p><p><b>　?。玧</b></p><p><b>　　38.3（A）&

15、lt;/b></p><p>　?。?）監(jiān)視點負序承受能力校驗</p><p>　　發(fā)電機允許長期負序電流（監(jiān)視點I）為</p><p>　　由此則可以看出不論按條件1計算）），還是按條件2計算（，其負序電流均在允許值內(nèi)。</p><p>　　對于監(jiān)視點，按條件1計算，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計算</b></p><p>　　=×=13.9×38.3=533（V）</p><p>　　可見，按不同計算條件，監(jiān)視點的負序電壓不對稱度均為超過允許值。</p><p><b>　　3

17、 公式圖表說明</b></p><p>　　⑴供電臂（或列車）負荷在電力系統(tǒng)中引起的負序電流，當牽引變壓器原邊額定電壓為110KV時，對于單相接線、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)計算</p&

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

19、　　一個列車的概率 =××</p><p>　　無列車的概率 =</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、>　　對于雙線區(qū)段，n取追蹤間隔數(shù)。故n=n上＋n下，其余計算同單線區(qū)段。</p><p>　?、鄹怕首畲罅熊嚁?shù)計算中有關參數(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)視點的列車計算電流為</p><p>　　= （8–7）</p><p>　　⑵流入監(jiān)視點的負序電流計算</p><p><b>　?。?–8）</b></p><p

23、>　　監(jiān)視點總的負序電流為（以為參考向量）</p><p>　　=＋j() （8–9）</p><p>　?、潜O(jiān)視點的負序電壓計算</p><p>　　監(jiān)視點的綜合負載阻抗為，負序電流為，則</p><p>　　=× （8–10）</p><p><

24、;b>　　4 小結(jié)</b></p><p>　　通過前面分析我們知道負序?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計通過利用已知的電力牽引供電系統(tǒng)的負序網(wǎng)絡圖及其參數(shù)再通過分配系數(shù)法來計算負序電流分配，并檢驗是否超過了發(fā)電機的負序電流允許值。通過計算我們得知此時監(jiān)視點Ⅰ的負序電流以及監(jiān)視點的負序電壓均未超過允許值。</p><p><b>　　

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