城市軌道交通供電知識(shí)

1、第第7 7章章 供電設(shè)備容量計(jì)算與選擇供電設(shè)備容量計(jì)算與選擇 城市軌道交通供電城市軌道交通供電 城市軌道交通供電知識(shí) 第7章 供電設(shè)備容量計(jì)算與選擇 供電設(shè)備介紹供電設(shè)備介紹 7.1 變壓器容量計(jì)算與選擇變壓器容量計(jì)算與選擇 7.2 整流機(jī)組數(shù)的選擇整流機(jī)組數(shù)的選擇 7.3 接觸網(wǎng)導(dǎo)線截面的選擇接觸網(wǎng)導(dǎo)線截面的選擇 城市軌道交通供電知識(shí) 供電設(shè)備介紹供電設(shè)備介紹 城市軌道交通供電知識(shí) 城市軌道交通供電知識(shí) 城市軌道交通供電知識(shí) 發(fā)電機(jī)發(fā)電機(jī) 變壓器變壓器 整流機(jī)組整流機(jī)組 接觸網(wǎng)接觸網(wǎng) 高壓電器高壓電器 低壓電器低壓電器 城市軌道交通供電知識(shí) 高壓電器的作用及分類 在高壓系統(tǒng)中，用來(lái)對(duì)電路進(jìn)行

2、開(kāi)、合操作，切在高壓系統(tǒng)中，用來(lái)對(duì)電路進(jìn)行開(kāi)、合操作，切 除和隔離事故區(qū)域，對(duì)電路進(jìn)行運(yùn)行情況監(jiān)視、除和隔離事故區(qū)域，對(duì)電路進(jìn)行運(yùn)行情況監(jiān)視、 保護(hù)及數(shù)值測(cè)量的量測(cè)設(shè)備，統(tǒng)稱為高壓電器。保護(hù)及數(shù)值測(cè)量的量測(cè)設(shè)備，統(tǒng)稱為高壓電器。 按照用途分類按照用途分類 按照安裝地點(diǎn)分類按照安裝地點(diǎn)分類 按照電流制式分類按照電流制式分類 對(duì)高壓電器的要求對(duì)高壓電器的要求 城市軌道交通供電知識(shí) 按照用途分類 開(kāi)關(guān)電器開(kāi)關(guān)電器，用來(lái)關(guān)合和開(kāi)斷電路的電器，用來(lái)關(guān)合和開(kāi)斷電路的電器 限制電器限制電器，用來(lái)限制電路中電壓或電流的，用來(lái)限制電路中電壓或電流的 電器電器 變換電器變換電器，用來(lái)變換電路中的電壓和電流，用來(lái)變

3、換電路中的電壓和電流 使之便于檢測(cè)的電器使之便于檢測(cè)的電器 組合電器。將上述某幾種電器，按一定的組合電器。將上述某幾種電器，按一定的 線路裝配成一個(gè)整體的電器組合線路裝配成一個(gè)整體的電器組合 城市軌道交通供電知識(shí) 開(kāi)關(guān)電器 斷路器斷路器（DL）:用來(lái)在電路正常工作和發(fā)生用來(lái)在電路正常工作和發(fā)生 故障（列如發(fā)生短路）時(shí)關(guān)合和開(kāi)斷電路。故障（列如發(fā)生短路）時(shí)關(guān)合和開(kāi)斷電路。 隔離開(kāi)關(guān)（隔離開(kāi)關(guān)（G）：）：主要用于將高壓設(shè)備與主要用于將高壓設(shè)備與 電源隔離，以保證檢修工作人員的安全。電源隔離，以保證檢修工作人員的安全。 熔斷器（熔斷器（RN）：用來(lái)在電路發(fā)生過(guò)載或短）：用來(lái)在電路發(fā)生過(guò)載或短 路時(shí)依

4、靠熔件熔斷開(kāi)斷電路。路時(shí)依靠熔件熔斷開(kāi)斷電路。 城市軌道交通供電知識(shí) 高壓斷路器組成 （1）觸頭 （2）滅弧室 （3）絕緣介質(zhì) （4）殼體結(jié)構(gòu) （5）運(yùn)動(dòng)結(jié)構(gòu) 城市軌道交通供電知識(shí) 對(duì)高壓斷路器的技術(shù)要求 開(kāi)斷、關(guān)合電路方面開(kāi)斷、關(guān)合電路方面 一般電氣性能方面一般電氣性能方面 自然環(huán)境方面自然環(huán)境方面 城市軌道交通供電知識(shí) 開(kāi)斷、關(guān)合電路方面 開(kāi)斷負(fù)荷電路和短路故障開(kāi)斷負(fù)荷電路和短路故障 快速開(kāi)斷快速開(kāi)斷 自動(dòng)重合閘自動(dòng)重合閘 分合各種空載和負(fù)載電路分合各種空載和負(fù)載電路 允許分合次數(shù)允許分合次數(shù) 城市軌道交通供電知識(shí) 一般電氣性能方面 電壓電壓 最大工作電壓、工頻試驗(yàn)電壓、全波最大工作電壓、

5、工頻試驗(yàn)電壓、全波 和截波沖擊試驗(yàn)電壓、操作波試驗(yàn)電壓和截波沖擊試驗(yàn)電壓、操作波試驗(yàn)電壓 電流電流 額定電流、額定動(dòng)穩(wěn)定電流（峰值）、額定電流、額定動(dòng)穩(wěn)定電流（峰值）、 額定熱穩(wěn)定電流、額定熱穩(wěn)定時(shí)間額定熱穩(wěn)定電流、額定熱穩(wěn)定時(shí)間 城市軌道交通供電知識(shí) 自然環(huán)境方面 海拔高度海拔高度 對(duì)外部絕緣的影響對(duì)外部絕緣的影響 對(duì)電器發(fā)熱溫度的影響對(duì)電器發(fā)熱溫度的影響 環(huán)境溫度環(huán)境溫度 城市軌道交通供電知識(shí) 高壓斷路器種類 少油斷路器少油斷路器 氣體斷路器氣體斷路器 真空斷路器真空斷路器 城市軌道交通供電知識(shí) 限制電器 電抗器（電抗器（L）：主要用來(lái)限制電路中的短路）：主要用來(lái)限制電路中的短路 電流。某

6、些類型的熔斷器也有限制短路電電流。某些類型的熔斷器也有限制短路電 流的作用。流的作用。 避雷器（避雷器（BL）：用來(lái)限制電路中出現(xiàn)的過(guò)）：用來(lái)限制電路中出現(xiàn)的過(guò) 電壓。電壓。 城市軌道交通供電知識(shí) 變換電器 電流互感器（電流互感器（LH）：用來(lái)變換電路中的電）：用來(lái)變換電路中的電 流，以便供電給測(cè)量?jī)x表、繼電器或自動(dòng)流，以便供電給測(cè)量?jī)x表、繼電器或自動(dòng) 裝置，并使之與高壓電器隔離。裝置，并使之與高壓電器隔離。 電壓互感器（電壓互感器（YH）：用來(lái)變換電路中的電）：用來(lái)變換電路中的電 壓，以便供給測(cè)量?jī)x表、繼電器或自動(dòng)裝壓，以便供給測(cè)量?jī)x表、繼電器或自動(dòng)裝 置，并使之與高壓電器隔離置，并使之與高

7、壓電器隔離。 城市軌道交通供電知識(shí) 按照安裝地點(diǎn)分類 戶內(nèi)式。裝在建筑物內(nèi)，不具有防風(fēng)、雨、戶內(nèi)式。裝在建筑物內(nèi)，不具有防風(fēng)、雨、 雷、灰塵、露、冰和濃霜等性能。高壓電雷、灰塵、露、冰和濃霜等性能。高壓電 器的工作電壓一般為器的工作電壓一般為35kV及以下的電壓等及以下的電壓等 級(jí)。級(jí)。 戶外式。適用于安裝在露天，能承受風(fēng)、戶外式。適用于安裝在露天，能承受風(fēng)、 雨、雷、灰塵、露、冰和濃霜等作用。戶雨、雷、灰塵、露、冰和濃霜等作用。戶 外式高壓電器的工作電壓一般都在外式高壓電器的工作電壓一般都在35kV及及 以上電壓。以上電壓。 城市軌道交通供電知識(shí) 按照電流制式分類 交流電器。工作于三相或單相

8、工頻交流的交流電器。工作于三相或單相工頻交流的 電器，極少數(shù)工作在非工頻系統(tǒng)。電器，極少數(shù)工作在非工頻系統(tǒng)。 直流電器。工作于直流制系統(tǒng)。直流電器。工作于直流制系統(tǒng)。 對(duì)于電氣化鐵道及城市交通系統(tǒng)，交流電對(duì)于電氣化鐵道及城市交通系統(tǒng)，交流電 器是交流制電氣化鐵道及城市地鐵供電系器是交流制電氣化鐵道及城市地鐵供電系 統(tǒng)中大量應(yīng)用的電器；直流電器則是直流統(tǒng)中大量應(yīng)用的電器；直流電器則是直流 制電氣化鐵道、城市地鐵供電系統(tǒng)中大量制電氣化鐵道、城市地鐵供電系統(tǒng)中大量 應(yīng)用的電器。應(yīng)用的電器。 城市軌道交通供電知識(shí) 高壓電器特點(diǎn)高壓電器特點(diǎn) 按照高壓電器工作條件及所起作用的不同，其結(jié)構(gòu)和工按照高壓電器工

9、作條件及所起作用的不同，其結(jié)構(gòu)和工 作性能應(yīng)具有不同的特點(diǎn)。作性能應(yīng)具有不同的特點(diǎn)。 高壓電器應(yīng)能可靠地在規(guī)定的工作電壓及電流下工作，高壓電器應(yīng)能可靠地在規(guī)定的工作電壓及電流下工作， 因此，應(yīng)具有足夠的絕緣強(qiáng)度和載流能力；因此，應(yīng)具有足夠的絕緣強(qiáng)度和載流能力； 用于切斷載流電路的開(kāi)關(guān)設(shè)備，應(yīng)具有足夠的熄滅電弧用于切斷載流電路的開(kāi)關(guān)設(shè)備，應(yīng)具有足夠的熄滅電弧 的能力；的能力； 對(duì)電路運(yùn)行狀態(tài)進(jìn)行監(jiān)視、測(cè)量的電器元件（例如電壓、對(duì)電路運(yùn)行狀態(tài)進(jìn)行監(jiān)視、測(cè)量的電器元件（例如電壓、 電流互感器）應(yīng)能滿足測(cè)量精度的要求；電流互感器）應(yīng)能滿足測(cè)量精度的要求； 對(duì)電路運(yùn)行狀態(tài)進(jìn)行保護(hù)用的電壓、電流互感器，除

10、了對(duì)電路運(yùn)行狀態(tài)進(jìn)行保護(hù)用的電壓、電流互感器，除了 應(yīng)滿足測(cè)量精度的要求外，還應(yīng)在高電壓或大電流作用應(yīng)滿足測(cè)量精度的要求外，還應(yīng)在高電壓或大電流作用 下不至于飽和。下不至于飽和。 所有的高壓電器都應(yīng)滿足運(yùn)行可靠、工作靈活的要求，所有的高壓電器都應(yīng)滿足運(yùn)行可靠、工作靈活的要求， 同時(shí)還必須考慮經(jīng)濟(jì)條件。同時(shí)還必須考慮經(jīng)濟(jì)條件。 城市軌道交通供電知識(shí) 7.1 變壓器容量計(jì)算與選擇變壓器容量計(jì)算與選擇 牽引變電所的站位和容量設(shè)置遵循以下原則進(jìn)行設(shè)計(jì)：牽引變電所的站位和容量設(shè)置遵循以下原則進(jìn)行設(shè)計(jì)： （1) 1) 供電合理，運(yùn)營(yíng)方便，滿足高峰運(yùn)營(yíng)時(shí)最大負(fù)荷的需要。供電合理，運(yùn)營(yíng)方便，滿足高峰運(yùn)營(yíng)時(shí)最大

11、負(fù)荷的需要。 （2 2）系統(tǒng)中任何相隔兩座的牽引變電所故障解列時(shí)，靠其）系統(tǒng)中任何相隔兩座的牽引變電所故障解列時(shí)，靠其 相鄰牽引變電所的過(guò)負(fù)荷能力，仍應(yīng)能保證列車的正常相鄰牽引變電所的過(guò)負(fù)荷能力，仍應(yīng)能保證列車的正常 運(yùn)行，不影響運(yùn)送客流的能力運(yùn)行，不影響運(yùn)送客流的能力 （3 3）地下車站設(shè)置牽引變電所時(shí)，一般位于車站站臺(tái)端，）地下車站設(shè)置牽引變電所時(shí)，一般位于車站站臺(tái)端， 宜與地面站務(wù)用房合建。宜與地面站務(wù)用房合建。 （4 4）牽引變電所的設(shè)置應(yīng)首先考慮有列車檢修線的車站一）牽引變電所的設(shè)置應(yīng)首先考慮有列車檢修線的車站一 端，檢修線應(yīng)由專用回路供電，列車夜間檢修時(shí)，不影端，檢修線應(yīng)由專用回路

12、供電，列車夜間檢修時(shí)，不影 響線路的正常停電維修響線路的正常停電維修 （5 5）地下車站牽引變電所應(yīng)和車站主排水站分別設(shè)于車站）地下車站牽引變電所應(yīng)和車站主排水站分別設(shè)于車站 的兩端。的兩端。 城市軌道交通供電知識(shí) 變壓器容量計(jì)算與選擇變壓器容量計(jì)算與選擇 變壓器容量計(jì)算一般分為三個(gè)步驟：變壓器容量計(jì)算一般分為三個(gè)步驟： （1）根據(jù)規(guī)定的年運(yùn)量大小和行車組織的要求確根據(jù)規(guī)定的年運(yùn)量大小和行車組織的要求確 定計(jì)算容量定計(jì)算容量。 （2） 根據(jù)列車緊密運(yùn)行時(shí)供電臂的有效電流和充根據(jù)列車緊密運(yùn)行時(shí)供電臂的有效電流和充 分利用牽引變壓器的過(guò)載能力，計(jì)算校核容量分利用牽引變壓器的過(guò)載能力，計(jì)算校核容量。

13、 （3） 根據(jù)計(jì)算容量和校核容量，選定安裝容量。根據(jù)計(jì)算容量和校核容量，選定安裝容量。 最后必須指出：最后必須指出：變電所主變壓器臺(tái)數(shù)和容量的最后變電所主變壓器臺(tái)數(shù)和容量的最后 確定，應(yīng)結(jié)合變電所主接線方案的選擇，作幾個(gè)確定，應(yīng)結(jié)合變電所主接線方案的選擇，作幾個(gè) 較合理方案的技術(shù)經(jīng)濟(jì)比較，擇優(yōu)而定較合理方案的技術(shù)經(jīng)濟(jì)比較，擇優(yōu)而定。 城市軌道交通供電知識(shí) 根據(jù)規(guī)定的年運(yùn)量大小和行車組織要 求確定計(jì)算容量 為供應(yīng)牽引負(fù)荷所必須的容量。為供應(yīng)牽引負(fù)荷所必須的容量。 牽引變壓器的計(jì)算容量取決于供電臂的日牽引變壓器的計(jì)算容量取決于供電臂的日 負(fù)荷電流曲線，該曲線與列車電流的大小負(fù)荷電流曲線，該曲線與列

14、車電流的大小 和密度有關(guān)。和密度有關(guān)。 列車密度列車密度 已知運(yùn)量的情況下計(jì)算得到變電所有效電已知運(yùn)量的情況下計(jì)算得到變電所有效電 流流 容量計(jì)算容量計(jì)算 城市軌道交通供電知識(shí) 列車密度 列車密度應(yīng)按照運(yùn)量計(jì)算需要的列車密度應(yīng)按照運(yùn)量計(jì)算需要的通過(guò)能力通過(guò)能力， 并預(yù)留一定的儲(chǔ)備能力并預(yù)留一定的儲(chǔ)備能力 儲(chǔ)備系數(shù)一般單線采用儲(chǔ)備系數(shù)一般單線采用20，復(fù)線采用，復(fù)線采用15 。近期按調(diào)查運(yùn)量計(jì)算時(shí)，還應(yīng)考慮運(yùn)。近期按調(diào)查運(yùn)量計(jì)算時(shí)，還應(yīng)考慮運(yùn) 量的波動(dòng)性，波動(dòng)系數(shù)一般采用量的波動(dòng)性，波動(dòng)系數(shù)一般采用20。遠(yuǎn)。遠(yuǎn) 期按要求的年輸送能力計(jì)算時(shí)，僅考慮儲(chǔ)期按要求的年輸送能力計(jì)算時(shí)，僅考慮儲(chǔ) 備能力備能

15、力 城市軌道交通供電知識(shí) 計(jì)算列車數(shù)N 當(dāng)采用近期年運(yùn)量時(shí) 凈 rG KK N 365 104 21 （列/日） 若需要輸送能力低于線路輸送能力的一半時(shí) 凈 rG N 365 102 4 （列/日） 若需要輸送能力接近線路輸送能力時(shí) 凈 輸 rG N 365 10 4 （列/日） 城市軌道交通供電知識(shí) 容量計(jì)算 0S SI U 0 U為直流側(cè)空載電壓 牽引變電所直流側(cè)總用容量為(雙邊供電情況下) ()/2 DF SSSS 式中 S為高峰小時(shí)內(nèi)用于列車牽引總功率 SF為列車輔助功率，包括列車控制、通信、空調(diào) 等用電功率 S 牽引網(wǎng)絡(luò)功率損失 城市軌道交通供電知識(shí) 容量計(jì)算 由于整流機(jī)組換相整流工

16、作的特性，整流由于整流機(jī)組換相整流工作的特性，整流 變壓器的交流功率大于直流輸出功率。變壓器的交流功率大于直流輸出功率。 1.05 TD SS 城市軌道交通供電知識(shí) 校核容量計(jì)算 根據(jù)列車緊密遠(yuǎn)行時(shí)供電臂的有效電流和根據(jù)列車緊密遠(yuǎn)行時(shí)供電臂的有效電流和 充分利用牽引變壓器的過(guò)載能力，計(jì)算校充分利用牽引變壓器的過(guò)載能力，計(jì)算校 核容量，這是為確保變壓器安全運(yùn)行所必核容量，這是為確保變壓器安全運(yùn)行所必 須的容量。須的容量。 變壓器的過(guò)負(fù)荷能力變壓器的過(guò)負(fù)荷能力 變壓器具有過(guò)負(fù)荷潛力的原因變壓器具有過(guò)負(fù)荷潛力的原因 決定運(yùn)行期間過(guò)負(fù)荷能力的依據(jù)決定運(yùn)行期間過(guò)負(fù)荷能力的依據(jù) 城市軌道交通供電知識(shí) 變壓

17、器的過(guò)負(fù)荷能力 變壓器繞組的變壓器繞組的A級(jí)絕緣在長(zhǎng)期使用后，雖然級(jí)絕緣在長(zhǎng)期使用后，雖然 電氣強(qiáng)度沒(méi)有顯著變化，但其機(jī)械強(qiáng)度卻電氣強(qiáng)度沒(méi)有顯著變化，但其機(jī)械強(qiáng)度卻 逐漸降低，由于偶然的震動(dòng)，非常容易破逐漸降低，由于偶然的震動(dòng)，非常容易破 裂，造成短路。溫度越高，絕緣的機(jī)械強(qiáng)裂，造成短路。溫度越高，絕緣的機(jī)械強(qiáng) 度與電氣強(qiáng)度的損傷老化越劇烈。度與電氣強(qiáng)度的損傷老化越劇烈。 根據(jù)試驗(yàn)，當(dāng)自然循環(huán)油冷變壓器的繞組根據(jù)試驗(yàn)，當(dāng)自然循環(huán)油冷變壓器的繞組 溫度為溫度為95時(shí)，變壓器的工作年限為時(shí)，變壓器的工作年限為20年。年。 城市軌道交通供電知識(shí) 變壓器的過(guò)負(fù)荷能力 變壓器在過(guò)負(fù)載運(yùn)行時(shí)，其各部分的溫

18、升變壓器在過(guò)負(fù)載運(yùn)行時(shí)，其各部分的溫升 將比額定負(fù)載運(yùn)行時(shí)升高。變壓器繞組絕將比額定負(fù)載運(yùn)行時(shí)升高。變壓器繞組絕 緣的老化程度與溫度有關(guān)。緣的老化程度與溫度有關(guān)。 絕緣老化六度規(guī)則絕緣老化六度規(guī)則 ： 城市軌道交通供電知識(shí) 變壓器的過(guò)負(fù)荷能力 變壓器的部位 溫升限值 （） 測(cè)量方法 線圈 自然油循環(huán) 65電阻法 強(qiáng)迫油循環(huán) 鐵芯表面75 溫度計(jì)法 與變壓器油接觸（非導(dǎo)電部 分）的結(jié)構(gòu)件表面 80 油頂層55 線圈最熱點(diǎn)溫升比平均溫升高線圈最熱點(diǎn)溫升比平均溫升高l3,如果變壓器在額定負(fù)如果變壓器在額定負(fù) 載和環(huán)境溫度為載和環(huán)境溫度為20條件下連續(xù)運(yùn)行，則線圈最熱點(diǎn)的條件下連續(xù)運(yùn)行，則線圈最熱點(diǎn)的

19、 溫度為溫度為98，電纜紙?jiān)?，電纜紙?jiān)?8下使用，其老化壽命在下使用，其老化壽命在20年年 以上。在這種運(yùn)行條件下的老化壽命為正常的老化壽命，以上。在這種運(yùn)行條件下的老化壽命為正常的老化壽命， 其每天的壽命損失為正常日壽命損失，同樣有正常年壽其每天的壽命損失為正常日壽命損失，同樣有正常年壽 命損失。命損失。 城市軌道交通供電知識(shí) 變壓器的過(guò)負(fù)荷能力 城市軌道交通供電知識(shí) 變壓器具有過(guò)負(fù)荷潛力的原因 變壓器的負(fù)載和環(huán)境溫度是經(jīng)常變化特別是電氣變壓器的負(fù)載和環(huán)境溫度是經(jīng)常變化特別是電氣 化鐵道，它的牽引負(fù)荷不斷地劇烈變化，有時(shí)造化鐵道，它的牽引負(fù)荷不斷地劇烈變化，有時(shí)造 成變壓器的過(guò)載，使變壓器的

20、壽命損失加速，而成變壓器的過(guò)載，使變壓器的壽命損失加速，而 在輕載和冬季帶額定負(fù)荷運(yùn)行時(shí)，壽命損失可減在輕載和冬季帶額定負(fù)荷運(yùn)行時(shí)，壽命損失可減 緩。緩。 設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)中規(guī)定，變壓器運(yùn)行時(shí)周圍最高氣溫為設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)中規(guī)定，變壓器運(yùn)行時(shí)周圍最高氣溫為 40，最高日平均氣溫為，最高日平均氣溫為+30。實(shí)際上，即使。實(shí)際上，即使 我國(guó)最熱的地區(qū)也不可能全年固定維持在這個(gè)溫我國(guó)最熱的地區(qū)也不可能全年固定維持在這個(gè)溫 度上。度上。 選擇變壓器容量時(shí)，有時(shí)要考慮系統(tǒng)發(fā)生故障時(shí)選擇變壓器容量時(shí)，有時(shí)要考慮系統(tǒng)發(fā)生故障時(shí) 變壓器過(guò)負(fù)荷，在正常工作時(shí)，變壓器往往達(dá)不變壓器過(guò)負(fù)荷，在正常工作時(shí)，變壓器往往達(dá)不 到它的額定

21、值。到它的額定值。 城市軌道交通供電知識(shí) 決定運(yùn)行期間過(guò)負(fù)荷能力的依據(jù) 決定運(yùn)行期間過(guò)負(fù)荷能力的依據(jù)是變壓器負(fù)荷曲決定運(yùn)行期間過(guò)負(fù)荷能力的依據(jù)是變壓器負(fù)荷曲 線的填充系數(shù)和最大負(fù)荷的持續(xù)時(shí)數(shù)線的填充系數(shù)和最大負(fù)荷的持續(xù)時(shí)數(shù) （1）變壓器負(fù)荷曲線的填充系數(shù)）變壓器負(fù)荷曲線的填充系數(shù) maxmax I I S S a avav 24 max I It = It max I 24 av I 實(shí)際運(yùn)行負(fù)荷曲線的安培小時(shí)數(shù)或負(fù)荷曲線 所包圍的面積 按最大負(fù)荷工作24A.H數(shù) 負(fù)荷電流的平均值。 城市軌道交通供電知識(shí) 決定運(yùn)行期間過(guò)負(fù)荷能力的依據(jù) 考慮變壓器過(guò)負(fù)荷能力，以及等效變壓器考慮變壓器過(guò)負(fù)荷能力，

22、以及等效變壓器 日壽命損失?？紤]變壓器正常過(guò)負(fù)荷能力，日壽命損失?？紤]變壓器正常過(guò)負(fù)荷能力， 二次側(cè)電流允許值、饋電線電流允許值等。二次側(cè)電流允許值、饋電線電流允許值等。 過(guò)負(fù)荷能力：過(guò)負(fù)荷能力： 100% 額定負(fù)荷額定負(fù)荷持續(xù)持續(xù) 150% 額定負(fù)荷額定負(fù)荷2小時(shí)小時(shí) 300% 額定負(fù)荷額定負(fù)荷1分鐘分鐘 城市軌道交通供電知識(shí) 選定安裝容量 根據(jù)計(jì)算容量和校核容量，再考慮其他因根據(jù)計(jì)算容量和校核容量，再考慮其他因 素素(如備用方式等如備用方式等)，并按實(shí)際變壓器系列產(chǎn)，并按實(shí)際變壓器系列產(chǎn) 品的規(guī)格選定變壓器的數(shù)量和容量稱為安品的規(guī)格選定變壓器的數(shù)量和容量稱為安 裝容量。裝容量。 (1) 容

23、量備用。容量備用。 (2) 牽引變電所的數(shù)量及其在線路上的位置，牽引變電所的數(shù)量及其在線路上的位置， 應(yīng)滿足在事故狀態(tài)下單邊應(yīng)滿足在事故狀態(tài)下單邊(越區(qū)越區(qū))供電接觸網(wǎng)供電接觸網(wǎng) 電壓水平要求。電壓水平要求。 (3) 不考慮再生制動(dòng)所節(jié)省的能量不考慮再生制動(dòng)所節(jié)省的能量 城市軌道交通供電知識(shí) 選定安裝容量 在進(jìn)行容量校校時(shí)，宜按重臂取在進(jìn)行容量校校時(shí)，宜按重臂取95最大最大 車數(shù)概率積分最大值計(jì)算最大電流，輕臂車數(shù)概率積分最大值計(jì)算最大電流，輕臂 取有效電流考慮。一股說(shuō)來(lái)，這種校核條取有效電流考慮。一股說(shuō)來(lái)，這種校核條 件能夠滿足列車緊密運(yùn)行的要求，并保證件能夠滿足列車緊密運(yùn)行的要求，并保證

24、變壓器在充分利用過(guò)負(fù)荷能力時(shí)可安全運(yùn)變壓器在充分利用過(guò)負(fù)荷能力時(shí)可安全運(yùn) 行。行。 另外，也可按非平行運(yùn)行圖區(qū)間通過(guò)能力另外，也可按非平行運(yùn)行圖區(qū)間通過(guò)能力 的要求對(duì)主變壓器容量進(jìn)行校核。的要求對(duì)主變壓器容量進(jìn)行校核。 城市軌道交通供電知識(shí) 經(jīng)濟(jì)運(yùn)行 為了使變壓器經(jīng)濟(jì)運(yùn)行，一般情況，從以為了使變壓器經(jīng)濟(jì)運(yùn)行，一般情況，從以 下幾個(gè)方面采取措施降低功率領(lǐng)耗。下幾個(gè)方面采取措施降低功率領(lǐng)耗。 (1) 及時(shí)切除輕載變壓器及時(shí)切除輕載變壓器 (2) 更換過(guò)載及輕載變壓器更換過(guò)載及輕載變壓器 (3) 停用夜間多余的變壓器。停用夜間多余的變壓器。 (4) 采用節(jié)能型變壓器采用節(jié)能型變壓器 城市軌道交通供電

25、知識(shí) 7.2 整流機(jī)組數(shù)的選擇整流機(jī)組數(shù)的選擇 地鐵、輕軌交通直流牽引變電所整流機(jī)組地鐵、輕軌交通直流牽引變電所整流機(jī)組 的容量和數(shù)量，應(yīng)根據(jù)遠(yuǎn)期運(yùn)營(yíng)高峰時(shí)期的容量和數(shù)量，應(yīng)根據(jù)遠(yuǎn)期運(yùn)營(yíng)高峰時(shí)期 列車編組，行車密度和車輛類型等需要，列車編組，行車密度和車輛類型等需要， 由牽引供電計(jì)算確定，并需要進(jìn)行各種短由牽引供電計(jì)算確定，并需要進(jìn)行各種短 時(shí)過(guò)負(fù)荷校驗(yàn)。時(shí)過(guò)負(fù)荷校驗(yàn)。 1.整流機(jī)組容量的計(jì)算整流機(jī)組容量的計(jì)算 /2 DqFF WWWW 2 Ff WmnW 城市軌道交通供電知識(shí) 整流機(jī)組數(shù)的選擇整流機(jī)組數(shù)的選擇 2.按事故解列情況選擇校驗(yàn)整流機(jī)組容量按事故解列情況選擇校驗(yàn)整流機(jī)組容量 按整個(gè)區(qū)

26、段中一個(gè)牽引變電所故障而造成事按整個(gè)區(qū)段中一個(gè)牽引變電所故障而造成事 故解列時(shí)，相鄰的兩個(gè)牽引變電所應(yīng)能分故解列時(shí)，相鄰的兩個(gè)牽引變電所應(yīng)能分 斷其供電區(qū)段在高峰小時(shí)內(nèi)的牽引用電量斷其供電區(qū)段在高峰小時(shí)內(nèi)的牽引用電量 考慮考慮 按整流機(jī)組允許過(guò)負(fù)荷按整流機(jī)組允許過(guò)負(fù)荷1.5倍持續(xù)倍持續(xù)2小時(shí)的技小時(shí)的技 術(shù)條件，由下式進(jìn)行校驗(yàn)并應(yīng)滿足術(shù)條件，由下式進(jìn)行校驗(yàn)并應(yīng)滿足 城市軌道交通供電知識(shí) 整流機(jī)組數(shù)的選擇整流機(jī)組數(shù)的選擇 3.直流牽引變電所整流變壓器計(jì)算容量，直流牽引變電所整流變壓器計(jì)算容量， 額定容量和整流機(jī)組數(shù)量的選擇額定容量和整流機(jī)組數(shù)量的選擇 由于整流機(jī)組換相整流工作的特性，整由于整流機(jī)

27、組換相整流工作的特性，整 流變壓器的交流功率大于直流輸出功率，流變壓器的交流功率大于直流輸出功率， 經(jīng)校驗(yàn)確定后，三相橋整流接線的變壓器經(jīng)校驗(yàn)確定后，三相橋整流接線的變壓器 總計(jì)算容量為總計(jì)算容量為 1.05 TD SW 城市軌道交通供電知識(shí) 整流機(jī)組數(shù)的選擇整流機(jī)組數(shù)的選擇 根據(jù)計(jì)算容量選擇相近配套的整流變壓器根據(jù)計(jì)算容量選擇相近配套的整流變壓器 額定容量，整流機(jī)組的變壓器整流器具有額定容量，整流機(jī)組的變壓器整流器具有 相同的長(zhǎng)時(shí)（相同的長(zhǎng)時(shí)（2h）和短時(shí)（）和短時(shí)（1min）過(guò)負(fù)荷）過(guò)負(fù)荷 特性。特性。 整流機(jī)組選擇，還應(yīng)校驗(yàn)在最大負(fù)荷電流整流機(jī)組選擇，還應(yīng)校驗(yàn)在最大負(fù)荷電流 時(shí)牽引網(wǎng)的最

28、低電壓，應(yīng)不低于規(guī)程規(guī)定時(shí)牽引網(wǎng)的最低電壓，應(yīng)不低于規(guī)程規(guī)定 的允許最低電壓值。的允許最低電壓值。 城市軌道交通供電知識(shí) 整流機(jī)組數(shù)的選擇整流機(jī)組數(shù)的選擇 整流機(jī)組數(shù)量，一般在牽引變電所整流機(jī)組數(shù)量，一般在牽引變電所23臺(tái)并聯(lián)工作，臺(tái)并聯(lián)工作， 且應(yīng)采用相同外特性和參數(shù)，統(tǒng)一型號(hào)的整流機(jī)組。且應(yīng)采用相同外特性和參數(shù)，統(tǒng)一型號(hào)的整流機(jī)組。 不考慮備用量，整流機(jī)組數(shù)為不考慮備用量，整流機(jī)組數(shù)為 aB yM aB I I n 3 變壓器的容量根據(jù)熱老化條件選擇?？紤]到整流機(jī)組變壓器的容量根據(jù)熱老化條件選擇。考慮到整流機(jī)組 是由工業(yè)部門配套供應(yīng)的，所以其數(shù)量必須保證變壓是由工業(yè)部門配套供應(yīng)的，所以其數(shù)

29、量必須保證變壓 器的總?cè)萘亢驼髌鞯目側(cè)萘繚M足上述要求。器的總?cè)萘亢驼髌鞯目側(cè)萘繚M足上述要求。 城市軌道交通供電知識(shí) 7.3 接觸網(wǎng)導(dǎo)線截面的選擇接觸網(wǎng)導(dǎo)線截面的選擇 選擇接觸導(dǎo)線截面應(yīng)滿足機(jī)械強(qiáng)度和電選擇接觸導(dǎo)線截面應(yīng)滿足機(jī)械強(qiáng)度和電 氣性能兩方面的要求。氣性能兩方面的要求。 按允許裁流量確定接觸導(dǎo)線截面按允許裁流量確定接觸導(dǎo)線截面 按經(jīng)濟(jì)截面選擇接觸導(dǎo)線按經(jīng)濟(jì)截面選擇接觸導(dǎo)線 有效電流的計(jì)算有效電流的計(jì)算 城市軌道交通供電知識(shí) 按允許裁流量確定接觸導(dǎo)線截面 接觸導(dǎo)線允許載流量，系指在一定環(huán)境條件下，接觸導(dǎo)線允許載流量，系指在一定環(huán)境條件下， 不超過(guò)導(dǎo)線最高允許工作溫度時(shí)所傳輸?shù)碾娏鞑怀^(guò)導(dǎo)線最高允許工作溫度時(shí)所傳輸?shù)碾娏?l SFR R WWW I R W單位長(zhǎng)度導(dǎo)線的輻射散熱功率（W/m） F W 單位長(zhǎng)度導(dǎo)線的對(duì)流散熱功率（W/m） S W 單位長(zhǎng)度導(dǎo)線的日照吸熱功率（W/m） l R 最高允許工作溫度時(shí)導(dǎo)線的交流電阻（/m） 城市軌道交通供電知識(shí) 按允許裁流量確定接觸導(dǎo)線截面 (1) 輻射散熱功率 44 273273 aaR DESW D-導(dǎo)線外徑（m） （W/m） E導(dǎo)線表