軌道交通電氣工程概論習題答案

1、軌道交通電氣工程概論第一章1、電力工業(yè)的主要特點是什么？ 電能的生產(chǎn)、傳輸、消耗同時完成，電能不能大量存儲； 電力系統(tǒng)的暫態(tài)過程非常迅速； 除含有直流輸電系統(tǒng)的復合電力系統(tǒng)外，電力系統(tǒng)中的頻率是統(tǒng)一的； 電力系統(tǒng)中的事故時有發(fā)生，造成供電中斷的事故會造成重大損失； 電力系統(tǒng)的容量和覆蓋的地理范圍越來越大，其特征是：大容量、跨地區(qū)和國界、高電壓、高度自動化、交直流混合； 各電力系統(tǒng)的組成要素和運行特點各不相同，它隨系統(tǒng)的發(fā)展而改變。2、電力系統(tǒng)主要由哪幾部分構(gòu)成，其作用如何？電力系統(tǒng)是由發(fā)電廠、變電所、輸電線、配電系統(tǒng)及負荷組成的。是由多個發(fā)電、輸電、變電、配電、用電、控制等子系統(tǒng)構(gòu)成的電能生產(chǎn)

2、和消費的龐大網(wǎng)絡。它的功能是將自然界的一次能源通過發(fā)電動力裝置主要包括鍋爐、汽輪機、發(fā)電機及電廠輔助生產(chǎn)系統(tǒng)等轉(zhuǎn)化成電能，再經(jīng)輸、變電系統(tǒng)及配電系統(tǒng)將電能供給到各負荷中心，通過各種設(shè)備再轉(zhuǎn)換成動力、熱、光等不同形式的能量，為地區(qū)經(jīng)濟和人民生活服務。3、什么是電力系統(tǒng)的一次系統(tǒng)、二次系統(tǒng)？發(fā)電廠和變電所的電氣設(shè)備分為一次設(shè)備和二次設(shè)備。一次設(shè)備也稱主設(shè)備是構(gòu)成電力系統(tǒng)的主體，它是直接生產(chǎn)、輸送和分配電能的設(shè)備，包括發(fā)電機、電力變壓器、斷路器、隔離開關(guān)、電力母線、電力電纜和輸電線路等。二次設(shè)備是對一次設(shè)備進行控制、調(diào)節(jié)、保護和監(jiān)測的設(shè)備，它包括控制器具、繼電保護和自動裝置、測量儀表、信號器具等。二

3、次設(shè)備通過電壓互感器和電流互感器與一次設(shè)備取得電的聯(lián)系。一次設(shè)備及其連接的回路稱為一次回路。二次設(shè)備按照一定的規(guī)則連接起來以實現(xiàn)某種技術(shù)要求的電氣回路稱為二次回路。繼電保護和安全自動裝置,調(diào)度自動化和通信等輔助系統(tǒng)是二次系統(tǒng)。4、火電廠有幾類？它們的主要運行特點是什么？請簡述其生產(chǎn)流程。用煤、天然氣等作為燃料，可分為熱電廠和發(fā)電廠。運行特點：火電廠的出力穩(wěn)定，只要發(fā)電設(shè)備正常、燃料充足，就可按其額定裝機容量發(fā)電；火電廠有最小技術(shù)出力的限制，負荷太小時可能出現(xiàn)鍋爐燃燒不穩(wěn)定的現(xiàn)象；火電廠機組起動技術(shù)復雜，且需消耗大量的燃料、電能等；火電廠所消耗的燃料和冷卻水量相當大。流程：燃煤產(chǎn)生水蒸汽化學能轉(zhuǎn)

4、化為熱能；蒸氣推動汽輪機作功熱能轉(zhuǎn)化為機械能；汽輪機帶動發(fā)電機發(fā)電，送電5、核電廠的運行原理是什么？結(jié)合日本大地震簡述你對核電廠的認識。核電廠主要由反應堆、蒸汽發(fā)生器、汽輪機及發(fā)電機4部分組成。反應堆核心稱堆蕊，核燃料U235?；騊u235o放在堆蕊中。堆蕊為中子轟擊原子核產(chǎn)生裂變能的中樞，稱活性區(qū)。反應堆內(nèi)核裂變所產(chǎn)生的熱能使堆蕊溫度極高，需用冷卻劑加以吸收。冷卻劑吸熱增溫后，經(jīng)一次回路流到蒸汽發(fā)生器，熱量傳遞給二次回路管道中的水，使其變?yōu)檎羝?。冷卻劑最后用泵抽回反應堆。蒸汽從二次回路進入汽輪機做功，驅(qū)動發(fā)電機。6、架空輸電線路由哪幾個主要部分組成，其作用如何？組成：架空輸電線路由線路桿塔、

5、導線、絕緣子等構(gòu)成，架設(shè)在地面之上。作用：桿塔是架空輸電線路的主要支撐結(jié)構(gòu)；導線由導電良好的金屬制成，有足夠粗的截面以保持適當?shù)耐髅芏群洼^大曲率半徑以減小電暈放電；絕緣子用由單個懸式或棒式絕緣子用接而成，需滿足絕緣強度和機械強度的要求。7、變電站所如何分類的？簡述幾種典型變電站功能。變電所是聯(lián)系發(fā)電廠和電力用戶的中間環(huán)節(jié)，起電壓變換和分配電能作用。樞紐變電所：位于電力系統(tǒng)的樞紐點，聚集多個電源，連接電力系統(tǒng)的高壓和中壓，電壓等級330kV以上，負責向區(qū)域變電所和中間變電所供電。中間變電所：位于樞紐和區(qū)域變電所之間，使長距離輸電線路分段，高壓側(cè)以交換潮流為主，起功率交換作用。一般聚集23路電源

6、，電壓等級220330kV。通過功率，降壓向當?shù)赜脩艄╇?，停電將使區(qū)域電網(wǎng)解列區(qū)域變電所：負責向某一地區(qū)或城市供電，110kV或220kV-110kV或35kVo當該變電所停電時將使該地區(qū)的供電中斷。終端變電所：在輸電線路的終端，直接向電力用戶供電，高壓側(cè)電壓一般為110kVo當全所停電時，只影響該變電所的供電用戶。牽引變電所：是一種專用變電所，110kV或220kV-27.5kV或55kV,用于向電氣化鐵路的電力牽引網(wǎng)和電力機車供電，是一種特殊的終端變電所。8、變電所的主要主接線有哪幾種形式？有匯流母線和無匯流母線兩大類，前者包括單母線結(jié)線、雙母線結(jié)線；后者包括單元結(jié)線、橋形結(jié)線。9、斷路器

7、和隔離開關(guān)的主要區(qū)別是什么？各有何用途？隔離開關(guān)的作用是隔離高壓電源倒閘操作接通或斷開小電流電路；高壓斷路器既能切除正常負載，又要能排除短路故障，同時承擔控制和保護雙重責任隔離開關(guān)不能用來切斷負荷電流或短路電流。隔離開關(guān)主要用來將高壓配電裝置中需要停電的部分與帶電部分可靠地隔離，以保證檢修工作的安全。隔離高壓電源，將需檢修或需隔離的電氣設(shè)備與帶電部分可靠地斷開，形成明顯斷點，確保操作人員和電氣設(shè)備安全；倒閘操作，在雙母線接線的配電裝置中，可利用隔離開關(guān)將設(shè)備或供電線從一組母線切換到另一組母線；接通或斷開小電流電路，接或斷開勵磁電流不超過2A的空載變壓器、電容電流不超過5A的空載線路及互感器和避

8、雷器斷路器主要任務是：在正常情況下開斷和關(guān)合負載電流，分、合電路；當電力系統(tǒng)發(fā)生故障時，切除故障電路；配合自動重合閘多次關(guān)合或開斷電路。10、電流互感器副邊為什么不能開路？電壓互感器副邊為什么不能短路？同一個電流互感器的I是固定的，由U=IR得當副邊開路時R無限大，電壓U也會無限大，所以當電流互感器開路時容易產(chǎn)生高壓電擊事；同樣的電壓互感器里U是固定的，由I=U/R,當電壓互感器短路時，會產(chǎn)生大無限大的電流，從而燒毀互感器。第二章1、軌道交通電氣化起源于什么年代？世界上第一條真正意義的電氣化軌道交通誕生于1879年。2、電氣化鐵路運輸有何優(yōu)越性？電氣化鐵路是以電能作為牽引動力的一種交通運輸形式

9、，它具有牽引功率大、能源綜合利用率高、勞動生產(chǎn)率高、不污染環(huán)境、便于實現(xiàn)自動化控制、能促進沿線地區(qū)電力工業(yè)發(fā)展的特點，已成為鐵路運輸現(xiàn)代化的標志。3、電力牽引負荷有何特點？它對電力系統(tǒng)有哪些不利影響？移動負荷特點影響：電壓電流波動劇烈，電壓過低時造成列車啟動困難，電流波動過大造成保護靈敏度降低。單向負荷特點：不對稱，不產(chǎn)生負序分量。直流負荷特點：產(chǎn)生諧波分量。4、什么叫牽引供電系統(tǒng)？它由哪幾部分組成？牽引供電系統(tǒng)包括牽引變電所和牽引網(wǎng)兩大部分。牽引電力系統(tǒng)：將地方電力系統(tǒng)的電源引入牽引供電系統(tǒng)，通過牽引變壓器變壓為合適電力機車運行的電壓制式，向電力機車提供連續(xù)電能。牽引供電系統(tǒng)包括牽引變電所和

10、牽引網(wǎng)兩大部分。牽引變電所：由牽引變壓器、高壓斷路器等一次設(shè)備和用于監(jiān)控的二次設(shè)備組成，其主要作用是將電力系統(tǒng)送來的三相高壓電變換為適合電力機車使用的電能，并降低電力牽引負荷對電力系統(tǒng)的不良影響。牽引網(wǎng)：包括饋電線、接觸網(wǎng)、鋼軌、回流線、大地回路。饋電線是連接牽引變電所和接觸網(wǎng)的電力供給線，多為銅絞線；鋼軌在電氣化鐵路中有三大作用：列車導軌、牽引電流的電氣回路、信號系統(tǒng)的信號回路；回流線是連接鋼軌和牽引變電所的電連接線，主要為回流提供電氣通路。接觸網(wǎng)是牽引網(wǎng)的核心，是電氣化鐵道的主要供電設(shè)施，功能是全天候不間斷地向電力機車供電。5、軌道交通有哪些形式，各有什么優(yōu)缺點？城市軌道交通種類繁多，按用

11、途分城市鐵路、市郊鐵路、地下鐵道、輕軌交通、城市有軌電車、獨軌交通、磁懸浮線路、機場聯(lián)絡鐵路、新交通系統(tǒng)等。具有節(jié)能、省地、運量大、全天候、無污染或少污染又安全等特點，屬綠色環(huán)保交通體系，符合可持續(xù)發(fā)展的原則，特別適應于大中城市。優(yōu)點都差不多，自行可再發(fā)揮。軌道交通包括了地鐵、輕軌、空中軌道列車、有軌電車和磁懸浮列車等。輕軌是一種電氣化鐵路系統(tǒng)，優(yōu)點：節(jié)省土地、減少噪音、減少干擾、節(jié)約能源、減少污染特點：1列車運行使用自動化信號系統(tǒng)2列車運行使用專用軌道和車站3列車運行最高時速一般為每小時200公里4列車最大編組為4節(jié)5輕軌線路單向每小時運量為13萬人地鐵也是一種電氣化鐵路系統(tǒng)，運能與輕軌相比

12、較大。它必須有單獨的道路；車輛由多節(jié)車廂組成，速度及加速都較快；有復雜的信號系統(tǒng)；并需有較高的站臺上下客。行駛的道路一般在地面、地下和高架線上優(yōu)點：節(jié)省土地、減少噪音、減少干擾、節(jié)約能源、減少污染。缺點：建造成本高、建設(shè)周期長、前期時間長、抗自然災害能力弱?？罩熊壍懒熊囀且环N懸掛式單軌交通系統(tǒng)。軌道在列車上方，由鋼鐵或水泥立柱支撐在空中。由于將地面交通移至空中，在無需擴展城市現(xiàn)有公路設(shè)施的基礎(chǔ)上，可緩解城市交通難題。由于它設(shè)計上的獨特性，從而具有造價低、工程快、無污染、占地面積小、可拆卸等優(yōu)點。它每小時的運輸量可到達1萬5千人次。有軌電車優(yōu)點：對于中型城市來說，路面電車是實用廉宜的選擇。一公里

13、路面路面電車線所需的投資只是一公里地下鐵路的三分一；無需在地下挖掘隧道；相較其他路面交通工具，路面電車更有效減少交通意外的比率；路面電車因為以電力推動關(guān)系，車輛不會排放廢氣，是一種無污染的環(huán)保交通工具。缺點：速度慢、噪聲大、占用城市街道、舒式度差成本不及公共汽車低，對小型城市來說財政負擔頗重；效率比地下鐵路低：路面電車的速度一般較地下鐵慢，除非路面電車行駛的大部分路段是專用的（主要行駛專用路段的路面電車一般稱為輕便鐵路）；路面電車每小時可載客約7000人，但地下鐵路每小時載客可達12,000人。路面電車路軌占用路面，路面交通要為路面電車改道，并讓出行車線；需要設(shè)置架空電纜。磁懸浮列車優(yōu)點：總的

14、來說，磁懸浮列車具有高速，低噪音，環(huán)保，經(jīng)濟和舒適等特點。缺點：1 .磁懸浮有一大缺點，它的車廂不能變軌，不像軌道列車可以從一條鐵軌借助道岔進入另一鐵軌。一條軌道只能容納一列列車往返運行，使用效率越低。2 .由于磁懸浮系統(tǒng)是憑借電磁力來進行懸浮，導向和驅(qū)動功能的，一旦斷電，磁懸浮列車將發(fā)生嚴重的安全事故，因此斷電后磁懸浮的安全保障措施仍然沒有得到完全解決。3 .強磁場對人的健康，生態(tài)環(huán)境的平衡與電子產(chǎn)品的運行都會產(chǎn)生不良影響。6、地鐵和輕軌有什么區(qū)別和聯(lián)系？聯(lián)系：都可以建在地下、地面或高架上。都選用軌距為1435毫米的國際標準雙軌作為列車軌道增強軌道的穩(wěn)定性，減少養(yǎng)護和維修的工作量，增大回流斷

15、面和減少雜散電流。區(qū)別：國際標準：A、B、C三種型號，對應3米、米、米列車寬度。A型或B型列車稱地鐵，采用58節(jié)編組列車；C型列車稱輕軌上海8號線除外，24節(jié)編組列車，列車的車型和編組決定了車軸重量和站臺長度。我國標準：軸重相對較輕，單方向輸送能力在1萬3萬人次的軌道交通系統(tǒng)，稱輕軌；每小時客運量3萬8萬人次的軌道交通系統(tǒng)，稱地鐵。7、地鐵和輕軌供電系統(tǒng)由哪些部分組成？地鐵與輕軌的供電系統(tǒng)分為主變電所、牽引變電系統(tǒng)、變配電系統(tǒng)3部分。8、請簡述磁浮列車的分類及其基本原理。分類：常導吸引型，超導排斥型。原理：磁懸浮列車利用同名磁極相斥，異名磁極相吸”的原理，讓磁鐵具有抗拒地心”的能力，使車體完全

16、脫離軌道，懸浮在距離軌道約1厘米處，騰空行駛，創(chuàng)造了近乎零高度”空間飛行的奇跡。磁懸浮列車分為常導型和超導型兩大類磁懸浮列車是一種利用磁極吸引力和排斥力的高科技交通工具。簡單地說，排斥力使列車懸起來、吸引力讓列車開動。吸力懸浮系統(tǒng)：利用機車上的常規(guī)電磁鐵和導軌上的鐵磁軌道相互吸引，把列車吸上來，懸空運行斥力懸浮系統(tǒng)原理：利用電磁感應原理，使車輪和鋼軌之間產(chǎn)生排斥力，從而將機車懸空運行。常導型也稱常導磁吸型，以德國高速常導磁浮列車transrapid為代表，它是利用普通直流電磁鐵電磁吸力的原理將列車懸起，懸浮的氣隙較小，一般為10毫米左右。常導型高速磁懸浮列車的速度可達每小時400500公里，適

17、合于城市問的長距離快速運輸。而超導型磁懸浮列車也稱超導磁斥型，以日本MAGLEV為代表。它是利用超導磁體產(chǎn)生的強磁場，列車運行時與布置在地面上的線圈相互作用，產(chǎn)生電動斥力將列車懸起，懸浮氣隙較大，一般為100毫米左右，速度可達每小時500公里以上。這兩種磁懸浮列車各有優(yōu)缺點和不同的經(jīng)濟技術(shù)指標，德國青睞前者，集中精力研制常導高速磁懸浮技術(shù)；而日本則看好后者，全力投入高速超導磁懸浮技術(shù)之中9、目前磁懸浮研究重點是什么？你有什么看法？目前對磁懸浮的研究：1.提高運輸能力。車輛載客量，列車編組，行車密度。2 .降低造價和成本。全線鋪設(shè)地面繞組。3 .降低能耗。直線電機阻力，導軌渦流阻力等電氣阻力。懸

18、浮導向耗能4 .運輸組織模式的研究。點對點，換乘5 .安全制動和降低噪聲的研究。6 .海上運輸，垂直發(fā)射等。第三章1、什么是高速鐵路？高速鐵路是指通過改造原有線路，使營運速率到達每小時200公里以上，或者專門修建新的高速新線”，使營運速率到達每小時250公里以上的鐵路系統(tǒng)。高速鐵路是指通過改造原有線路直線化、軌距標準化，使營運速率到達每小時200公里以上，或者專門修建新的高速新線”，使營運速率到達每小時250公里以上的鐵路系統(tǒng)。高速鐵路除了在列車在營運到達速度一定標準外，車輛、路軌、操作都需要配合提升。廣義的高速鐵路包含使用磁懸浮技術(shù)的高速軌道運輸系統(tǒng)。2、什么是高速鐵路技術(shù)體系？高速鐵路技術(shù)

19、體系指由高速鐵路的運輸組織、列車控制、軌道結(jié)構(gòu)、牽引供電和動車組等技術(shù)結(jié)合在一起的，為高效、安全、高速完成鐵路運輸而形成的一套系統(tǒng)集成技術(shù)和標準。3、中國高鐵的“四縱四橫”的具體內(nèi)容是什么？四縱：北京上海北京武漢深圳北京哈爾濱杭州福州深圳四橫：徐州蘭州杭州長沙青島石家莊太原南京武漢成都4、世界高速鐵路的格局如何？比較：速度紀錄、高速運行、乘客運輸組織及乘客服務，歐洲優(yōu)于日本；列車輕量化技術(shù)、大量運輸及列車定時運行，日本優(yōu)于歐洲；進軍國際市場，兩者各有勝負，總體看，歐洲好于日本。日歐是高速鐵路的佼佼者，技術(shù)和管理上，各有千秋，難分伯仲。純技術(shù)的角度講，動力分散方式和動力集中方式的競爭。5、中國在

20、世界高鐵格局中的地位如何？中國高速鐵路建設(shè)規(guī)模之巨，速度之快，遠非當今世界任何一個國家可比。線路長度，中國計劃修建的高速鐵路客運專線總長為12000km,目前世界投入運營高速鐵路總長只有6300km左右。在高速動車組的需求量、客流量等方面，其他國家同樣是難與中國相提并論。因此，中國必將成為世界上一個舉足輕重的高速鐵路大國，中、日、韓三國為主的亞洲高速鐵路必然會成為全球關(guān)注的中心。第四章1、牽引負荷的特性有哪些？牽引供電系統(tǒng)的任務是向電力機車動車組供電。牽引供電系統(tǒng)的負荷特性，主要取決于電力機車的電氣特性、鐵路線路條件和運輸組織方案等因素。1.電力機車的電氣特性2.列車的負荷特3.鐵路運輸組織方

21、案4牽引變5.客運專線負荷特性2、簡述牽引供電系統(tǒng)的組成及其原理？向電力機車供給牽引用電能的系統(tǒng)。主要由牽引變電所和接觸網(wǎng)組成。牽引變電所將電力系統(tǒng)通過高壓輸電線送來的電能加以降壓和變流后輸送給接觸網(wǎng)，以供給沿線路行駛的電力機車3、牽引供電系統(tǒng)與其他供電系統(tǒng)的區(qū)別有哪些？4、牽引網(wǎng)的供電方式有哪幾種，分別有什么樣的特點？(1) .直接供電方式(TR)結(jié)構(gòu)簡單，投資最少，維護費用低。在負荷電流較大的情況下，鋼軌電位高；對弱電系統(tǒng)的電磁干擾較大。(2) BT(吸流變壓器)供電方式電磁兼容性能好，對周圍環(huán)境影響小。接觸網(wǎng)中用接吸流變壓器，牽引網(wǎng)阻抗增大，供電臂壓降增大，牽引變電所的供電距離縮短。(3

22、)帶回流線的直接供電方式(TRNF)相對直接供電方式，鋼軌電位和對通信線路的干擾有所改善。鋼軌電位降低；牽引網(wǎng)阻抗降低，供電距離增長；對弱電系統(tǒng)的電磁干擾減小。相對BT方式，結(jié)構(gòu)簡單，投資少，維護費用低；牽引網(wǎng)阻抗減小，供電距離增長。(4) AT(自耦變壓器)供電方式AT供電方式接觸網(wǎng)結(jié)構(gòu)復雜，供變電設(shè)施較多，運營維護難度較大。5、牽引供電系統(tǒng)的特殊問題有哪些？可采取什么樣的措施解決？1兩相供電時，為求得對電力系統(tǒng)的平衡，變電所采取換相連接，導致kV側(cè)接觸網(wǎng)電分相出現(xiàn)。高速和重載運輸要求機車受電弓平滑連續(xù)受流，電分相由于機械、電氣的弱點，成為速度和牽引力損失的主要原因，最薄弱環(huán)節(jié)之一。自動過分

23、相裝置是解決問題的方法之一，但因電壓高、轉(zhuǎn)換動作頻繁，使其準確性和可靠度在應用中受到嚴峻挑戰(zhàn)。該技術(shù)國內(nèi)還在研究，國外存在技術(shù)缺陷。2高速、重載運輸都需要大容量供電，為滿足國家標準中電力系統(tǒng)對電氣化鐵道以負序為突出的電能質(zhì)量限制指標，原有兩相供電方式所使用的補償技術(shù)已無法適應。3我國高鐵可能是高、中速混跑模式，除負序外，無功和諧波仍然存在，電能質(zhì)量不能改善，面臨高價電費。速度和牽引力損失使高中速列車的速差進一步拉大，影響整體運能。6、什么是電分相，為什么要采取電分相？換相聯(lián)接后各供電區(qū)段需要用分相絕緣器分隔，稱電分相。牽引供電系統(tǒng)電分相環(huán)節(jié)是制約列車運行速度的瓶頸之一。7、自動過分相有哪幾種形

24、式，各有何優(yōu)缺點？地面開關(guān)自動切換方案：性能指標最高，沒有供電死區(qū)，速度損失最小，與線路條件無關(guān)，日本，法國有成功經(jīng)驗，是未來最有發(fā)展前途的技術(shù)方案。柱上斷電方案：通過分相時，容易因為電感存在產(chǎn)生諧振過電壓。國外鐵路以交直交機車為主，過電壓現(xiàn)象并不嚴重，其成功經(jīng)驗我國目前以直流機車為主的現(xiàn)實，借鑒意義不大。并且，這種方案仍然是對器件式電分相的改進，結(jié)構(gòu)復雜，能夠基本解決受電弓的拉弧問題，但是不能完全解決硬點的問題，這明顯與高速鐵路發(fā)展的總體趨勢相悖。車載自動斷電過分相方案：相對以上兩種具有投資較少，設(shè)備可靠性高，檢修維護簡單，適用速度范圍廣的突出優(yōu)點，是目前最適合我國國情和鐵路現(xiàn)實的一種自動過

25、分相方案。8、什么是牽引變電所電氣主結(jié)線圖，并簡述其工作過程。AT牽引變電所主接線AT牽引供電系統(tǒng)采用的是2X25kV電壓供電，由正饋線、負饋線和鋼軌形成電能的通路，供電能力強，每個供電臂的供電距離可以到達約50km,適用于高速、重載電氣化鐵路。供電臂沿線通常每隔10km設(shè)置一座AT站。AT牽引變電所一般采用三相-二相變壓器，如SCOTT、伍德橋、十字交叉、當量平衡、阻抗匹配等接線的變壓器，由于負荷重，變壓器容量較大。除了牽引側(cè)的電壓等級，這種牽引變電所總的來說，在主接線上無過多特殊之處。9、什么是同相供電系統(tǒng)？有何優(yōu)缺點？定義：線路上不同牽引變電所供電的區(qū)段接觸網(wǎng)電壓相位相同，線路上無電分相

26、環(huán)節(jié)的牽引供電系統(tǒng)。優(yōu)點：1各變電所結(jié)構(gòu)和接線完全相同，一次系統(tǒng)不存在換相聯(lián)接，牽引側(cè)供電臂電壓相同，取消分相絕緣器，適合高鐵運行；變電所結(jié)構(gòu)和接線完全相同，便于運行維護。2由于對稱補償裝置作用，可以完全消除系統(tǒng)不平衡，濾除諧波并補償無功。使變化劇烈、含有大量諧波、低功率因數(shù)的不對稱單相牽引負荷，對電力系統(tǒng)而言相當于一個純阻性的三相對稱負荷。3最大限度提高變壓器容量的利用率，常規(guī)系統(tǒng)除單相變壓器外，其余在實際中容量都不能得到充分利用。YN,d11接線，容量利用率只能到達76%?；赮N,d11接的同相牽引供電系統(tǒng)，可達100%。4供電的靈活性和可靠性提高，根據(jù)要求斷開或閉合分段斷路器，實現(xiàn)單邊

27、或多邊或貫穿式供電，使牽引網(wǎng)電壓損失和功率損失降低。第五章1、接觸網(wǎng)的作用是什么？接觸網(wǎng)是沿鐵路線架設(shè)的為電力牽引機車提供電源的特殊供電裝置，它的用途是將變電所輸出的電能通過接觸網(wǎng)的接觸導線供給沿線運行的電力機車。2、接觸網(wǎng)有什么樣的特點？1環(huán)境特性；2備用特性；3機電特性；4負荷特性；5學科特性3、接觸網(wǎng)的基本組成有哪些？1支柱與基礎(chǔ)；2支持裝置；3定位裝置；4接觸懸掛；5供電輔助設(shè)施；接觸懸掛：主要包括承力索、吊弦、接觸線及連接它們的零件等支持裝置：由腕臂、拉桿或壓管、定位裝置等連接件組成，用來懸吊和支持接觸懸掛，并將其負荷傳遞給支柱或其他建筑物。支柱與基礎(chǔ)：支柱與基礎(chǔ)用以承受接觸懸掛和支

28、持裝置的全部負荷，并把接觸懸掛固定在規(guī)定的位置和高度上。4、城市接觸網(wǎng)有哪幾種類型，分別有什么樣的優(yōu)缺點？接觸網(wǎng)分為架空式接觸網(wǎng)和第三軌（接觸軌,以下簡稱三軌）式接觸網(wǎng)。三軌式接觸網(wǎng)僅用于地鐵與封閉的城市鐵路和輕軌,架空式接觸網(wǎng)除此還可用于鐵路干線、城市地面和工礦電機車電力牽引線路。剛性架空接觸網(wǎng)具有結(jié)構(gòu)緊湊、占用凈空小、維護方便的特點，廣泛應用于城市軌道交通的地下線路，它有“T型匯流排+接觸線”和“II型匯流排接觸線”兩種形式。T型匯流排需用匯流排線夾夾持接觸線，結(jié)構(gòu)較型匯流排復雜，零件多，單位重量重。II型匯流排結(jié)構(gòu)緊湊，它通過自身彈性夾持接觸線，零件較少，應用較多柔性架空接觸網(wǎng)具有較好的

29、彈性，廣泛應用于干線電氣化鐵路和城市軌道交通中。由于電壓等級和電流制式不同，電氣化鐵路接觸網(wǎng)和城市軌道交通接觸網(wǎng)的結(jié)構(gòu)和要求不完全相同，由于直流接觸網(wǎng)電流很大，一般采用雙接觸線和雙承力索。5、接觸懸掛有哪幾種形式，分別有什么樣的特點？根據(jù)懸掛有無承力索，可將接觸懸掛分為簡單接觸懸掛和鏈形接觸懸掛兩大類。簡單接觸懸掛是由一根或幾根平行的接觸導線直接固定在支持裝置上的接觸懸掛。它具有結(jié)構(gòu)簡單，施工與維修方便，對隧道凈空要求低，投資少造價低等特點。其缺點是馳度大、彈性布均勻，導致高速運行的機車取流質(zhì)量較差。鏈形接觸懸掛高度一致，彈性均勻，穩(wěn)定性好等優(yōu)點，所以機車有較好的取流條件，適用于運量大，速度高

30、的干線上。但存在著結(jié)構(gòu)復雜、投資大、施工和維修任務量增加等缺點。接觸懸掛有不同的種類，種類不同，其組成不同，特性不同，用途不同。接觸懸掛可分為簡單懸掛和鏈形懸掛；鏈形懸掛可分為簡鏈，彈鏈和復鏈形三類。接觸網(wǎng)的分類大多以接觸懸掛的類型來區(qū)分。我們所講的接觸懸掛的分類是對接觸網(wǎng)的每個錨段而言的。接觸懸掛的種類較多，一般根據(jù)其結(jié)構(gòu)的不同分成簡單接觸懸掛和鏈形接觸懸掛兩大類。簡單接觸懸掛以下簡稱簡單懸掛系由一根接觸線直接固定在支柱支持裝置上的懸掛形式。國內(nèi)外對簡單懸掛做了不少研究和改進。我國現(xiàn)采用的帶補償裝置的彈性簡單懸掛系在接觸線下錨處裝設(shè)了張力補償裝置，以調(diào)節(jié)張力和弛度的變化。在懸掛點上加裝816

31、M長的彈性吊索，通過彈性吊索懸掛接觸線，這就減少了懸掛點處產(chǎn)生的硬點，改善了取流條件。另外跨距適當縮小，增大接觸線的張力去改善弛度對取流的影響。鏈形懸掛的接觸線是通過吊弦懸掛在承力索上。承力索懸掛于支柱的支持裝置上，使接觸線在不增加支柱的情況下增加了懸掛點，利用調(diào)整吊弦長度，使接觸線在整個跨距內(nèi)對軌面的距離保持一致。鏈形懸掛減小了接觸線在跨距中間的弛度，改善了彈性，增加了懸掛重量，提高了穩(wěn)定性，可以滿足電力機車高速運行取流的要求。鏈形懸掛比簡單懸掛得到了較好的性能，但也帶來了結(jié)構(gòu)復雜、造價高、施工和維修任務量大等許多問題。鏈形懸掛分類方法較多，按懸掛鏈數(shù)的多少可分為單鏈形，雙鏈形和多鏈形又稱三

32、鏈形。目前我國采用單鏈形懸掛。鏈形懸掛根據(jù)線索的錨定方式即線索兩端下錨的方式，可分為以下幾種方式未補償鏈形懸掛、半補償鏈形懸掛、全補償鏈形懸掛。第六章1、電力系統(tǒng)繼電保護的主要作用和任務是什么？能迅速反應電力系統(tǒng)中電氣元件發(fā)生故障或不正常運行狀態(tài)，并動作于斷路器跳閘或發(fā)出信號。任務：提取分析故障特征量，自動、迅速、有選擇性地將故障設(shè)備從系統(tǒng)中切除，保證無故障部分迅速恢復正常運行。反應電氣元件的不正常工作狀態(tài)，根據(jù)運行維護條件分別動作于發(fā)信號、減負荷或跳閘。作用以足夠的電功率滿足負荷對電能的需求各發(fā)、輸電和用電設(shè)備均在規(guī)定的長期安全工作限額內(nèi)運行各母線電壓和頻率均在允許的偏差范圍內(nèi)，提供合格的電

33、能任務:提取分析故障特征量，自動、迅速、有選擇性地將故障設(shè)備從系統(tǒng)中切除，保證無故障部分迅速恢復正常運行；反應電氣元件的不正常工作狀態(tài)，根據(jù)運行維護條件分別動作于發(fā)信號、減負荷或跳閘。2、繼電保護裝置通過哪些主要環(huán)節(jié)完成預定的保護功能，各環(huán)節(jié)的作用是什么？?測量部分:測量被保護設(shè)備輸入的電氣量，并與整定值進行比較，給出邏輯信號，決定保護是否應啟動。?邏輯部分:根據(jù)輸出量的大小、性質(zhì)、輸出的邏輯狀態(tài)、出現(xiàn)的順序或其組合，來確定保護裝置是否應動作。執(zhí)行部分:根據(jù)邏輯部分傳送的信號，執(zhí)行保護裝置的任務。3、繼電保護裝置的基本要求是什么？1. 選擇性：保護裝置動作時，僅將故障元件從系統(tǒng)中切除，使停電范

34、圍盡量縮小，保證系統(tǒng)中無故障的部分繼續(xù)安全運行。2. 速動性：快速地切除故障以提高電力系統(tǒng)并列運行的穩(wěn)定性，減少用戶在電壓降低的情況下工作的時間，以及縮小故障元件的損壞程度。3. 靈敏性：對于其保護范圍內(nèi)發(fā)生故障及不正常運行狀態(tài)的反應能力。通常用靈敏系數(shù)來衡量，4. 可靠性：在該保護裝置規(guī)定的保護范圍內(nèi)發(fā)生了它應該動作的故障時，不應該拒絕動作，而在任何其他該保護不應該動作的情況下，則不應該誤動作。第七章1 .監(jiān)控遠動系統(tǒng)的主要由哪幾部分組成？系統(tǒng)的主要作用和功能是什么?監(jiān)控系統(tǒng)主要由三部分構(gòu)成：控制主站、通信系統(tǒng)及遠方終端裝置RTU(RemoteTerminalUnit)。作用：提高系統(tǒng)的自動

35、化水平，大大提高生產(chǎn)效率;及時采集系統(tǒng)信息，隨時掌握系統(tǒng)運行狀態(tài)，提高了系統(tǒng)運行的安全性和可靠性;及時發(fā)現(xiàn)故障、及時處理故障，有效縮短故障處理時間，減少故障損失；減小了操作人員的勞動強度，保證第一線人員的操作安全;減少不必要的人工浪費，到達減員增效的目的;為變電站無人職守、以及智能電網(wǎng)提供必備的技術(shù)手段和裝備功能：測量功能、控制功能、報警功能、指示功能、累加功能、時間順序功能、網(wǎng)絡功能、數(shù)據(jù)傳輸。2 .監(jiān)控遠動系統(tǒng)的性能指標有哪些？a) 可靠性：可靠性包括兩個方面裝置本身的可靠性，信息傳輸?shù)目煽啃詁) 系統(tǒng)容量：指：遙控、遙調(diào)、遙測和遙信等對象的數(shù)量。c) 實時性d)抗干擾能力4 .電鐵遠動系

36、統(tǒng)的特點是什么？干擾：牽引供電系統(tǒng)的負荷電力機車，目前大多采用整流型的交直流傳動。由于采用晶閘管整流，因而在整流過程中不可防止地會產(chǎn)生諧波成份。這些諧波，對與接觸網(wǎng)相距不遠的遠動通道，有相當嚴重的諧波干擾。因此在設(shè)計電鐵遠動系統(tǒng)時，必須采取強有效的措施來克服這種通訊干擾(包括硬件抗干擾措施和軟件抗干擾措施)。通訊結(jié)構(gòu)：各變電所、分區(qū)亭、開閉所是沿鐵路線分布，其通訊線路呈相應的分布。因此電鐵遠動通道為適應這種特點，大多采用鏈型結(jié)構(gòu)、環(huán)型結(jié)構(gòu)、總線型結(jié)構(gòu)，有時也要包含星型結(jié)構(gòu)。系統(tǒng)功能及容量：由于每天都需要對接觸網(wǎng)進行停電檢修，因此對變電所開關(guān)的操作頻繁，開關(guān)數(shù)量多，且可靠性要求極高，以確保行車安

37、全和檢修人員人身安全。通訊媒介：多采用音頻實回線、載波電纜或光纖作為遠動通道。電鐵遠動系統(tǒng)的管轄范圍內(nèi)常包括多個變電所、分區(qū)亭等，電力線是分段不同相供電的。在不同相的交會處，電力線是不連通的。載波如何有效地在這些交會處傳輸，這也是一個問題。因此，電鐵遠動系統(tǒng)都不采用電力線載波的方式?？煽啃裕籂恳╇娤到y(tǒng)的負荷電力機車，是一個移動沖擊性負荷，與電力系統(tǒng)的靜止負荷相比，電氣量變化幅度大，更容易造成牽引供電網(wǎng)故障，也要求電鐵遠動系統(tǒng)具有更高的可靠性和實時性，以便及時、準確地將故障信息送到控制中心進行處理，并及時進行相應的操作控制，以縮短事故的影響時間。5 .遙測量與遙信量有何不同？牽引變電所哪些屬于遙信量，哪些屬于遙測量？.遙信YX:(Telesignal)：將被控站的設(shè)備狀態(tài)信號遠距離傳送給調(diào)度端。如開關(guān)位置信號、報警信號等。遙測YC:(Telemetering):將被控站的某些運行和環(huán)境參數(shù)傳送給調(diào)度端。如有功和無功功率、電度、電壓、電流等電氣參數(shù)，溫/濕度、接觸網(wǎng)故障點的距離等非電參數(shù)。遙測信息：各種運行參數(shù)，分為電量和非電量兩類。遙信信息：斷路器、隔離開關(guān)等的狀態(tài)信號。遙信信號內(nèi)容包括：變電所電動開關(guān)位置信號、變電所內(nèi)事故信號、預告信號、變電所內(nèi)交、