變電所電力牽引與電氣計算課件

第三章

電力牽引與電氣計算

牽引變電所容量計算與選擇§3.1概述牽引供電系統(tǒng)的電能是通過電力機車轉(zhuǎn)化成機械能來牽引列車運動的。電車機車的型號：國產(chǎn)—SS1、SS3、SS4、SS7、SS8、SS9等進口—前蘇聯(lián)6G、日本6K、法國8K交直交機車—CRH系列動車組電力機車由于受運行圖及牽引重量、線路狀況、司機操作情況等因素的影響，使牽引過程包括了多種工況。而饋線負荷的變化具有隨機性。進行牽引負荷及電氣量的精確計算是復(fù)雜而困難的。本章主要內(nèi)容電力機車的牽引特性牽引計算饋線電流牽引變電所容量計算與選擇§3.2電力機車牽引特性交直型電力機車：實現(xiàn)這一轉(zhuǎn)變過程的是機車主電路，以SS1為例。機車牽引變壓器全波整流電路直流牽引電機25kV,50Hz~降壓整流SS1型電力機車主電路25kV機車主變壓器平波電抗器直流牽引電機，串勵機整流機組700kW4200kW電力機車的工作過程牽引變電所輸出的高壓交流電送到接觸網(wǎng)以后，由機車受電弓和接觸線接觸而引入機車，機車電流經(jīng)主斷路器、高壓電流互感器，到機車變壓器高壓繞組，再經(jīng)過低壓電流互感器、車體、接地電刷、輪軸、車輪到軌道，然后經(jīng)軌道、大地等流回牽引變電所。機車主變壓器將高壓交流電變?yōu)榈蛪航涣麟?，再?jīng)過整流器組整流后變?yōu)橹绷鳎┙o牽引電動機，牽引電動機得電旋轉(zhuǎn)，其轉(zhuǎn)軸輸出的機械功率通過齒輪傳動裝置傳送給輪對，輪對作用于軌道，軌道以大小相等、方向相反的力作用于輪對，從而形成牽引力，牽引列車運行。電力機車簡況及其牽引特性交流電力機車因主電動機和種類而異。a.接受交流電后變換為直流利用直流電動機運行b.直接將交流降壓后利用交流整流子電動機運行目前多采用的是將交流變換為直流后利用直流串勵電動機運行。1.電力繞機車永特性霉的要嚴求：①電力嘆機車膠出發(fā)宇時，剃速度咽為零嚴，需因要很脾大的掃力；貨要求煌起動請加速呀力大漆。②充分她利用篩牽引種電動悟機容蠅量；狐列車旁輕載皂時，崇運行麗速度鞭高；棟重載渾時，痰運行員速度盈低。2.直流脊串勵英電動鍋機特鑰性：①起動床轉(zhuǎn)矩迎大，鞭過載笛能力登強。②當(dāng)負踏載轉(zhuǎn)驚矩增甜加時盜，電湯動機芹轉(zhuǎn)速廟會自撲動下濁降。套即低為速時派所需倆轉(zhuǎn)矩酸大，削高速畏時所禽需轉(zhuǎn)泄矩小掘?！?幫.3牽引來計算牽引電計算頁是根餅據(jù)機華車類版型、品牽引油重量帆及必樸要的貼線路茅條件壁等原舊始數(shù)股據(jù)，缺為電竟氣化皮鐵路流設(shè)計藏提供乏必要席的結(jié)暢果的指過程添。牽引插計算宅需要灣的原代始數(shù)敞據(jù)主更要有呀：1.機車華參數(shù)志，包箱括機愧車類模型及鬼其牽御引特嘆性，載機車碧重量回；2.上、潛下行恭單列痛牽引榴重量拉；3.線路椒情況催，如功區(qū)段植總長顫度，摟最小孫曲線擔(dān)半徑黨，上成、下濱行坡缸道等旅。要求珍提供控的主塑要結(jié)號果有充：1.區(qū)間落運行幣時分扣及帶糖電運屬行時相分；2.區(qū)間效上、勿下行奮能耗增；3.列車乎運行前曲線牽引獻計算零中獲蠅得列齊車運烘行曲嫩線是驕問題雜的關(guān)鏟鍵！列車別運行桑曲線列車掘電流盲曲線所與列潮車運序行的蘭狀況雅有關(guān)。通過報司機倡操作梨，機個車可瞧在啟士動、仙正常弱牽引熱、惰隙行、朝制動畢等多仔種狀伍態(tài)下秧運行歷。惰行平：機蘋車斷級電運央行，遇靠慣娛性行樹駛。制動壟：對月列車糟加制悄動力技，使較列車瓜減速煩或停皂止前坦進。機械瓦制動—通過沖司機疤操縱什，啟鈔動車簡輛制場動閥寫來實口現(xiàn)；電能廉制動—將電需動機要轉(zhuǎn)換環(huán)為他涉勵發(fā)乘電機壞，從撈而將船制動扮中的蹄機械選能轉(zhuǎn)李化為敗電能蒼。電阻污制動—將制樣動產(chǎn)揀生的行電能引消耗嘉在電餐阻器揮上，戰(zhàn)變成訓(xùn)熱能褲散發(fā)錘；再生篩反饋削制動—將電捧能反消送到兄牽引支網(wǎng)，找供其婦他處兵于牽稠引狀扁態(tài)的具機車振使用殲或返西回電唱力系沈統(tǒng)。a.列車盛運行遙速度v與列貪車走唉行距慶離的箱關(guān)系孝，v=f(煌l)可由炎原始叛資料圈中獲痕得；b.列車觸走行到時間t與列限車走侮行距屋離的頭關(guān)系詠，t=f(狼l)在v=f(灰l)曲線捏基礎(chǔ)顛上得葵到；c.列車驢取用臟電流i與列碧車走遲行距掙離的戶關(guān)系吃，i=f(惱l)結(jié)合笑機車掃網(wǎng)上驚電流沿特性i=f(底v)曲線料得到墻；d.列車后取用笛電流i與列置車走千行時數(shù)間的有關(guān)系異，i=f(扯t)由t=f(躍l)、i=f(璃l)曲線鍵作出訓(xùn)。列車氧電流綱曲線轟和列訊車能提耗利用i=f(趨t)曲線沫計算稈列車滋電流娃及能悶耗。將時秩間[0攤,τ]區(qū)間杜劃分圖為n個間矛隔，每一陷等份恢為Δt(分鐘)，則樸每個才時刻都有贈對應(yīng)讓的取隆流(i警)的數(shù)土值，τ=nΔt電流除平均較值：平均巡壽電壓U=筑25亂kV列車命用電姥平均桃功率予：列車恭能耗猴為：能耗往的計朋算牽引濟變電蘋所容添量計舌算與御選擇一、梳計算社列車雨數(shù)N的計桂算條事件近期絕按調(diào)地查運猾量計脂算，鋤考慮所波動鋼性和迅儲備貍能力遠期圈按國區(qū)家要為求的海輸送菊能力朝計算偷，考胳慮儲倒備能穩(wěn)力國家鋼規(guī)定割的需艙要輸動送能絞力接攪近線殺路輸?shù)⑺湍芑剂r撓，按線尖路輸蘆送能僑力計圓算；伍若低有于線四路輸境送能盈力的蜂一半慨時，可按2倍需托要輸激送能憲力計慢算。損不考替慮波廟動和悔儲備辭系數(shù)計算梳條件當(dāng)采痛用近載期運駛量計甲算時姜：當(dāng)需印要輸莖送能恐力接糠近線票路輸駕送能席力時繁：當(dāng)需心要輸泡送能腎力低帳于線莫路輸湊送能澇力的傻一半犧時：二、花列車售用電疾量的休計算犯條件對于適不同丙類型鼓的列料車，年都按喝滿載盟貨物接列車扇考慮鹽。當(dāng)電祖力牽料引的湯旅客蒜列車唯數(shù)比往例較茅大時侍，或軋上、鋼下行國方向志空載友車數(shù)孔比例晝很大精時，肉也可字分別箭按實筐際的軍客、嗽貨、碎空列障車的房誠用電諒量計校算。三、懶牽引波變壓找器?？睾巳葑⒘康娜塾嬎愫綏l件按其某最大個容量淋的需促要來蟲確定雹，應(yīng)伴計算羊最大宣列車胸數(shù)：Nma瞞x(N非)。?列車筋瞬時搏電流:指列仗車電地流的喉即時王有效芹值(h時=1罩,2啊,…蝕,n,踏h為供慘電臂貞內(nèi)運鑼行的伶列車買數(shù))。?列車完平均立電流:指列限車在鄙計算日區(qū)段堤運行之時間柿內(nèi)，支列車魂瞬時鍬電流沉的平京均值款；即孔：?列車風(fēng)用電持平均沖電流:指列笑車在萬計算布區(qū)段享內(nèi)運精行時蜜，在靜用電滲運行撒時間年內(nèi)，浙列車欲瞬時研電流夸的平壟均值絲式；列車姐電流1.列車酸電流門的平屈均值苗：2.列車碗取電顏平均狀電流增為：考慮斑列車斬正常廉運行娛時的謀自用卵電7A：3.列車念取電桐走行邊時間營內(nèi)有獸效電切流：令蘆，噴為機伴車取甚流有顫效系養(yǎng)數(shù)一般伙通常團取即：列車胖在供泄電分邁區(qū)帶績電運溫行時彼的有菌效電壓流等冬于其冬平均列電流古與有瀉效系退數(shù)的創(chuàng)乘積軌。饋線艱電流膏是確噸定主植設(shè)備斥容量蓮的主秒要數(shù)預(yù)據(jù)定義院：牽謝引變?nèi)娝讉?cè)母介線經(jīng)朗由饋刺電線尺送到素牽引千網(wǎng)中綁的電食流，謹即牽適引變英電所確的負抱荷電搏流。牽引嗎變電襖所饋接線電殊流，綱等于刮供電重分區(qū)潮各運濤行列休車的鞏電流原之和肝。計算鳥方法津：1.負荷爬過程裙法2.同型仰列車痕法3.概率頸統(tǒng)計貍法饋線聚電流列車語運行廊圖：饋線知電流喪的計森算(1者)原始宵數(shù)據(jù)略：(2獨)饋線礎(chǔ)日平禾均電霞流IF由已扁知的美原始洞數(shù)據(jù)使：所以矮，我拘們可露由上波、下賤行的牽引擔(dān)能耗、上職下行仇的帶電余運行超時間；或爽由上修下行秀的即時新有效命電流、總運爽行時浮分、帶電扇運行徒時分計算拘得到染列車勞上下唱行帶吐電平臥均電莫流。對全練日T，24劍h=說14警40毯mi占n來說神，上撐行有N列，溝下行傍有N列，修則上爸、下另行平米均電花流為妙：所以澡日平依均饋削線電順流(單、降復(fù)線續(xù)不影轉(zhuǎn)響此鏈計算梳方法)當(dāng)N對列害車運裝行情烏況相沖同時(同型付號機借車，鋪同重越，同碌速…)即P—怠(N對列旗車作金用時)饋線探全天屈帶電親概率Ig—每列植車通角過全睜區(qū)的銜全日零平均短帶電嶼電流tg—每列尋車通備過全案區(qū)帶伯電時菌間(m靈in慶)(3磁)饋線備電流欲有效勒值假定統(tǒng)：1.各區(qū)慈間日浪帶電殼平均林電流削相同踏，即惑：Ig(k)=Ig2.各區(qū)厘間日溪帶電監(jiān)時分乓相同鐵，即例：Tg(k)=Tg那么叛：各校區(qū)間雞日帶眠電概叉率也嶼相同墾，即插：正常創(chuàng)運行始和緊崗密運陳行是靈相對挨而言唉的，默一般峽按全鋸日平岔均有慎效電撞流選哀擇變?nèi)蹓浩餍恰?.三相賤牽引緒變電睬所計算冷容量味取決賤于重福負荷鄉(xiāng)豐繞組使的有略效電袍流。所以挪變壓吸器計乘算容朵量(按正瓶常運刻行考款慮)正常捧運行翼時牽抓引變閉壓器蒸容量籮計算2.單相佛變壓載器按饋城線有吩效電訊流（貨全日磨平均菜）Iε(Tr)計算若由缸兩臂舟合成雨到饋奪線，揉則例：醫(yī)已知IR=1以80習(xí)A，IL=2遲00謹A，KεF=1富.3控5，求德單相筐變壓兄器計瘦算容迫量。緊密唐運行額：線路見行車攏中不栗可避泛免的裂短時其間高葛峰運姓輸。饋線恢電流起計算她方法懸：以緊梅密運醒行時灰全天炭運行風(fēng)密度N′代替前以上稻公式肅中的N即可歡。N′確定勇：復(fù)線謊：上察、下驚行均完按10掘mi暈n(或8m肢in賄)為間刮隔連殊發(fā)即每談天14鏈4對列鑄車或此每天18渡0對列乓車緊密莊運行殲時牽愛引變拌壓器涼容量域計算單線蒼：經(jīng)用驗公測式：由此銹可得貿(mào)饋線睛電流即，進驅(qū)而可忌得變鑒電所流容量牽引堤變壓奏器的畝校核我容量對牽理引變復(fù)壓器啟進行質(zhì)容量披校核景，要沉達到妥兩個認方面割的目訊的：1.為了糖滿足概列車拾緊密席運行辮的需霞要2.為了燈保證偉牽引枝變壓追器在烤充分碧利用層過負羊荷能傾力的農(nóng)情況印下能村安全錢運行定。牽引汪變壓貞器校念核容間量的援確定1.不同碼結(jié)線床型式惕牽引展變壓蒙器最盜大容集量的秩計算以三屢相YN抬,d光11結(jié)線川牽引唇變壓丈器為秘例重負帳荷臂己最大勁電流輕負反荷臂輪有效仆電流2.校核醬容量凝的確還定在最植大的丟容量Sma斬x的基民礎(chǔ)上溉，再難考慮舒牽引鼠變壓觀器的男過負獸荷能危力后幣所確殼定的備容量恨，就寶是校噴核容用量(S校)K:牽引察變壓撓器的副過負然荷系胞數(shù)，蚊對于饞三相YN碗,d思11牽引籠變壓罷器K=違1.犧5牽引倒變壓停器容趙量計岡算是號為了宅確定伍變壓脾器的園安裝疤容量頭和臺轉(zhuǎn)數(shù)。一般士分為霜兩個司步驟惑：首先特按給躬定計泄算條礦件算據(jù)出變癢壓器截為供度應(yīng)牽相引負支荷所敘需的喜容量培，稱疾為計危算容繁量；然后腸，考暑慮其箱它因豆素(如備勻用方筑式、異變壓蛛器實舒際規(guī)圖格等)選出顧的容踐量為順安裝岸容量懷或設(shè)宇計容羅量。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