2012春级 电气化铁道供电系统 学习指导及复习题

1、2012春电气化铁道供电系统学习指导第一章 电力系统与牵引供电系统电力系统：电能的生产、输送、分配和使用组成了一个系统，称为电力系统，主要由发电厂、电力网、电能用户组成。电力网的任务是将电能从发电厂输送和分配到电能用户。电力网由各种电压等级的输、配电线路和变（配）电站（所）组成。按其功能常分为输电网和配电网两大部分。国家规定的电网额定电压分别为(KV)：750、500、330、220、110、60、35、10、6等9个电压等级。牵引变电所进线电源电压等级主要为110kV，少量采用220kV。牵引供电系统与一般供电系统相比，具有以下明显特点：(1) 所供负载是一个单相、移动而且是直流的负载。(2

2、) 供电额定电压为27.5kV(BT)和55kV(AT)，不同于国家电网规定的额定电压。(3) 供电网不同于电力网，它是通过与电力机车接触而供电，因此又叫接触网。(4) 具有独特的回流通路(架空回流、轨回流和地回流)。广义牵引供电系统由：电力系统、牵引变电所、牵引网(接触网、供电线、吸回装置)、电力机车。狭义的牵引供电系统通常只指牵引变电所和牵引网2大部分。牵引供电系统的4种电流制：（1）直流制(1500V)，主要用于地铁、矿山等。（2）低频单相交流制（3）三相交流制（4）工频单相交流制(27.5KV)，我国电气化铁路均采用这种制式。牵引变电所的4种一次供电方式：（1）一边供电（2）两边供电（

3、3）环形供电（4）辐射供电。单侧供电方式的可靠性一般比双侧供电方式和环形供电方式要差。牵引变电所向接触网供电的供电方式：单边供电与双边供电。第二章 牵引变压器及其结线基本知识三相牵引变压器均为双绕组油浸变压器。国家标准规定三种形式为标准接线，即Y/d11，Y/yn12，YN/d11。牵引变电所采用其中YN/d11接线，原边电压110KV(220KV)，副边电压27.5KV。【补充知识点】：Y原边星形接线(大写)； N原边带中性点引出线y副边星形接线(小写)；n副边带中性点引出线d副边形接线；12,11为接线组别，用于表示副边电压与其对应的原边电压之间的相位关系。YN/d11型牵引变压器的两供电

4、臂电压相位相差60°，又称60°接线。Scott斯科特结线变压器与阻抗匹配平衡型变压器又称90°接线。两馈线之间的电压为2*27.5KV，即分相绝缘器两端的电压较高，故应适当加强其绝缘。平衡：指对零序分量而言。即无论二次侧负荷状况如何，三相侧(系统侧)均无零序电流，则三相侧电流为“平衡系”。 对称：指对负序分量而言，即当二次侧两相负荷相等时，三相侧负序电流为零，即三相侧电流为“对称系”。三相对称：三相电气相量大小相等，相位互差120°。两相对称：两相电气相量大小相等，相位互差90°。第三章 牵引变电所容量计算与确定在电力牵引中，列车的运行状态有

5、三种：牵引状态、惰行状态、制动状态。其中只有牵引状态是带电运行的。变压器的计算容量、校核容量及安装容量三者计算的条件与方法均有不同。具体体现如下：（1）计算容量是按给定的计算条件求出主变压器供应牵引负荷所必须的最小容量。（2）校核容量是按列车紧密运行时供电臂的有效电流和充分利用牵引变压器的过负荷能力，所需的容量。（3）安装容量是根据计算容量和校核容量，再考虑其它因素如备用方式等，最后按变压器实际产品的规格所确定的变压器台数与容量。变压器的正常寿命是指其正常使用期限，其正常寿命是由变压器绝缘材料的老化程度决定的，而绝缘材料的老化，主要取决于运行温度、绝缘材料结构中的氧气含量、含潮率（绝缘材料中的

6、水分）。运行温度是引起绝缘老化的最主要的因素。因此，温度对变压器的寿命起着决定性的作用。绝缘老化六度定则：油浸式变压器绕组用的电缆纸是A级绝缘，电缆纸在80140范围内，温度比98每增加6其老化速度增加一倍；反之，比98每降低6其老化速度降低一倍。当采用移动备用方式时，变电所2台变压器是并联运行，每台承担1/2的牵引负荷量，当采用固定备用时，变电所2台变压器，其中1台运行，另一台备用，单台变压器承担全所的全部负荷。第四章 牵引网阻抗牵引网回路包括供电线、接触网、回流线与吸上线、钢轨与大地。牵引网阻抗与牵引网的结构、选用导线(接触导线、承力索、加强导线、回流线、AT网络的正馈线等)的型号和钢轨的

7、类型、数量，采用的牵引网供电方式，大地导电率以及采用的防干扰措施等因素有关。牵引网阻抗是由接触网大地回路和轨道大地回路的阻抗所组成。牵引网电阻主要包括接触网的电阻、钢轨的电阻以及大地回路的电阻。牵引网回路可分成两个等值电路：一条是由牵引变电所接触网电力机车大地回路牵引变电所，这个回路的特点是在整个回路中流过的电流均为牵引电流。作用在这个回路上的电压是牵引变电所端压与电力机车弓上电压的相量差，为有源回路。另一条是轨道大地回路，是一个无源闭合回路，它可以看作是由前一条回路的互感作用形成的。第五章 短路计算短路是指电力系统中一切相与相之间或在大电流接地系统中相与地之间、以及三相四线系统中相线和中性线

8、间的不正常联接。 基本类型有：三相短路、两相短路、单相接地短路、两相接地短路和低压三相四线制系统中相线与零线之间的短路。单相接地短路发生的概率最高，达到88.4%。带电挂接地线或未撤地线送电，带负荷操作隔离开关等人为误操作会导致严重的短路事故。短路的危害1短路电流的热效应：短路电流通常要超过正常工作电流的十几倍甚至几十倍，这将使电气设备过热，绝缘受到损伤，甚至可能把电气设备烧毁，同时还可能引起严重火灾。2.短路电流的电动力效应：供电系统发生短路时，巨大的短路电流将在电气设备中产生很大的电动力，可引起电气设备产生永久的机械变形、扭曲甚至损坏。3.短路电流将引起不平衡电流，产生严重的电磁干扰。4.

9、短路电流引起用户的电压急剧下降。5.短路故障点离发电机较近，并且短路的持续时间较长时，可能导致并列运行的发电机失去同步而解列，从而破环电力系统中各发电厂并列运行的稳定性，这是短路最严重的后果。 标么值：是指标有单位的实际值（有名值）和一个被选定的同单位的基准值（又称基值）之间的比值。两种表示方法：一种是用实际比值表示，一种是用百分数值表示。阻抗的基准标么值通常用右下角标“*”表示。 基准电压Ud：一般选取短路计算元件所在电路的电网平均电压，比所在电路的额定电压UN高出5%。基准容量Sd：选法有两种：一种是选发电机额定容量SN为基准容量Sd=SN；另一种是选取Sd=100MV·A。本书

10、在分析计算中选用后一种。 电力系统的电源总阻抗不超过短路电路总阻抗的5-10，或电力系统容量超过用户供电系统容量50倍时，可将电力系统视为无限大容量系统。 短路后，系统将要从稳定负载运行状态过渡到另一稳定短路状态。这个过程称为暂态过程，也称为过渡过程。短路电流由周期分量与非周期分量两部分组成。 牵引供电系统短路主要包括牵引变电所短路与牵引网短路两部分。第六章 牵引供电系统的电压损失铁道干线电力牵引交流电压标准GB1402铁道干线电力牵引变电所牵引侧母线上的额定电压为27.5kV，自耦变压器供电方式为55kV；电力机车与电动车组受电弓和接触网的额定电压为25kV，最高允许电压为29kV；最低工作

11、电压为20kV；非正常情况下运行时，受电弓上的电压不得低于19kV。牵引网电压损失：牵引变电所馈出母线额定电压与电力机车受电弓电压的算术差。牵引网电压降：变电所馈出母线电压与电力机车受电弓电压的相量差。牵引网电压损失主要取决于：1-牵引网阻抗；2-牵引电流的大小；3-牵引电流的分布位置。改善供电臂电压水平主要方法有：(1) 提高牵引变电所母线电压。(2) 采用串联电容补偿装置。(3) 采用载流承力索或加强导线。(4) 采用合理的牵引网供电方式等。(5) 加设捷接线等。第七章 牵引供电系统的电能损失牵引供电系统的电能损失主要包括牵引变压器电能损失与牵引网电能损失。牵引网的能耗与牵引负荷电流、牵引

12、网单位电阻、车流密度(列车用电平均概率)、供电臂的长度成正比。牵引变压器的电能损失，是指变压器的铜耗和铁耗两部分能耗。也就是指的负载损耗和空载损耗，变压器铜耗又称：负载损耗、短路损耗、电阻损耗。变压器铁耗又称：空载损耗、铁芯损耗，包括涡流损耗与磁滞损耗。牵引变压器的负载率较低，其实际负载损耗需通过额定短路损耗按负载率进行换算。变压器的负载率是副边负载电流与额定电流之比。变压器的实际负载损耗等于负载率的二次方与额定短路损耗的乘积。Iac、Ibc、Iab分别为变压器绕组中的平均电流，它由两个供电臂的有效电流Ie1、Ie2和两个供电臂的平均电流Iav1、Iav2决定。Pk每台变压器的额定铜耗(负载损

13、耗) (kW)IN每台变压器27.5kV侧额定电流(A)第八章 交流电气化铁道对电力系统的影响和改善措施一、负序电流对电力系统的影响(一)对电源的影响 主要是对同步发电机的影响。负序电流将在发电机转子中产生附加损耗，引起额外温升。会在转子中造成脉动转矩，引起两倍同步频率的振动和额外的机械应力。 (二)对用户的影响1、对感应电动机的影响负序分量将产生负序转矩，在电动机中产生制动的反力矩，直接影响了电动机的出力，从而降低运行效率。 2、对电力变压器的影响 负序电流可使变压器的容量利用率下降。另外负序电流还造成变压器的附加能量损失并在变压器铁心磁路中造成附加发热。3、对输电线路的影响负序电流流过电力

14、网时，负序功率实际上并不作功，而只造成电能损失，从而降低了电力网的输送能力。4、对继电保护的影响负序电流容易使系统中由负序分量起动的继电保护及自动装置误动作，从而增加保护的复杂性牵引供电系统主要采取哪些措施减少负序影响？简述牵引变电所换相连接的基本要求(1) 牵引变电所采用Scott结线或平衡型牵引变压器。(2) 牵引变电所采用换相连接的供电方式。对牵引变电所换相连接的基本要求：对称。把各牵引变电所的单相牵引负荷轮换接入电力系统的不同相，使电力系统的三相负载电流对称。除了纯单相结线牵引变电所，其他牵引变电所两相邻变电所的供电分区同相，以便必要时采取越区供电，并减少接触网的分相绝缘器数量。接触网

15、分相绝缘器两端的电压不超过接触网的对地电压。纯单相负荷在电力系统中引起的不对称程度用不对称系数表示，即 式中I1、I2分别为正序、负序电流绝对值。在纯单相接线牵引负荷中，I1=I2，ki=1。 V/V结线变压器当两侧牵引负荷相等时，牵引负荷在电力系统中引起的负序电流为正序电流的一半，电流不对称系数等于0.5。功率因数低对电力系统的不利影响：(1) 电源设备的容量不能充分利用。如S=60kVA,cos=1，则P=60kVA，如cos=0.8，则P=48kVA。系统容量得不到充分利用。(2) 供电线路上的能量损耗和电压损耗增大。在一定电压下向负载输送一定的有功功率时，负载功率因数越低，通过线路的电

16、流就越大，导线电阻的能量损耗和导线阻抗的电压降越大。国家对用户功率因数作出限制。规定高压用户不低于0.9，其他用户不低于0.85，农业用户不低于0.8。如达不到，则必须进行无功补偿以提高系统的功率因数。牵引变电所采用集中补偿方式。是在牵引变电所的母线上进行补偿，集中补偿方式可分为牵引侧滞后相集中补偿、牵引侧两相等容量补偿和两相不等容量补偿。并联电容无功补偿的主要作用(1) 提高功率因数。(2) 改善电力系统的电压质量，提高牵引变电所牵引侧母线电压。(减小了流过牵引变压器的电流，从而减小了电压损失)。(3) 减少电力系统的电能损失。(电能损失与电流值的平方成正比，并联电容后减少了电力系统的供电电

17、流。)(4) 吸收谐波电流，具有滤波作用。减少牵引供电系统谐波电流对电力系统影响的主要措施(1) 在牵引变电所牵引侧装设并联电容补偿装置。(2) 减少谐波电流的发生量。(3) 在电力机车上加装并联补偿滤波装置。(4) 电力系统增容、调整运行方式等。第九章 交流电气化铁道对通信线路的影响及防护措施交流电气化铁道对通信线路的影响按其产生的根源可分为静电感应影响、电磁感应影响和传导电流影响3种。静电感应影响、电磁感应影响分别由牵引网的电压和电流所引起，而传导电流影响是由于牵引电流流过钢轨大地时，使大地的不同点出现不同的电位所引起。按其性质分为危险电压影响和杂音干扰影响两种，前者指牵引网对邻近通信线路

18、的感应影响，严重到足以危及设备绝缘或接触这些被感应线路和设备的人员的人身安全；后者指这种影响破坏了通信线路的正常工作，例如使电话线路中出现干扰杂音、降低通信质量等。牵引网对通信线路的影响 (1)静电感应影响 接触网带电时，在其周围空间将产生一个工频高压电场，从而使通信线上的各点产生相应的静电感应。 (2)电磁感应影响 接触网和钢轨网电流所产生的感应电势在通信线上不能抵消，所以在通信线上将产生电磁感应电势。 (3)传导影响 由于一部分牵引电流经大地返回牵引变电所，使大地在不同地点出现不同的电位。静电感应电压主要是与接触网与通信线间距离及接触网电压有关，而与接触网中有无电流无关。交流牵引网对附近的

19、其他金属建筑物，如铁桥支架、管道、金属支柱等，也会产生静电感应，所以对处于电气化铁道周围10 m范围内的这些建筑物也必须妥善接地。电气化铁道产生的电磁感应电势大小主要决定于牵引电流和两线路的平行接近长度。危险电压的允许标准可归纳为下列几条：(1)在接触网正常工作状态下，通信线路中感应的纵电动势不得超过60 v。在特殊困难的情况下，允许达到150V，这时通信线路的维修必须采取特别防护措施。(2)在接触网短路故障状态下，在架空明线通信线中感应电势不得超过430 V；而电缆芯线中感应电势不得超过电缆绝缘试验电压的60；(3)当人体同时触及到遭受静电感应影响的通信线与地时，通过人体的静电感应电流不得超

20、过15 mA。目前在交流牵引供电系统中已采取的防干扰措施有：(1)采用带架空回流线的直接供电方式。(2)在牵引网中加装吸流变压器回流线装置，简称BT供电方式。(3)在牵引供电系统中，采用自耦变压器供电方式，简称AT供电方式。(4)牵引供电系统采用同轴电力电缆供电方式，简称CC供电方式。(5)在牵引变电所加装阻尼装置。电气化铁道供电系统复习题及答案一 判断题1我国电气化铁道牵引变电所由国家区域电网供电。 （ ）2超高压电网电压为 220kv500kv。 （ × ）3采用电力牵引的铁路称为电气化铁路。 （ ）4我国电气化铁道牵引变电所供电电压的等级为110kv220kv。 （ ）二填空题

21、1通常把发电、输电、变电、配电、（ 用电 ）装置的完整工作系统称为电力系统。2通常把发电、输电、（ 变电 ）、配电、用电装置的完整工作系统称为电力系统。3通常把发电、（ 输电 ）、变电、配电、用电装置的完整工作系统称为电力系统。4我国电气化铁道牵引变电所由国家（ 区域 ）电网供电。5电气化铁路的主要组成特征包括：（ 牵引供电系统 ），电力机车，供电段和电力机务段等。6电气化铁路的主要组成特征包括：牵引供电系统，（ 电力机车 ），供电段和电力机务段等。7电气化铁路的主要组成特征包括：牵引供电系统，电力机车，（ 供电段 ）和电力机务段等。三选择题1我国电气化铁道牵引变电所由国家（ B ）电网供电。

22、A超高压电网 B区域电网C地方电网 D以上答案都不对。2牵引网包括：（ B ）A 馈电线、轨道、地、回流线。B.馈电线、接触网、轨道、地、回流线。C.馈电线、接触网、轨道、回流线。D.以上答案都不对。四. 简答题1.请简述电气化铁路的优越性l 重载 、高速、 运输能力大；l 节约能源，综合利用能源；l 经济效益高；l 绿色环保，劳动条件好；l 有利于铁路沿线实现电气化。2.请简述电气化铁路存在的问题l 造成电力网的负序电流和负序电压，产生高次谐波及功率因数低等；l 一次投资大；l 对通信线路有干扰；l 接触网检修需要开“天窗”。3.请简述电气化铁道牵引供电系统的基本要求电气化 铁道供电系统基本

23、要求是： (1)保证向电气化铁路安全、可靠、不间断地供电; (2)提高供电质量,保证必须的电压水平; (3)提高功率因数,减少电能损失,降低工程投资和运营费用;(4)尽量减少单相牵引负荷在电力系统中引起的负序电流、负序电压和高次谐波的影响; (5)尽量减小对邻近的通信线路的干扰影响。 第一章一.判断题1电力系的电压波动值：就是电压偏离额定值或平均值的电压差。 （ ）2电力牵引的交流制就是牵引网供电电流为直流的电力牵引电流制 （ × ）3由于铁路电力牵引属于二级负荷，所以牵引变电所须由两路高压输电线供电。（ × ）4单相结线牵引变电所的优点之一是：牵引变压器的容量利用率（额定

24、输出容量与额定容量之比值）可达100%； （ ）5单相结线牵引变电所的优点之一是：对电力系统的负序影响最小。 （ × ）6我国电气化铁路采用工频单相 25 kV交流制。 （ ）二填空题1 牵引变电所一次侧(电源侧)的供电方式,可分为（ 一边）供电、两边供电和环形供电.2牵引变电所一次侧(电源侧)的供电方式,可分为一边供电、（ 两边）供电和环形供电.3牵引变电所一次侧(电源侧)的供电方式,可分为一边供电、两边供电和（ 环形）供电.4电力牵引接牵引网供电电流的种类可分为：（ 直流 ）制、低频单相交流制和工频单相交流制。5电力牵引接牵引网供电电流的种类可分为：直流制、（ 低频 ）单相交流制

25、和工频单相交流制。6电力牵引接牵引网供电电流的种类可分为：直流制、低频单相交流制和（ 工频 ）单相交流制。7电气化铁道牵引供电系统的高压进线供电方式中两边供电方式为：牵引变电所的电能由电力系统（电网）中（ 两个 ）方向的发电厂送电。8电气化铁道牵引供电系统的高压进线供电方式中（ 两边 ）供电方式为：牵引变电所的电能由电力系统（电网）中两个方向的发电厂送电。9电气化铁道牵引供电系统的高压（ 进线 ）供电方式中两边供电方式为：牵引变电所的电能由电力系统（电网）中两个方向的发电厂送电。10单相结线牵引变电所的优点之一是：（ 主接线 ）简单，故障少，设备少，占地面积小，投资省等。11单相结线牵引变电所

26、的优点之一是：主接线简单，故障少，设备少，占地面积（ 小 ），投资省等。12单相V，V结线牵引变电所其缺点是：当一台牵引变压器（ 故障 ）时，另一台必须跨相供电，即兼供左、右两边供电臂的牵引网。这就需要一个倒闸过程。13单相V，V结线牵引变电所其缺点是：当一台牵引变压器故障时，另一台必须（ 跨相 ）供电，即兼供左、右两边供电臂的牵引网。这就需要一个倒闸过程。14单相V，V结线牵引变电所其缺点是：当一台牵引变压器故障时，另一台必须跨相供电，即兼供左、右（ 两边 ）供电臂的牵引网。这就需要一个倒闸过程。15三相V，V结线牵引变电所的优点是：克服了（ 单相 ）V,V结线牵引变电所的缺点。最可取的是解

27、决了单相V，V结线牵引变电所不便于采用固定备用及其自动投入的问题。16三相V，V结线牵引变电所的优点是：克服了单相V,V结线牵引变电所的缺点。最可取的是解决了单相V，V结线牵引变电所不便于采用固定备用及其自动（ 投入 ）的问题。17三相V，V结线牵引变电所的优点是：克服了单相V,V结线牵引变电所的（ 缺点 ）。最可取的是解决了单相V，V结线牵引变电所不便于采用固定备用及其自动投入的问题。三选择题1为确保电力机车牵引列车正常运行，应适当选择牵引变电所主变压器分接开关的运行位，使牵引侧母线空载电压保持:（ A ）。A 直接供电方式: 28 kV29 kV之间；AT供电方式:56 kV58 kV之间

28、B 直接供电方式: 25 kV27.5 kV之间；AT供电方式:56 kV58 kV之间C 直接供电方式: 21 kV25 kV之间；AT供电方式:56 kV58 kV之间D以上答案都不对。2工频单相交流制的优点之一是：与国家电力行业接轨，易于标准化。采用50Hz工频，使得牵引供电系统的结构和设备大为简化，牵引变电所只要选择适宜的牵引变压器，就可以完成（ C ）A.降压、供电的功能。B 升压、分相、供电的功能。C降压、分相、供电的功能。D以上答案都不对。3低频单相交流制牵引网供电电流频率为：（ B ）。 A30Hz，或25HzB Hz，或25HzCC.30Hz，或50HzDD.以上答案都不对。

29、四. 简答题1. 请简述工频单相交流制电气化铁路的优点l 与国家电力行业接轨，易于标准化。采用50Hz工频，使得牵引供电系统的结构和设备大为简化，牵引变电所只要选择适宜的牵引变压器，就可以完成降压、分相、供电的功能。l 接触网额定电压较高，其中通过的电流相对较小。从而使接触网导线截面减小、结构简化，牵引变电所之间的距离延长、数目减少，工程投资和金属消耗量降低。l 电能损失和运营费用少。l 电力机车采用直流串激牵引电动机，牵引性能好，运行可靠。2.请简述单相结线牵引变电所的优点l 牵引变压器的容量利用率（额定输出容量与额定容量之比值）可达100%；l 主接线简单，故障少，设备少，占地面积小，投资

30、省等。3.请简述单相结线牵引变电所的缺点l 对电力系统的负序影响最大;l 不能供应地区和牵引变电所三相负荷用电；l 不能实现接触网的两边供电。4.请简述单相V，V结线牵引变电所的优点l 牵引变压器的容量利用率可达100%；主接线简单，设备少，占地面积小，投资省.l 对电力系统的负序影响比单相结线小；l 在正常运行时，牵引侧保持三相，所以可供应牵引变电所自用电和地区用电；l 可同时向左右两边供电臂的牵引网供电。 五计算题1已知某牵引变电所主变压器高压绕组的电压分接范围，变比和级数如下表所示，如系统电压为100000V。若分接开关选用第III位运行，则牵引侧母线空载电压为多少？分接 各相抽 高压侧

31、 低压侧 位置 头联接 电压(V) 电压(V) 变比I. 2-3 115500 27500 4.2II. 3-4 112750 27500 4.1III. 4-5 110000 27500 4.0IV. 5-6 107250 27500 3.9V. 6-7 104500 27500 3.8答案：U=25000V2已知某牵引变电所主变压器高压绕组的电压分接范围，变比和级数如下表所示，如系统电压为110000V。若分接开关选用第I位运行，则牵引侧母线空载电压为多少？分接 各相抽 高压侧 低压侧 位置 头联接 电压(V) 电压(V) 变比I. 2-3 115500 27500 4.2II. 3-4

32、112750 27500 4.1III. 4-5 110000 27500 4.0IV. 5-6 107250 27500 3.9V. 6-7 104500 27500 3.8答案：U=26190V第二章一.判断题1对于三相YN，dll结线牵引变压器当两供电臂负荷电流大小相等时，重负荷绕组的电流大约是轻负荷绕组的电流的3倍。 （ ）2三相 YN，d11结线牵引变电所的缺点之一是：不能供应牵引变电所自用电和地区三相电力。 （ × ）3斯科特结线牵引变压器的容量利用率：M和T座两供电臂负荷电流大小相等、功率因数也相等的条件下，变压器的容量利用率=85% （ × ）4斯科特结线牵

33、引变电所的优点之一是：当M座和T座两供电臂负荷电流大小相等、功率因数也相等时，斯科特结线变压器原边三相电流对称。不存在负序电流； （ ）5一边供电:接触网供电分区由两个牵引变电所从两边供应电能。 （ × ）6最简单的牵引网是由馈电线、接触网、轨道和大地、回流线构成的供电网的总称。（ ）二填空题三相 YN，d11结线牵引变电所的缺点是：牵引变压器容量不能得到（充分）利用。牵引变压器的输出容量只能达到其额定容量的756，引人温度系数也只能达到84。三相 YN，d11结线牵引变电所的缺点是：牵引变压器容量不能得到充分利用。牵引变压器的输出容量只能达到其额定容量的756，引人（温度）系数也只

34、能达到84。三相 YN，d11结线牵引变电所的缺点是：牵引变压器容量不能得到充分利用。牵引变压器的（输出）容量只能达到其额定容量的756，引人温度系数也只能达到84。三相 YN，d11结线牵引变电所的优点之一是：对接触网可实现两边（供电）。5三相 YN，d11结线牵引变电所的优点之一是：对（接触网）可实现两边供电。6M和T座两供电臂负荷电流大小（相等）、功率因数也相等的条件下，斯科特结线牵引变压器原边三相电流大小相等、相位互差1200，即原边三相电流对称。M和T座两供电臂负荷电流大小相等、功率因数也相等的条件下，斯科特结线牵引变压器原边三相电流大小（相等）、相位互差1200，即原边三相电流对称

35、。M和T座两供电臂负荷电流大小相等、功率因数也相等的条件下，斯科特结线牵引变压器原边三相电流大小相等、相位互差1200，即原边三相电流（对称）。斯科特结线牵引变压器制造难度较大，造价（较高）。牵引变电所主接线复杂，设备较多，工程投资也较多。维护、检修工作量及相应的费用也有所增加。10斯科特结线牵引变压器制造难度较大，造价较高。牵引变电所主接线（复杂），设备较多，工程投资也较多。维护、检修工作量及相应的费用也有所增加。11同相一边并联供电是：在每个供电臂的末端，将上、下行接触网( 联通 )。这种供电方式称为同相一边并联供电，也称上、下行串联供电。12同相一边并联供电是：在每个供电臂的( 末端 )

36、，将上、下行接触网联通。这种供电方式称为同相一边并联供电，也称上、下行串联供电。13同相一边并联供电是：在每个供电臂的末端，将上、下行( 接触网 )联通。这种供电方式称为同相一边并联供电，也称上、下行串联供电。三选择题1最简单的牵引网是由( A )构成的供电网的总称。D 馈电线、接触网、轨道和大地、回流线E 馈电线、接触网、轨道和回流线F 接触网、轨道和大地、回流线D以上答案都不对。2接触网包括：（ C ）。C 接触线，馈电线,承力索，吊弦等D 接触线，承力索，回流线,吊弦等E 接触线，承力索，吊弦等D以上答案都不对。3对于三相YN，dll结线牵引变压器当两供电臂负荷电流大小相等时，重负荷绕组

37、的电流大约是轻负荷绕组的电流的（ B ）。 A0.3倍B3倍 C1.3倍F 以上答案都不对。四. 简答题1.请简述三相 YN，d11结线牵引变电所的优点l 牵引变压器低压侧保持三相，有利于供应牵引变电所自用电和地区三相电力；l 在两台牵引变压器并联运行的情况下，当一台停电时，供电不会中断，运行可靠方便。能很好地适应山区单线电气化铁路牵引负载不均衡的特点；l 对接触网可实现两边供电。2.请简述斯科特结线牵引变电所的优点l 当M座和T座两供电臂负荷电流大小相等、功率因数也相等时，斯科特结线变压器原边三相电流对称。不存在负序电流；l 变压器容量可全部利用；l 能供应牵引变电所自用电和站区三相电力；l

38、 对接触网的供电可实现两边供电。3.请简述斯科特结线牵引变电所的缺点l 斯科特结线牵引变压器制造难度较大，造价较高。牵引变电所主接线复杂，设备较多，工程投资也较多。维护、检修工作量及相应的费用也有所增加。l 斯科特结线牵引变压器原边T接点（O点）电位随负载变化而产生漂移。严重时有零序电流流经电力网。第三章一.判断题1机车电流是周期性的非正弦波 （ ）2电力机车功率因数平均为：0.6-0.75 （ × ）3电力机车功率因数平均为： （ ）4牵引变电所容量计算和选择，就是指牵引变压器容量的计算和选择。一般分三个步骤进行。 （ ）5牵引变电所容量计算和选择，就是指牵引变压器容量的计算和选择

39、。一般分两个步骤进行。 （ × ）二填空题 电力机车功率因数平均为：（ ） 机车电流是周期性的（ 非 ）正弦波。机车电流是（ 周期 ）性的非正弦波。列车用电有效电流的公式为：（ ）。5牵引变压器校核容量的计算条件：应用非平行运行图区间通过能力 ( )来校核。重负荷臂按对应于非平行运行图区间通过能力 （或按线路输送能力）的95列车数概率积分最大值来计算供电臂最大短时电流（简称最大电流），轻负荷臂取对应 （或线路输送能力）的供电臂有效电流。 6牵引变压器校核容量的计算条件：应用非平行运行图区间通过能力 来( 校核 )。重负荷臂按对应于非平行运行图区间通过能力 （或按线路输送能力）的95列

40、车数概率积分最大值来计算供电臂最大短时电流（简称最大电流），轻负荷臂取对应 （或线路输送能力）的供电臂有效电流。 7牵引变压器校核容量的计算条件：应用非平行运行图区间通过能力 来校核。重负荷臂按对应于非平行运行图区间通过能力 ( ) （或按线路输送能力）的95列车数概率积分最大值来计算供电臂最大短时电流（简称最大电流），轻负荷臂取对应 （或线路输送能力）的供电臂有效电流。 8牵引变压器校核容量的计算条件：应用非平行运行图区间通过能力 来校核。重负荷臂按对应于非平行运行图区间通过能力 （或按线路输送能力）的95列车数概率积分最大值来计算供电臂( 最大 )短时电流（简称最大电流），轻负荷臂取对应

41、（或线路输送能力）的供电臂有效电流。 9列车用电有效电流系数等于（ ）。三选择题1当采用近期运量计算时，计算列车数N的计算条件为：( A )。GBCD以上答案都不对。2当需要输送能力接近线路输送能力时，计算列车数N的计算条件为：（ B )。ABCD以上答案都不对。四. 简答题1.请简述牵引网向电力机车的供电方式种类牵引网向电力机车的供电方式有：直接供电（DF）方式、带回流线的直接供（DN）电方式、自耦变压器（AT）供电方式、吸流变压器（BT）供电方式和同轴电力电缆（CC）供电方式等。2.请简述牵引变电所容量计算和选择的三个步骤牵引变电所容量计算和选择，就是指牵引变压器容量的计算和选择。一般分三

42、个步骤进行。 按给定的计算条件求出牵引变压器供应牵引负荷所必须的最小容量，称为计算容量。按列车紧密运行时供电臂的有效电流与充分利用牵引变压器的过负荷能力，求出所需要的容量，称为校核容量。确保牵引变压器安全运行所必须的容量。根据计算容量和校核容量，再考虑其他因素（如备用方式等），最后按实际系列产品的规格选定牵引变压器的台数和容量，称为安装容量或设计容量。3.请简述列车用电量的计算条件1)一般对于不同类型的列车，都按满载货物列车考虑。2)当电力牵引的旅客列车数比例较大时，或上（下）行方向空载车数比例很大时，也可按实际的客、货、空列车的用电量计算。4.请简述列车电流的基本特征牵引变电所的负荷主要是电

43、力牵引列车。与电力系统的负荷相比有很大的差别，其特点有：列车以变化的速度沿线路运行，即牵引负荷的位置是移动的。牵引负荷的大小随线路坡度。列车密度等因素而发生很大的变化，当列车上大陡坡车密集运行时则负荷电流大，反之则负荷电流小以至为零，牵引变压器负荷率很低。列车可以在供电分区任意分布，即牵引负荷在供电分区任意分布。由于采用整流器式电力机车，接触网电流变为非正弦波。以上这些特点，使牵引供电计算变得相当复杂。5.请简述列车用电平均电流I ：列车在计算区段内运行时，在用电运行时间内，列车瞬时电流的平均值。即：6.请简述列车用电均方根电流列车用电均方根电流 ， 也叫列车用电有效电流，为五. 计算题1.某

44、单线区段，近期年运量 ，牵引定数G2100吨， 波动系数 ，储备系数 ，非平行列车运行图区间通过能力 。牵引计算结果：供电臂 l - n3，供电臂 2 - n3，求：三相牵引变电所主变压器采用移动备用时的安装容量。答案：2X10000(KVA)2.某单线区段，近期年运量 ，牵引定数G3000吨， 波动系数 ，储备系数 ，非平行列车运行图区间通过能力 。牵引计算结果：供电臂 l - n3，供电臂 2 - n3，求：三相牵引变电所主变压器采用移动备用时的安装容量。答案：2X10000(KVA)第四章一.判断题1导线对交流电流的电阻称为交流电阻（有效电阻）。 （ ）2导线对交流电流的电阻称为直流电阻

45、（有效电阻）。 （ × ）二填空题1对于工频和牵引网中应用的截面不太大的铝、铜等非磁性导线，有效系数有:（ ）2导线则等效半径为：（ ）。三. 计算题1.已知土壤电导率为：10-4 ，f=50Hz,求：等效地回线的入地深度Dg。答案：932.4m2.已知土壤电导率为：10-3 ，f=50Hz,求：等效地回线的入地深度Dg。答案：294.9m3. 已知f50 Hz, ,Dg=900m,r=0.2 求：任何导线-地回路的单位自阻抗。答案：0.25+j0.7324. 已知f50 Hz, ,Dg=500m,r=0.1 求：任何导线-地回路的单位自阻抗。答案：0.15+j0.6955. 已知f

46、50 Hz,d12=0.9m ,Dg=900m, 求：回路1，2的单位互阻抗。答案：0.05+j0.4356. 已知f50 Hz,d12=0.9m ,Dg=500m, 求：回路1，2的单位互阻抗。答案：0.05+j0.398第五章一.判断题1.双线牵引网有三条基本回路。 （ ）2.双线牵引网有两条基本回路。 （ × ）二填空题1.双线电气化铁路，上、下行铁路的接触网通常是并联。双线牵引网有三条基本回路： (1)上行接触网等值导线-地回路， (2)下行接触网等值导线-地回路， (3)等值( 轨道 )网-地回路。2.双线电气化铁路，上、下行铁路的接触网通常是并联。双线牵引网有三条基本回路

47、： (1)( 上行 )接触网等值导线-地回路， (2)下行接触网等值导线-地回路， (3)等值轨道网-地回路。3.双线电气化铁路，上、下行铁路的接触网通常是并联。双线牵引网有三条基本回路： (1)上行( 接触网 )等值导线-地回路， (2)下行接触网等值导线-地回路， (3)等值轨道网-地回路。4.双线电气化铁路，上、下行铁路的接触网通常是并联。双线牵引网有三条基本回路： (1)上行接触网等值导线-地回路， (2)下行接触网等值导线-( 地回路 )， (3)等值轨道网-地回路。5.双线牵引网有( 三 )条基本回路。6.双线牵引网有三条基本( 回路 ) 。三. 计算题1.已知一段双线电气化铁路，

48、上、下行接触网完全相等，接触网采用单链形悬挂，接触线参数为 承力索参数为接触触线距轨面平均高度 H5800mm;接触网结构高度 h= 1300mm;承力索弛度fc600mm；钢轨为 50 kg/m， R96·5 mm，dg1435 mm；大地电导率两线路轨道中心距离为5m。求：上、下行线路接触网的等值导线一地回路的自阻抗Z1与Z2。 答案：Z1=Z2=0.233+j0.6792.已知一段双线电气化铁路，上、下行接触网完全相等，接触网采用单链形悬挂，接触线参数为 承力索参数为接触触线距轨面平均高度 H5800mm;接触网结构高度 h= 1300mm;承力索弛度fc600mm；钢轨为 5

49、0 kg/m， R96·5 mm，dg1435 mm；大地电导率两线路轨道中心距离为5m。求：轨道网-地回路的自阻抗Z3。 答案：Z3=0.095+j0.4573.已知一段双线电气化铁路，上、下行接触网完全相等，接触网采用单链形悬挂，接触线参数为 承力索参数为接触触线距轨面平均高度 H5800mm;接触网结构高度 h= 1300mm;承力索弛度fc600mm；钢轨为 50 kg/m， R96·5 mm，dg1435 mm；大地电导率两线路轨道中心距离为5m。求：上、下行线接触网的等值导线-地回路1与2的互阻抗Z12。答案：Z12=0.05+j0.3294.已知一段双线电气化

50、铁路，上、下行接触网完全相等，接触网采用单链形悬挂，接触线参数为 承力索参数为接触触线距轨面平均高度 H5800mm;接触网结构高度 h= 1300mm;承力索弛度fc600mm；钢轨为 50 kg/m， R96·5 mm，dg1435 mm；大地电导率两线路轨道中心距离为5m。求：上、下行线接触网的等值导线-地回路 1、2分别与轨道网-地回路 3的互阻抗Z 13、Z23。 答案：Z13=Z23=0.05+j0.3075.已知一段双线电气化铁路的相关参数：l 上、下行线路接触网的等值导线一地回路的自阻抗Z1=Z2=0.233+j0.679；l 轨道网-地回路的自阻抗Z3=0.095+j0.457；l 上、下行线接触网的等值导线-地回路1与2的互阻抗Z12=0.05+j0.329；l 上、下行线接触网的等值导线-地回路 1、2分别与轨道网-地回路 3的互阻抗Z13=Z23=0.05+j0.307。求：线路I牵引网的自阻抗ZI。 答案：ZI=0.209+j0.4736.已知一段双线电气化铁路的相关参数：l 上、下行线路接触网的等值导线一地回路的自阻抗Z1