城市軌道交通牽引供電系統(tǒng)復(fù)習(xí)資料

1、城市軌道交通牽引供電系統(tǒng)復(fù)習(xí)資料第一章 電力牽引供電系統(tǒng)概述1、電力牽引的制式概念： 供電系統(tǒng)向電動車輛或電力機(jī)車供電所采用的電流或電壓制式， 包括直流 / 交流制、電壓等級、 交流電頻率、交流制中單相 / 三相等問題。2、電力牽引系統(tǒng)性能要求： 啟動加速性能：啟動力矩大，加速平穩(wěn)； 動力設(shè)備容量利用充分：輕載時，運行速度高；重載時，運行速度可以低一些。功率容量P=FV近似于常數(shù)； 調(diào)速性能：速度調(diào)節(jié)容易實現(xiàn)，能量損耗小。 滿足上述條件：直流串激(串勵)電動機(jī)。3、直流串勵電動機(jī)優(yōu)缺點： 通過串聯(lián)電阻調(diào)速，原理簡單，調(diào)速范圍寬，供電系統(tǒng)電壓損失和能量消耗較大，而且需要換向。4、城市軌道交通牽引

2、制式：直流供電制式。 城市軌道機(jī)車功率不大，供電半徑小，城市之間運營供電電壓不能太高， 以確保安全。 我國國 標(biāo)規(guī)定采用 750V 和 1500V 直流供電兩種制式，不推薦 600V。5、城市軌道交通電力牽引供電系統(tǒng)組成：發(fā)電廠(站) 、升壓變壓器、電力網(wǎng)( 110-220KV)、主降 壓變電站( 110220KV1035KV)、直流牽引變電所( 1035KV1500、 750V)、饋電線、接觸網(wǎng)、 走行軌道、回流線。6、組成統(tǒng)一的電力供電系統(tǒng)的優(yōu)點： 充分利用動力資源；減少燃料運輸；提高供電可靠性；提高發(fā)電效率。7、環(huán)形供電接線：由兩個或兩個以上主降壓變電站和所有的牽引變電所用輸電線聯(lián)成一個

3、環(huán)行。8、環(huán)形供電接線的優(yōu)缺點：環(huán)行供電是很可靠的供電線路，因為在這種情況下，一路輸電線和一 個主降壓變電站同時停止工作時， 只要其母線仍保持通電， 就不致中斷任何一個牽引變電所的正常 供電。但其投資較大。9、雙邊供電接線：由兩個主降壓變電站向沿線牽引變電所供電，通往牽引變電所的輸電線都經(jīng)過 其母線聯(lián)接，為了增加供電的可靠性用雙路輸電線供電，而每路按輸送功率計算。 這種接線可靠 性稍低于環(huán)行供電。當(dāng)引入線數(shù)目較多時，開關(guān)設(shè)備多，投資增加。10、電網(wǎng)向牽引變電所供電形式： 環(huán)形供電接線、 雙邊供電接線、 單邊供電接線、 輻射形供電接線。11、最簡單單相半波整流：12、單相半波整流原理：13 、單

4、相全波整流原理：14、三相半波整流原理：三個二極管輪流導(dǎo)通，導(dǎo)通角均為 180°，脈動性減小。15、三相全波整流原理：時間段 1：此時間段 A 相電位最高， B 相電位最低，因此跨接在 A相 B相間的二極管 D1、D4 導(dǎo)電。電流從 A 相流出，經(jīng) D1，負(fù)載電阻， D4，回到 B相，見圖 14-1-3 中紅色箭頭指示的路徑。 此段時間內(nèi)其他四個二極管均承受反向電壓而截止，因 D4導(dǎo)通， B相電壓最低，且加到 D2、D6的 陽極，故 D2、D6截止；因 D1導(dǎo)通， A相電壓最高，且加到 D3、D5的陰極，故 D3、D5截止。時間段 2：此時間段 A相電位最高， C相電位最低，因此跨接

5、在 A相 C相間的二極管 D1、D6 導(dǎo)電。16、謎流腐蝕：牽引機(jī)車由第三軌作為通電回路，由于鋼軌與大地之間不是絕緣的，因此由鋼軌回流牽引變電所的電流必有部分經(jīng)大地流回牽引變電所。17、謎流腐蝕的防護(hù)：增加軌道與大地間的絕緣；降低走行航道的電阻； 縮短變電所之間的 距離；金屬管道遠(yuǎn)離軌道線路和其他專門的“電保護(hù)” 。第二章 變電所的主要電氣設(shè)備1、變電所內(nèi)的電氣設(shè)備按所屬電路性質(zhì)分類分為兩類： 一次設(shè)備：一次高壓電路中所有的電氣設(shè)備； 二次設(shè)備：二次控制測量電路中的所有電氣設(shè)備。2、一次設(shè)備按其在一次電路中的功用分為： 變換設(shè)備：電力變壓器、整流器； 控制設(shè)備：控制電路開關(guān)設(shè)備，如高、低壓開關(guān)

6、設(shè)備； 保護(hù)設(shè)備：防護(hù)電路過電流或過電壓的設(shè)備，如高低壓熔斷器，防雷器； 補(bǔ)償設(shè)備：補(bǔ)償電路的無功功率以提高系統(tǒng)功率因數(shù)的設(shè)備， 如高電壓電容器， 靜止無功補(bǔ)償 裝置；成套設(shè)備：高低壓配電柜。3、變壓器的作用：將交流電源的電壓進(jìn)行升高或降低4、變壓器的工作原理：它是一種按電磁感應(yīng)原理工作的電氣設(shè)備。一個單相變壓器的原、副邊兩 個線圈繞在一個鐵心上，副邊開路原邊施加交流電壓U1，則原邊線圈中流過電流 I1 ，在鐵心中產(chǎn)生磁通。磁通穿過副邊線圈在鐵心中閉合在副邊感應(yīng)一個電動勢E2。當(dāng)變壓器副邊接負(fù)載后，在電勢的作用下將有副邊電流 I2 通過，這樣負(fù)載兩端會有一個電壓降 U2。5、變壓器的主要主要技

7、術(shù)指標(biāo)：額定電壓： UN，包括變壓器一次側(cè)和二次側(cè)的額定電壓 UN1和 UN2。額定電流： I N，指線圈額定電流。額定容量： SN，額定電壓和額定電流條件下，連續(xù)運行輸送的容量；單相SN UNI N，三相 SNUNI N。變比 K： UN1/ U N2或者 N1/N2。銅損 ：指變壓器一次、二次額定電流流過繞組時產(chǎn)生的能量損耗。鐵損 ：指變壓器在額定電壓下，在鐵心中產(chǎn)生的能量損耗。阻抗電壓降 、空載電流 、連接組別。6、變壓器 的分類（了解） ：按變壓器的應(yīng)用方式分：有降壓變壓器和升壓變壓器； 按變壓器的相數(shù)分：有單相變壓器、三相變壓器和多相變壓器；按線圈形式分：有單線圈變壓器自藕變壓器 ）

8、 、雙線圈變壓器和三線圈變壓； 按鐵心和線圈相對位置：有心式變壓器和殼式變壓器兩種；按變壓器絕緣和冷卻的方式分：有油浸式、干式和充氣式三種。7、高壓開關(guān)設(shè)備定義： 高壓開關(guān)設(shè)備是指在電壓 3kV 及以上，頻率 50Hz及以下的電力系統(tǒng)中運行 的戶內(nèi)和戶外交流開關(guān)設(shè)備。8、高壓開關(guān)（即斷路器）的作用：主要用于電力系統(tǒng)（包括發(fā)電廠、變電站、輸配電線路和工礦 企業(yè)等用戶）的 控制和保護(hù) ，既可根據(jù)電網(wǎng)運行需要將 一部分電力設(shè)備或線路投入或退出運行， 也可在電力設(shè)備或線路發(fā)生故障時將故障部分從電網(wǎng)快速切除 ，從而保證電網(wǎng)中無故障部分的正 常運行及設(shè)備、運行維修人員的安全。9、高壓開關(guān)設(shè)備種類（按滅弧方

9、法） ：油斷路器、六氟化硫斷路器、真空斷路器。10、隔離開關(guān)的使用順序： 合閘時， 合隔離開關(guān)， 再合斷路器； 分閘時，分?jǐn)嗦菲鳎?再分隔離開關(guān)。11、熔斷器：是一種在通過的電流超過規(guī)定值時使其焙體熔化而切斷電路的保護(hù)電器。12、負(fù)荷開關(guān)必須與高壓熔斷器配合使用。13、互感器： 一種特殊的變壓器，將高電壓、 大電流變成低電壓和小電流以供繼電保護(hù)和電氣測量 使用。14、互感器的功能：安全絕緣：采用互感器作一次電路與二次電路之間的中間元件， 既可以避免一次電路的高電壓 直接引入儀表、 繼電保護(hù)設(shè)備等二次設(shè)備， 又可避免二次電路的故障影響一次電路， 提高了兩方面 工作的安全性和可靠性，特別是保障了人

10、身安全。擴(kuò)大范圍：采用互感器以后，相當(dāng)于擴(kuò)大了儀表、繼電器的使用范圍。由于使用了互感器，可 使二次的儀表、繼電器規(guī)格統(tǒng)一。15、電壓互感器：一次繞組匝數(shù)很多，而二次繞組匝數(shù)較少，相當(dāng)于降壓變壓器。它接入電路的方 式是：一次繞組并聯(lián)在一次電路中；二次繞組則并聯(lián)儀表、繼電器的電壓線圈。16、電流互感器： 將大電流比那換成小電流的電氣設(shè)備， 其一次繞組匝數(shù)少， 串聯(lián)接在依次回路中； 二次繞組匝數(shù)很多，與儀表、繼電器等的電流線圈串聯(lián)，形成一個閉合回路。17、一個完整的防雷設(shè)備一般由接閃器、避雷器、引下線和接地裝置等三個部分組成。18、接閃器： 就是專門用來接受雷閃的金屬物體， 接閃器位于防雷裝置的頂部

11、，其作用是利用其高 出被保護(hù)物的突出地位把雷電引向自身，承接直擊雷放電。19、避雷器是一種過電壓保護(hù)設(shè)備， 用來防止雷電所產(chǎn)生的大氣過電壓沿架空線路侵入變電站或其 他建筑物內(nèi)， 以免危及被保護(hù)設(shè)備的絕緣。 避雷器也可以用來限制內(nèi)部過電壓。 避雷器與被保護(hù)設(shè) 備并聯(lián)且位于電源側(cè)，其放電電壓低于被保護(hù)設(shè)備的絕緣耐壓值。20、SF6全封閉組合電器：全封閉組合電器是一種新型的組合式電氣設(shè)備，它是在六氟化硫斷路器 的基礎(chǔ)上進(jìn)一步發(fā)展形成的，把各種控制和保護(hù)電器（ 壓電器元件：斷路器、母線、 隔離開關(guān)、 接地開關(guān)、電流互感器、電壓互感器 、避雷器、 出線套管、電纜終端等 ）全部進(jìn)行封裝的組合 電氣設(shè)備。由

12、于六氟化琉氣體絕緣性能優(yōu)越， 所以組合電器體積小，節(jié)省了變電站占地面積， 使變 電站建設(shè)成本降低。第三章 牽引變電所1、牽引變電所的類型：交流牽引變電所、直流牽引變電所。2、牽引變電所的作用：變壓、變相、變流作用。3、交流牽引變電所方式的不同又分為：單相牽引變電所、三相牽引變電所、三相二相牽引變電 所。4、三相兩相牽引變電所（斯科特接線） （問答題：什么是斯科特接線以及其特點是什么） ：這種 接線稱為斯柯特 （scott） 接線，由兩臺單相變壓器構(gòu)成。在一次側(cè)，底繞組 BC和高繞組 A0 連成例 T 形，其三個出線端接入電力系統(tǒng)的三相電網(wǎng)。 二次繞組則連成相位相差 90°的 v 形，

13、公共端接鋼 軌，另兩個端分別接入接觸網(wǎng)的不同區(qū)段。 此種接線方式的優(yōu)點是當(dāng)兩個供電區(qū)段上的電流大小相 等時，一次側(cè)的三相電流對稱，這樣就克服了前兩種接線缺陷，使三相電力系統(tǒng)負(fù)荷平衡?？梢?，如二次側(cè)負(fù)荷電流數(shù)值相等、時，一次側(cè)三相電流是對稱。5、直流牽引變電所：從雙電源受電，經(jīng)整流機(jī)組變壓器降壓、分相后，按一定整流接線方式有大 功率硅整流器把三相交流電變換為與直流牽引網(wǎng)相應(yīng)電壓等級的直流電，向電動車組供電。6、電氣主接線的定義：變電所的電氣主接線是指由變壓器、斷路器、開關(guān)設(shè)備、母線等及其連接 導(dǎo)線所組成的接受和分配電能的電路。第四章 牽引網(wǎng)1、牽引網(wǎng)：牽引網(wǎng)是包括了饋電線、接觸網(wǎng)、鋼軌回路 （包

14、括大地 ）和回流線的一個大的范疇，它 是軌道交通供電系統(tǒng)中向電動車組供電的直接環(huán)節(jié)。2、饋電線：饋電線是連接牽引變電所和接觸網(wǎng)之間的導(dǎo)線，它把經(jīng)牽引變電所變換成合乎牽引制 式用的電能饋送給接觸網(wǎng)。3、接觸網(wǎng)：接觸網(wǎng)是一種懸掛在軌道上方沿軌道敷設(shè)的、和鐵路軌頂保持一定距離的輸電網(wǎng)。4、回流線：是經(jīng)連接軌道和牽引變電所的導(dǎo)線， 通過回流線把軌道中的回路電流導(dǎo)入牽引變電所。5、接觸網(wǎng)的分類：架空式觸網(wǎng)和接觸軌式觸網(wǎng)。6、接觸網(wǎng)的電分段：縱向或橫向?qū)⒔佑|網(wǎng)從電氣連接上互相分開的裝置。7、接觸網(wǎng)的電分段區(qū)別：縱向分段、橫向分段?？v向電分段指的是沿線路方向進(jìn)行分段。橫向電 分段是在線路之間的分段，如在車輛

15、段的各股道之間進(jìn)行的分段等。8、接觸網(wǎng)的機(jī)械分段：從供電的角度上，接觸網(wǎng)要有電分段，而接觸網(wǎng)在機(jī)械結(jié)構(gòu)上也需要進(jìn)行 分段，這就是接觸網(wǎng)的機(jī)械分段。9、跨距：架空式接觸網(wǎng)的接觸懸掛是通過沿線鐵路布置的支柱或固定裝置懸掛于鐵道的上空，支 柱與支柱 （或固定裝置與固定裝置 ）之間的水平距離稱為跨距。10、弛度：懸掛點水平連線上由于觸網(wǎng)自身的重力形成懸弧形狀， 接觸線在跨距中央位置與懸掛點 垂直連線的距離稱為弛度。11、架空式接觸網(wǎng)由接觸懸拄、 支持裝置、支柱與基礎(chǔ)幾大部分組成。接觸懸掛是將電能傳導(dǎo)給電 動車組的供電設(shè)備。支持裝置：用來支持懸掛，并將懸掛的負(fù)荷傳遞給支柱或固定裝置的。 支柱是 接觸網(wǎng)中

16、最基本、應(yīng)用最廣泛的支撐設(shè)備， 用來承受接觸懸掛與支持設(shè)備的負(fù)荷。接觸網(wǎng)支柱， 按 其使用材質(zhì)分為預(yù)應(yīng)力鋼筋混凝土支柱和鋼支柱兩大類。12、接觸懸掛的類型：簡單懸掛、鏈形懸掛。13、簡單懸掛：由一根或幾根互相平行的直接固定到支持裝置上的接觸線所組成的懸掛。14、鏈形懸掛：接觸線通過吊弦（或輔助索）而懸掛到承力索上的懸掛稱為鏈形懸掛。15、鏈形懸掛按懸掛的鏈數(shù)分為：單鏈形接觸懸掛、雙鏈形接觸懸掛和多鏈形接觸懸掛。16、接觸懸掛下錨方式分為硬錨和張力補(bǔ)償。 硬錨方式， 是將承力索或接觸網(wǎng)兩端通過絕緣子串死固定在錨柱上。張力補(bǔ)償，是在下錨處，通過加設(shè)張力自動調(diào)整裝置進(jìn)行下鋪。17、下錨方式和線索緊固

17、方式的不同，可以將接觸網(wǎng)分為不同的類型：末補(bǔ)償鏈形接觸懸掛（不補(bǔ) 償鏈形接觸懸掛）、季節(jié)補(bǔ)償鏈形接觸懸掛、半補(bǔ)償鏈形接觸懸掛和全補(bǔ)償鏈形接觸懸掛。18、懸掛為什么需要補(bǔ)償以及怎樣補(bǔ)償（ P100-103）。19、隧道內(nèi)的支持與固定裝置有兩種常用結(jié)構(gòu)： “人”字形結(jié)構(gòu)和“ T”字形結(jié)構(gòu)。20、接觸軌是沿電牽引線路敷設(shè)的與走行軌道平行的附加軌，故又稱第三軌。20、接觸軌的特點：與行走軌道平行鋪設(shè)、特殊軟鋼制成的鋼軌。21、接觸軌的布置方式有上磨式、下磨式和側(cè)面接觸式。22、上磨式接觸軌裝在絕緣子上，底朝下。取流時，接觸靴自上壓向接觸軌。上磨式的接觸力不由 受流器的重量和磨耗情況決定。 而只受彈簧支

18、座特性的控制， 受流平穩(wěn)， 并能減少在間隙和道岔等 處的電流沖擊。上磨式接觸軌固定方便，但不易加防護(hù)罩。23、下磨式接觸軌的優(yōu)點是可以加防護(hù)罩，對工作人員較為安全。 這種方式安裝結(jié)構(gòu)較為復(fù)雜， 費 用較高，在經(jīng)常冰凍和下雪而造成集電困難的地區(qū)使用較為普遍。24、側(cè)面接觸式接觸軌在工作上與上磨式相似。 接觸軌為高導(dǎo)電率鋼制成的特殊斷面的鋼軌。 接觸 軌通過的地方要設(shè)置工作人員使用的人行道， 在其余地點， 必須考慮設(shè)置保護(hù)木板或其它合適材料 的保護(hù)板，以防不注意觸電。 在所有車站，接觸軌總是設(shè)在遠(yuǎn)離站臺軌道的一邊，以減少乘客可能 摔落在軌道上觸電。在線路露天地段，要沿線用木板保護(hù)起來，以減少散落物引起電路短路。第五章 遠(yuǎn)動系統(tǒng)1、遠(yuǎn)動系統(tǒng)：遠(yuǎn)動技術(shù)為基礎(chǔ)的電力調(diào)度系統(tǒng)及變電所綜合自動化系統(tǒng)。2、遠(yuǎn)動技術(shù)即是調(diào)度所與各被控端之間實現(xiàn)遙控、遙調(diào)、遙測和遙信技術(shù)的總和。3、遙控（ YK）是從調(diào)度所發(fā)出命令以實現(xiàn)遠(yuǎn)方操作和切換。4、遙調(diào)（ YT）是調(diào)度所直接對被控站某些設(shè)備的工作狀態(tài)和參數(shù)進(jìn)行調(diào)整。5、遙測（ YC）是指將被控站的運行參數(shù)如功率、電壓、位置信號、報警信號等傳輸給調(diào)度端。6、遙信（ YX）是指將被控站設(shè)備的狀態(tài)，如斷路器的位置信號、報警信號等，傳輸給調(diào)度端。7、式中停用時間包括