电力牵引供电系统课程设计报告

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1、电力牵引供电系统课程设计报告目录1设计原始资料21.1具体题目21.2课题所需完成项目22负序的计算与分析22.1计算负序的意义22.2详细计算33公式图表说明64小结7参考文献7附录一牵引供电系统参数8附录二概率积分表及积分曲线图99电力牵引供电系统课程设计报告1设计原始资料1.1具体题目某复线电气化区段，其电力系统供电网络如图1所示，监视点的分配系数为CⅠⅠA=0.201，CⅠB=0.336，CⅡA=0.4，CⅡA=0.202，监视点Ⅰ的发电机容量为11.5×104KW，cosφ=0.8,允许承受持续负序电流8%，牵引供电系统提供的参数见图2。求监视点Ⅰ

2、的负序电流和监视点二的负序电压是否超过允许值。图1负序网络图1.2课题所需完成项目本次课设我们根据给定的负序网络图采用分配系数法来计算电力牵引负荷对电力系统发电机的负序影响，即先计算对发电机的负序电流分配，并计算是否超过发电机负序电流允许值，检验监视点的负序承受能力。其中监视点分配系数已知，监视点位置也已告知。2负序的计算与分析2.1计算负序的意义由于单相工频交流电气化铁道牵引负荷的特点，当三相电力系统向它供电时，9电力牵引供电系统课程设计报告它将在电力系统中引起负序电流。同时，交–直整流型电力机车产生的高次谐波电流进入电力系统，从而引起对电力系统的各种不利

3、影响。单相牵引负荷引起发电机的不对称运行，从发电机的安全运行考虑，其每相电流都不应超过额定值。否则，电流最大的一相将超过额定温升。当最大一相电流达到额定值时，较小的两相电流小于额定值。因此限制了发电机的出力；当负序电流流入电力系统时，将造成电动机定子绕组三相电压不对称而使正序分量减小。当电动机的机械功率不变时，必将引起定子电流增加，并造成各相电流不平衡，从而降低运行效率，使电动机过热。负序电流还将在电动机中产生负序旋转磁场，使电动机出力下降；由于负序电流流入电力系统而使三相电流不对称，从变压器的安全运行考虑，其每相电流都不应超过额定值或允许过载值。当最大一相

4、电流达到额定值时较小的两相电流却还小于该值，从而使变压器容量利用率下降，同时还造成变压器的附加电能损失，并在变压器铁芯磁路中造成附加发热；负序电流流过输电线路时，负序有功功率等于零，却要产生电能损失，从而降低了输电线路的输送能力；负序电流还容易使以负序分量启动的继电保护及自动装置误动作，从而增加了保护的复杂性。由此我们可知道负序电流对电力系统的影响是很大的，所以如何计算出负序电流大小并采取有效措施，缩小这些影响，是牵引供电系统设计的重要一环。2.2详细计算（1）按计算条件1，由图（2）可知对电力系统监视点产生负序电流最严重的一相为B相，取B相两供电臂的列车数

5、为95%概率最大值，其余各供电臂均取列车对数为Nj时的有效电流。根据公式（8–3）计算B相两供电臂区间列车平局均带电时间tgcp=(tgi)n=27.4＋232×(3＋3)=4.2（min）由公式（8–4）计算平均带点概率pcp=Nj×tgcpT=79×4.21440=0.23由公式（8–5）计算无电概率qcp=1－pcp=1－0.23=0.77由公式（8–6）计算区间列车平均有效电流9电力牵引供电系统课程设计报告Iεp=(Iε×tgi)(tgi)=169×27.4＋188×2327.4＋23=178（A）由公式（8–7）计算分配到监视点的列车计算电流Ifε

6、=IεpCi×tgitgi=1780.336×27.4＋0.201×2327.4＋23=48.7（A）则根据平均带电概率和无电概率可以根据公式（8–2）得到概率积分计算表1而又可以根据概率积分计算表画出B相两供电臂的各列车数目的概率积分曲线见图3。根据公式（8–8）得各相供电臂在监视点Ⅰ中产生的负序电流。其中IXB×Ci用mmax×Ifε代替，计算如下IA2=0.144×155×0.201=4.5（A）IB2=0.144×5.3×48.7=37.2（A）IC2=0.144×178×0.336=8.6（A）根据公式（8–9）计算监视点Ⅰ的总负序电流I2=IA2

7、－12IB2－IC2＋j32IB2－IC2=4.5－0.5×37.2＋8.6＋j3237.2－8.6)=30.88∠126.57°（A）对于监视点Ⅱ同样可得Ifε=IεpCi×tgitgi=1780.202×27.4＋0.4×2327.4＋23=52.01（A）IA2=0.144×155×0.4=8.9（A）IB2=0.144×5.3×52.01=36.89（A）IC2=0.144×178×0.202=5.2（A）I2=IA2－12IB2－IC2＋j32IB2－IC2=8.9－0.5×39.69＋5.2＋j3239.69－5.2=32.79∠114.4°（A

8、）（2）按计算条件2计算此时，B相两供电臂对监视点I