城轨交通供电牵引供电计算.ppt

城轨供电系统
第6章牵引供电计算

电气工程系黄小红
牵引负荷特点
规律性
运行有规律，严格按照事先制定好的列车运行图运行。
取流有规律，周期按取流、惰行、制动、停站四种运行方式运行。
动态性
牵引供电计算方法
平均运量法
建立在概率论基础上，根据列车运行的规律性，由列平均电流、有效值计算馈线电流、有效值，最后利用方差定律计算牵引所有效电流。
运行图法
建立在列车运行图基础上，根据列车所处不同位置的取流值，计算馈线在不同时间的电流值，绘制电流曲线，并由此计算馈线及变电所有效电流。基本假设
列车在馈电分区分布均匀，数量不变，等于平均列车数；
列车运动位置受运行图制约（不可能两列车重合）；
列车瞬时电流任意变化，但平均电流和有效电流恒定，区间能耗固定。计算条件
车流密度N（对/h），每小时发车对数；
列车编组（辆），3～8节/列；
动车自重M（t）、定员人数a（人）；
拖车自重T（t）、定员人数b（人）；
列车平均运行速度v（km/h）；
牵引网额定电压Uc（KV）；
牵引网单位阻抗r（Ω/km）；
列车单位能耗ΔA［kW·h/（t·km）］；
供电距离L（km）。牵引供电计算
列车区间平均电流
求解方法：
列车电流曲线法
列车单位能耗法

牵引供电计算
列车区间平均电流
列车电流曲线法

牵引供电计算
列车区间平均电流
列车电流曲线法

牵引供电计算
列车区间平均电流
列车单位能耗法

ΔA——列车单位能耗［kW·h/（t·km）］
Uc——牵引网额定电压（KV）
v——列车平均运行速度（km/h）
G——列车质量（t）牵引供电计算
区间平均列车数
单行平均列车数

上、下行平均列车数牵引供电计算
区间走行时间

牵引变电所馈线平均电流
单边供电

双边供电
牵引供电计算
牵引变电所馈线有效电流
单边供电

双边供电
牵引供电计算
牵引变电所母线有效电流
单边供电
双边供电

牵引供电计算
牵引变电所功率

牵引供电计算
牵引变电所容量

说明：
牵引变电所总功率按正常双边供电计算；当一座牵引变电所故障解列时按大双边供电计算，其牵引整流机组的过负荷能力不超过150%In。牵引供电计算
列车给电运行时弓上电压损失平均值
单边供电

牵引供电计算
列车给电运行时弓上电压损失平均值
双边供电

牵引供电计算
列车起动时最大电压损失
单边供电

双边供电牵引供电计算
牵引网平均功率损耗
单边供电

双边供电牵引供电计算
牵引网平均电压损失
单边供电

双边供电牵引供电计算
牵引网最大平均电压损失
单边供电时发生在馈电区终点

双边供电时发生在馈电区中点牵引供电计算
走行轨电压损失

牵引供电计算几点说明
牵引整流机组容量计算
计算目的：牵引整流机组的容量应根据牵引供电计算得出的牵引负荷大小进行确定。原则如下：
应满足远期高峰小时运量的要求，在高峰小时牵引机组的负荷宜在90%～100%；
正常情况下双机组并列运行，共同承担本所的负荷；
当任一座牵引所故障解列时，靠相邻牵引变电所的过负荷能力（150%In，2h），不降低运送旅客的能力，使城市轨道交通正常运行；牵引供电计算几点说明
牵引整流机组容量计算
计算目的：牵引整流机组的容量应根据牵引供电计算得出的牵引负荷大小进行确定。原则如下：
牵引整流机组（牵引变压器、整流器）的过负荷能力：100%In连续运行、150%In运行2h、300%In运行1min；
当牵引变电所内的一组牵引整流机组故障或退出运行时，另一组牵引整流机组在过负荷能力和谐波条件满足时可继续运行。牵引供电计算几点说明
牵引整流机组容量计算
计算内容：
正常双边运行方式下，各牵引变电所牵引整流机组承担的牵引负荷；
任一中间牵引变电所解列，同相邻牵引变电所构成大双边供电方式下，牵引变电所整流机组承担的牵引负荷；
端头牵引变电所解列时，次端头牵引变电所牵引整流机组承担的牵引负荷；
牵引变电所一套牵引整流机组退出运行时，该所另一套牵引整流机组承担的牵引负荷。牵引供电计算几点说明
牵引整流机组容量计算
计算方法：
（平均运量法）牵引供电计算几点说明
牵引电压损失计算
计算目的：
牵引网电压损失（压降）是验证全线牵引变电所设置是否合理的关键参数之一。
《地铁设计规范》（GB50157—2003）规定：
直流750V牵引供电系统允许的电压波动范围为500～900V，直流1500V牵引供电系统允许的电压波动范围为1000～1800V。牵引供电计算几点说明
牵引电压损失计算
计算内容：
正常双边运行方式下，供电区间牵引网产生的最大压降；
任一中间牵引变电所解列，同相邻牵引变电所构成大双边供电方式下，供电区间牵引网产生的最大压降；
端头牵引变电所解列时，由次端头牵引变电所单边供电的区间牵引网产生的最大压降。牵