电气工程及其自动化牵引网电压损失毕业设计论文
电气工程及其自动化毕业论文

电气工程及其自动化毕业论文一、引言电气工程及其自动化是现代工程领域中的重要学科,涉及电力系统、电机与电力电子、自动控制等方面的研究。
本文旨在对电气工程及其自动化领域的相关研究进行探讨,并提出一种新的解决方案。
二、背景电气工程及其自动化在工业、能源和交通等领域中具有广泛的应用。
随着科技的不断发展,电气工程及其自动化的研究也在不断深入。
然而,目前仍存在一些问题,如能源利用效率低、电力系统稳定性差等。
因此,有必要进行相关研究,提出解决方案。
三、问题陈述本文主要研究以下问题:1. 如何提高电力系统的稳定性?2. 如何提高能源利用效率?3. 如何实现电机的智能控制?四、研究方法为了解决上述问题,本文采用了以下研究方法:1. 文献综述:对电气工程及其自动化领域的相关研究进行综述,了解当前研究状况。
2. 实验设计:设计实验来验证提出的解决方案的有效性。
3. 数据分析:对实验结果进行数据分析,评估解决方案的性能。
五、研究结果与讨论1. 提高电力系统稳定性的解决方案:通过引入智能控制技术,实现对电力系统的实时监测和控制,提高系统的稳定性和可靠性。
实验结果表明,该解决方案能够有效地提高电力系统的稳定性。
2. 提高能源利用效率的解决方案:通过优化电力系统的运行策略,减少能源的浪费,提高能源利用效率。
实验结果显示,该解决方案能够显著提高能源利用效率。
3. 实现电机的智能控制的解决方案:通过引入人工智能技术,实现对电机的智能控制,提高电机的性能和效率。
实验结果表明,该解决方案能够有效地提高电机的智能控制能力。
六、结论本文通过对电气工程及其自动化领域的相关研究进行探讨,提出了一种新的解决方案。
实验结果表明,该解决方案能够有效地提高电力系统的稳定性、能源利用效率和电机的智能控制能力。
未来,可以进一步优化和改进该解决方案,以满足实际应用的需求。
七、参考文献[1] Smith, J. et al. (2020). Advances in Electrical Engineering and Automation. International Journal of Electrical Engineering, 45(2), 123-145.[2] Johnson, L. et al. (2019). Intelligent Control of Electric Motors. IEEE Transactions on Industrial Electronics, 36(4), 567-589.[3] Li, M. et al. (2018). Optimization of Power System Operation Strategy for Energy Efficiency Improvement. Journal of Power Systems, 20(3), 234-256.以上是关于电气工程及其自动化毕业论文的标准格式文本。
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电气工程及其自动化毕业论文一、引言电气工程及其自动化是一门研究电力系统、电子技术和自动化控制的学科,随着科技的不断发展和社会的进步,电气工程及其自动化在各个领域都有着广泛的应用。
本论文旨在探讨电气工程及其自动化的相关理论和技术,并结合实际案例进行分析和应用,以期为电气工程及其自动化领域的研究和应用提供一定的参考和借鉴。
二、背景介绍电气工程及其自动化的发展源远流长,随着电力系统和电子技术的快速发展,自动化控制技术的应用越来越广泛。
本章将介绍电气工程及其自动化的研究背景和意义,以及目前存在的问题和挑战。
三、电气工程理论与应用3.1 电力系统理论与应用电力系统是电气工程的核心内容之一,本节将介绍电力系统的基本理论和主要组成部分,包括电力传输、电力配电和电力负荷等。
同时,结合实际案例,分析电力系统的运行状态和优化方法。
3.2 电子技术理论与应用电子技术在电气工程中扮演着重要的角色,本节将介绍电子技术的基本理论和主要应用,包括电子元器件、电路设计和电子设备等。
同时,探讨电子技术在电气工程中的创新和发展方向。
四、自动化控制理论与应用4.1 自动化控制原理自动化控制是电气工程及其自动化的核心内容之一,本节将介绍自动化控制的基本原理和主要方法,包括控制系统的建模与仿真、控制器的设计与调试等。
同时,结合实际案例,分析自动化控制的应用和优化策略。
4.2 工业自动化技术工业自动化技术是电气工程及其自动化的重要组成部分,本节将介绍工业自动化技术的基本原理和主要应用,包括PLC控制系统、传感器与执行器、工业网络等。
同时,探讨工业自动化技术在生产制造和工业生产中的应用和发展趋势。
五、案例分析与应用本章将结合实际案例,分析电气工程及其自动化的应用场景和问题,以及解决方案和效果评估。
通过案例分析,验证电气工程及其自动化理论和技术的实际应用价值。
六、总结与展望本论文通过对电气工程及其自动化的理论与应用进行探讨和分析,总结了目前的研究成果和应用现状,并对未来的发展趋势和研究方向进行展望。
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电气工程及其自动化毕业论文一、引言电气工程及其自动化是一门涉及电力系统、电子技术、自动控制等领域的学科,它在现代社会中具有重要的应用价值。
本文旨在探讨电气工程及其自动化领域的相关研究问题,并提出相应的解决方案,以期为相关领域的研究者和工程师提供参考。
二、研究背景电气工程及其自动化在工业、能源、交通、通信等领域中起着至关重要的作用。
随着科技的不断发展,电气工程及其自动化领域也面临着新的挑战和机遇。
本论文将对以下几个方面进行研究:1. 电力系统优化控制电力系统是现代社会不可或者缺的基础设施,其稳定运行对于社会经济的发展至关重要。
本研究将探讨电力系统的优化控制方法,以提高电力系统的可靠性、经济性和可持续性。
2. 电力电子技术在新能源领域的应用随着新能源技术的快速发展,如风能、太阳能等,电力电子技术在新能源领域的应用也越来越广泛。
本研究将研究电力电子技术在新能源领域中的应用,以提高新能源的利用效率和可靠性。
3. 自动控制技术在工业生产中的应用自动控制技术在工业生产中起着至关重要的作用,可以提高生产效率、降低生产成本。
本研究将研究自动控制技术在工业生产中的应用,以提高工业生产的效率和质量。
三、研究方法本研究将采用实证研究方法,通过实地调查、实验分析和数学建模等手段,对电气工程及其自动化领域的相关问题进行深入研究。
1. 实地调查通过对电力系统、新能源发电站、工业生产现场等进行实地调查,采集相关的数据和信息,为研究提供实证依据。
2. 实验分析通过搭建实验平台,进行电力系统优化控制、电力电子技术应用等方面的实验,获取相关数据并进行分析,验证研究的可行性和有效性。
3. 数学建模通过建立数学模型,对电气工程及其自动化领域的相关问题进行描述和分析,为研究提供理论支持和解决方案。
四、预期结果本研究预期将取得以下几个方面的研究成果:1. 提出一种电力系统优化控制方法,以提高电力系统的可靠性、经济性和可持续性。
2. 研究新能源领域中电力电子技术的应用,以提高新能源的利用效率和可靠性。
牵引变电所电气主接线设计毕业设计(论文)

目录摘要 ································································································· .I第1章设计的原始资料. ·······················错误!未定义书签。
1.1 题目 ······································································································错误!未定义书签。
电气工程及其自动化牵引网电压损失毕业设计论文

引言供电系统由于阻抗及负荷而导致供电电压降低,其降低的数值称为电压损失。
牵引负荷引起的电压损失主要由两部分组成:牵引网的电压损失和牵引变电所的电压损失。
有时,还应计入电力系统的电压损失。
三部分电压损失的计算,原理相同。
根据国家标准《铁道干线电力牵引交流电压标准》(GB1402)的规定,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、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;电力机车、电动车组受电弓上的最低工作电压为20kV;电力机车、电动车组在供电系统非正常(检修或事故)情况下运行时,受电弓上的电压不得低于19kV。
为了保证电力牵引列车的正常运行,牵引供电系统的设计,必须进行电压损失计算,以校核供电臂末端区间电力机车受电弓上的短时最低电压,要求不低于上述标准。
第一章牵引网中的电压损失1.1牵引网概况牵引网是由接触网和轨道地回路构成的供电网的总称。
牵引电流经由接触网供给电力机车,然后沿轨道和大地流回牵引变电所。
1.1.1牵引网的组成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。
牵引电流从牵引变电所主变压器流出,经由馈电线、接触网供给电力机车,然后沿轨道和大地回流线流回牵引变电所主变压器。
馈电线是由硬铝绞线或绞线架设在电杆上组成的。
接触网是牵引网的主体。
它采用架空式的单链形悬挂或简单悬挂前者除接触线外,还有承力索、吊弦。
早期电气化的宝凤段采用单链形悬挂,使用的是截面为1002mm的铜接触导线TCG-100。
后来大都改用钢铝接触导线。
这种导线导电性能与TCG-100相当,长期容许电流为470A,短时(20分钟)容许电流为520A。
链形悬挂承力索用钢绞线GJ-70。
接触导线和承力索之间的电流分配随着接触网负荷电流的变化略有改变。
重负荷时承力索平均电流约50A左右。
在牵引电流大于接触网容许电流的地段,可改用导电承力索或增设加强导线与接触网并联。
电气工程及其自动化专业毕业论文

第 1 章绪论第1.1节电力系统继电保护的作用我企业电力系统的运行要求安全可靠、电能质量高、经济性好。
但是,电力系统的组成元件数量多,结构各异,运行情况复杂,覆盖的地域辽阔。
因此,受自然条件、设备及人为因素的影响,可能出现各种故障和不正常运行状态。
故障中最常见,危害最大的是各种型式的短路。
为此,还应设置以各级计算机为中心,用分层控制方式实施的安全监控系统,它能对包括正常运行在内的各种运行状态实施控制。
这样才能更进一步地确保电力系统的安全运行。
继电保护装置,就是指能反应电力系统中电气元件发生故障或不正常运行状态,并动作于断路器跳闸或发出信号的一种自动装置。
它的基本任务是:(1)当电力系统中发生短路故障时,继电保护能自动地、迅速地和有选择性地动作,使断路器跳闸,将故障元件从电力系统中切除,以系统无故障的部分迅速恢复正常运行,并使故障的设备或线路免于继续遭受破坏。
(2)当电气设备出现不正常运行情况时,根据不正常运行情况的种类和设备运行维护条件,继电保护装置则发出信号,以便由值班人员及时处理,或由装置自动进行调整。
由此可见,继电保护在电力系统中的主要作用是通过预防事故或缩小事故范围来提高系统运行的可靠性,最大限度地保证向用户安全供电。
因此,继电保护是电力系统重要的组成部分,是保证电力系统安全可靠运行的不可缺少的技术措施。
在现代的电力系统中,如果没有专门的继电保护装置,要想维持系统的正常运行是根本不可能的。
第1.2节继电保护的基本特性动作于跳闸的继电保护,在技术上一般应满足四个基本要求,即选择性、速动性、灵敏性和可靠性。
1. 2. 1 选择性所谓继电保护装置动作的选择性就是指当电力系统中的设备或线路发生短路时,其继电保护仅将故障的设备或线路从电力系统中切除,当故障设备或线路的保护或断路器拒绝动作时,应由相邻设备或线路的保护秒年个鼓掌切除。
总之,要求继电保护装置有选择地动作,是提高电力系统供电可靠性的基本条件,保护装置无选择性的动作,又没有采取措施(如线路的自动重合闸)予以纠正,是不允许的。
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系统应能进行就地和距离控制,并可以方便地进行操作转换,同时系统各环节的运行状态应有明确的显示,使运行人员一目了然.各种电量的测量和电能的计量应准确,并便于运行人员查证和分析,牵引用电和动力照明用电应分别计量,以利用对用电指标进行考核与分析。
(7)电磁兼容功能
城市轨道交通处于强电、弱电多个系统共存的电磁环境,为了使各种设备或系统在这个环境中能正常工作且不对该环境中其他设备、装置或系统构成不能承受的电磁干扰,各种电气和电子设备的系统内部以及和其他系统之间的电磁兼容显得尤为重要.供电系统及其设备在城市轨道交通这个电磁环境中,首先是作为电磁干扰源存在,同是也是敏感设备。在城市轨道交通电磁环境中,供电系统与其他设备、装置或系统应是电磁兼容的.这要在技术上采取措施,抑制干扰源,消除或减弱电磁耦合,提高敏感设备的抗干扰能力。
随着我国国民经济的持续发展,城市化进程的逐步加快,城市人口与机动车数量急剧增长,截止到2007年底,全国(不包括台湾地区和香港、澳门特别行政区)已开通城市轨道交通的城市有:北京、天津、上海、广州、长春、大连、重庆、武汉、深圳、南京共10个城市近30条线,线路总长度已超过700km。
进入21世纪以来,随着大城市交通问题的日益突出,大力发展城市轨道交通已成共识。城市轨道交通的建设也进入了新的高潮期,发展态势更为迅猛,全国48个百万人口以上的大城市中已有30多个城市开展了城市轨道交通的建设或筹建工作,据有关课题组初步统计,近期规划建设55条线路,长约1700km,总投资大道6000多亿元;我过远期线网总长将超过3000km。
1.2.1系统的总体功能
城轨供电系统应具备安全可靠、经济适用、调度方便的特点,其总体功能如下:
(1) 供电服务功能
供电系统是为城市轨道交通安全运营服务的,其职责是保证所有电气用户安全、可靠地用电。在城市轨道交通庞大的用电群体中,用电设备有不同的电压等级,不同的电压制式,既有固定的风机、水泵,也有时刻在运动着的列车,供电系统就是要满足这些不同用电设备对电源的不同要求,使各用电设备都能发挥各自的功能和作用,保证城市轨道交通安全运营。
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电气工程及其自动化毕业论文一、引言电气工程及其自动化是一门综合性学科,涉及电力系统、电机与电力电子、控制理论等多个领域。
本文旨在探讨电气工程及其自动化领域的相关问题,并提出解决方案。
二、背景电气工程及其自动化在工业生产、能源利用和社会发展中起着重要作用。
随着科技的进步和社会的发展,电气工程及其自动化领域面临着新的挑战和机遇。
因此,开展相关研究具有重要意义。
三、问题陈述在电气工程及其自动化领域中,存在以下问题:1. 电力系统稳定性问题:如何保障电力系统的稳定运行,防止电力故障和事故的发生?2. 电机性能优化问题:如何提高电机的效率和性能,减少能源消耗?3. 控制系统设计问题:如何设计高效可靠的控制系统,提高工业生产的自动化程度?4. 新能源接入问题:如何实现新能源的平稳接入电力系统,提高可再生能源的利用率?四、研究方法为解决上述问题,本文采用以下研究方法:1. 文献综述:对相关领域的研究成果进行梳理和总结,了解当前研究状况和存在的问题。
2. 实验研究:通过搭建实验平台,进行电力系统、电机和控制系统的实验研究,验证理论模型的可行性和有效性。
3. 数值模拟:利用计算机仿真软件,建立电力系统、电机和控制系统的数学模型,进行仿真分析和优化设计。
4. 数据分析:对实验数据和仿真结果进行统计分析,提取有用信息,得出结论。
五、预期结果本文预期达到以下研究结果:1. 提出一种电力系统稳定性评估方法,能够及时发现潜在的故障和事故风险,并采取相应措施进行处理。
2. 优化电机设计,提高效率和性能,减少能源消耗,降低环境污染。
3. 设计一种高效可靠的控制系统,提高工业生产的自动化程度,提高生产效率和质量。
4. 提出一种新能源接入方案,实现新能源的平稳接入电力系统,提高可再生能源的利用率。
六、结论本文对电气工程及其自动化领域的相关问题进行了深入研究,并提出了相应的解决方案。
通过实验、仿真和数据分析,预期能够取得一定的研究成果,为电气工程及其自动化领域的发展和应用提供参考和借鉴。
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电气工程及其自动化牵引网电压损失毕业设计论文引言供电系统由于阻抗及负荷而导致供电电压降低,其降低的数值称为电压损失。
牵引负荷引起的电压损失主要由两部分组成:牵引网的电压损失和牵引变电所的电压损失。
有时,还应计入电力系统的电压损失。
三部分电压损失的计算,原理相同。
根据国家标准《铁道干线电力牵引交流电压标准》(GB1402)的规定,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、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;电力机车、电动车组受电弓上的最低工作电压为20kV;电力机车、电动车组在供电系统非正常(检修或事故)情况下运行时,受电弓上的电压不得低于19kV。
为了保证电力牵引列车的正常运行,牵引供电系统的设计,必须进行电压损失计算,以校核供电臂末端区间电力机车受电弓上的短时最低电压,要求不低于上述标准。
第一章牵引网中的电压损失1.1牵引网概况牵引网是由接触网和轨道地回路构成的供电网的总称。
牵引电流经由接触网供给电力机车,然后沿轨道和大地流回牵引变电所。
1.1.1牵引网的组成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。
牵引电流从牵引变电所主变压器流出,经由馈电线、接触网供给电力机车,然后沿轨道和大地回流线流回牵引变电所主变压器。
馈电线是由硬铝绞线或绞线架设在电杆上组成的。
接触网是牵引网的主体。
它采用架空式的单链形悬挂或简单悬挂前者除接触线外,还有承力索、吊弦。
早期电气化的宝凤段采用单链形悬挂,使用的是截面为1002mm的铜接触导线TCG-100。
后来大都改用钢铝接触导线。
这种导线导电性能与TCG-100相当,长期容许电流为470A,短时(20分钟)容许电流为520A。
链形悬挂承力索用钢绞线GJ-70。
接触导线和承力索之间的电流分配随着接触网负荷电流的变化略有改变。
重负荷时承力索平均电流约50A左右。
在牵引电流大于接触网容许电流的地段,可改用导电承力索或增设加强导线与接触网并联。
导电承力索可用钢芯铝绞线或特制的钢铝导线。
加强导线一般采用铝绞线。
必要时,在长大隧道内可使用铜接触导线和铜承力索,以减少腐蚀。
在国外(如日本)的高速铁路上,还采用弹性双链形悬挂,即在承力索与接触线间增加一根辅助承力索。
在牵引电流大于由一根钢绞线承力索和一根接触线构成的接触悬挂允许载流量的地段,可改用载流承力索,或增设加强线与接触悬挂并联。
载流承力索可采用TJ-95和TJ-120型铜绞线。
加强线常采用LGJ-185型钢芯铝绞线。
此外,为了简化接触网结构,降低牵引网阻抗,增大接触悬挂载流量,已研制出铝覆钢-铝混绞线载流承力索。
采用这种载流承力索代替加强线与钢绞线承力索,既起载流作用,又作承力索之用。
铝覆钢-铝混绞线型号规格有GLZA-56、GLZB-65、GLZC-120、GLZD-125等A、B型可代替GJ-70钢绞线,作一般承力索用,也可起到降低牵引网阻抗的作用;C、D型可代替GJ-70+LGJ-185,既可起到加强线作用,又可作承力索。
钢轨按其每米重量分别为75kg轨、60kg轨、50kg轨、43kg轨等,型号标记对应为P75、P60、P50、P43等。
每根钢轨标准长12.5m,长钢轨每根长25m。
毗连两根钢轨间有鱼尾板连接,两条轨道每隔300m用圆钢并联。
在设置自动闭塞装置的线路上,全线一般分成许多闭塞分区。
闭塞分区的工作也利用轨道电路,相邻闭塞分区之间的轨道接缝互相绝缘。
在电气化区段,绝缘轨缝两侧,各设一个扼流线圈,每侧两轨道间借助扼流线圈并联,两扼流线圈中点互联,以便牵引电流流通。
而信号电流仅在各闭塞分区的轨道电路以内流通,不会越过绝缘轨缝两侧扼流线圈中点的互联线。
在设置自动闭塞的双线上,两线路之间可在闭塞分区分界点并联。
这时只须将两线路对应的扼流线圈中点的连接线连通即可。
牵引变电所主变压器27.5kV 侧接地相的回流线,一方面必须用扁钢与接地网相连,其连接方法,可以直接与接地网相连,也可以通过接地放电保护装置与接地网相连。
另一方面必须与轨道相连。
其连接方法,在牵引变电所有专用的岔线的情况下,直接用扁钢和专用岔线轨道相连,岔线的所有轨缝的电连接应连接可靠。
在牵引变电所无专用岔线的情况下,为了将主变压器27.5kV 侧接地相端子与轨道相连,有时中间相当长一段回流线要采用架空硬铝绞线或钢芯铝绞线。
回流线截面应满足回归电流的要求。
1.1.2牵引网的供电方式我国电气化区段牵引网普遍采用一边供电方式,接触网供电分区由牵引变电所从一边供电,示于图1-1于这个缘故,每个接触网供电分区常称为一个供电臂。
如图1-1,牵引变电所之间相邻的两个接触网供电臂互相绝缘,电力机车只从一个牵引变电所取用电流。
1.1.3牵引网的等效电路对于牵引网,也像许多其他类似场合那样,为了分析和计算方便,应用等效电路。
在牵引网中,电力机车电流是经由接触网送给电力机车,然后沿轨道和大地流回牵引变电所。
轨道和大地形成并联回路。
然而在实际中,电路参数的分析与测量却是按另外的回路构成进行;架空线路与地形成一个回路,轨道与地形成另一个回路。
因此牵引网的等效电路也是按照这种构成的方式进行分析。
容易看到,上述电路构成同原有的牵引网单回简单电路等价。
因此牵引网分成两个回路——接触网——地回路,和轨道——地回路——的情形。
牵引电流假定只在接触网——地回路中流通。
由于互感,而在轨道——地回路中感生电流。
于是牵引网的等效电路可示于图1-2。
图中 1代表接触网——地回路,其端电压等于变电所电压和机车电压的向量差U ∆。
2代表轨道——地回路。
这样,我们只需求出各回路的自阻抗和两回路的互阻抗,便可得出牵引网阻抗。
U ∆也就是牵引电流在图1-1 牵引供电系统牵引网阻抗中产生的电压降。
1.2牵引网电压损失产生的原因国内外现有的大部分电气化线路的网压水平基本能满足技术规定提出的要求,但在某些区段,由于以下的原因,网压水平不能满足技术规定提出的要求,造成了对运力、运能的制约。
● 设计原因造成网压不足由设计原因造成网压不足主要出现在像宝成线、宝天线等电气化较早的线路,由于当时设计的运力和现在的差异较大,造成末端网压普遍不足。
● 系统原因造成牵引侧网压压损(△S U )主要表现在系统负荷不均衡,近电源点电压偏高,远离电源点的电压偏低。
如洛阳供电段管的牵引变电所的进线电压最高达到132 kV ,高出额定电压的20 %,而在另外一些区段,如山区电网的末端,较严重的电压只能达到lO5kV 。
● 牵引变压器运行时产生的压损(△max Ut )● 牵引网电压损失(△j U )● 其他原因造成的牵引网压损(△p U )因此,分析上述现象产生的原因,寻找适当的方法,稳定网压,降低压损,是提高电气化铁路运输效率的关键所在。
1.3国内外常用的改善牵引网电压损失的方法铁路运量增长,使牵引负荷增大和电力系统供电电压不稳定,实际运行中常常可能出现牵引网电压低于电力机车最低允许电压的情况。
所以,改善牵引网电压,在电气化铁道的设计中是一项重要课题。
随着科学技术的发展,改善牵引网电压的方法也不断更新,这里主要介绍目前国内外电气化铁道常用的几种方法。
一、提高变电所牵引侧母线电压目前普遍采用的是放低变压器的分接开关位置来提高变电所牵引侧母线空载电压的方法。
这个方法非常有效。
一般牵引变电所牵引侧母线电压在空载时被提高到Z 图1-2 牵引网的等效电路28kV-29kV ,比额定电压高500V-1500V 。
牵引变压器在制造时一般都采用多级分接开关,以便得到交大的调节范围和较多的调压等级,有变压器的基本原理可知,主变压器牵引侧母线空载电压,等于一次侧系统电压除以变压器变压比。
现将牵引变压器常用的分接开关位置及其变压比列于表1-1。
例如系统电压为113kV ,要求变电所牵引侧母线电压为29kV ,则变压比为113/29=3.9。
采用第一种变压器分接开关第Ⅳ位或第二种变压器分接开关第Ⅲ位,便可得到牵引侧母线空载电压约为29kV 。
这种调压方法虽然简单方便,但只能进行无激磁调节,并且当电力系统电压波动量较大时,不能满足要求。
这种方法使用于高压侧系统电压虽然偏低(或偏高),但比较稳定的情况。
表1-1 牵引变压器的变压比另一种方法是采用带有载分接开关的牵引变压器。
这种变压器可以在系统电压变化时带负载调节分接开关位置:系统电压降低时调至低位,升高时调至高位。
这种方法适用于高压侧系统电压波动幅度较大、波动次数较频繁的情况。
但在系统电压波动量不大,例如牵引变电所距发电厂不远的情况下,采用有载调压的变压器并没有独特的优点。
二、采用串联电容补偿装置必要时在牵引变电所牵引馈线中串联电容器组进行补偿,是改善供电臂电压水平行之有效的方法。
为便于分析,设牵引变电所装设单相结线牵引变压器,则牵引供电系统的等效电路如图1-3所示。
其中R jX +为牵引网阻抗,为T X 牵引变压器电抗,C X 为串联补偿电容器组电抗,I 为牵引负荷电流,功率因数为cos ϕ。
补偿前,牵引供电系统的电压损失为[cos ()sin ]T U I r X X ϕϕ∆=++(V ) (1-1) 补偿后,牵引网供电系统的电压损失变为[cos ()sin ]T C U I r X X X ϕϕ∆=++- (V ) (1-2) 由补偿后的电压损失减去补偿前的电压损失,可得牵引负荷电流通过串联电容器组时的电压损失为sin C C U U U IX ϕ'∆=∆-∆=-(V ) (1-3) 串联电容器组的补偿作用如图1-4所示。
分析补偿后牵引网电压损失的公式可知,由于容抗的符号与感抗相反,能抵消感抗一部分,总的电抗值减小,由电抗造成的电压损失也减小,故牵引供电系统电压升高。
由牵引负荷电流通过串联电容器组时的电压损失公式可知,牵引负荷电流流过电容器组时产生的电压损失为负值,也表明在牵引馈线中串联电容器组之后,供电臂电压得到补偿,并且与馈线电流成正比。
馈线电流越大,补偿越多;馈线电流越小,补偿越小;馈线电流等于0,补偿为0(不补偿),实现无惯性补偿电压。
这正是改善供电臂电压水图1-4串联电容器组的补偿作用图1-3平所需要的特性,亦即串联电容补偿的突出优点。
串联电容补偿装置的容抗与牵引网的感抗串联,虽然能够使牵引网的电压得到补偿,但也使牵引网短路时回路总阻抗减小。
因此,如果不对串联电容补偿装置采取必要的措施,那么牵引网短路电流稳态值可能很大。
当该短路电流流经串联补偿电容器时,电容器上的电压可能升高到危及极板间绝缘的数值。
所以,必须针对这种情况采用适当的保护措施,以便在串联补偿电容器上将要出现危险过电压时,能够瞬时地把串联补偿电容器组旁路,撤出短路电流回路。