6.第6章 牵引供电计算

4. 牵引变电所馈线平均电流 单边供电 双边供电
I A = mI I A = mI/2
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§6-2 平均运量法
三．牵引供电计算
5. 牵引变电所馈线有效电流 单边供电
2 I xA 2 k 2 x -1 = I A [1 + ] m

双边供电
2 I xA 2 1.33k 2 x -1 = I A [1 + ] m
I A4
Ix∑ IA∑
Ix1 IA1 上行 下行 Ix2 IA2 正母线
2 2 2 2 2 Ix = I x1 + I x2 + I x3 + I x4
+2I A1 I A2 + 2I A1 I A3 I + 2A1 I A4
Ix3 Ix4
+2I A2 I A3 + 2I A2 I A4 + 2I A3 I A4
IA—馈线平均电流 m—平均列车对数 kx2 —有效系数，kx2 =1.15α
α —区间电流间断系数
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§6-2 平均运量法
三．牵引供电计算
6. 牵引变电所母线有效电流 单边供电 双边供电
2 2 Ix I A =
I
I x1
I x4
2 x
2 IA I A1
ΔAGv I= (A) Uc
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）
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§6-2 平均运量法
三．牵引供电计算
2. 区间平均列车数 单行平均列车数
Nt NL m= = T v
三．牵引供电计算
9. 列车给电运行时弓上电压损失平均值 双边供电
I A Lr 2α - 1 us = (1 + ) 6 m
IA —双边供电平均电流(A) L —双边供电距离（km） r —牵引网单位阻抗(Ω/km)
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§6-2 平均运量法
三．牵引供电计算
10. 列车起动时最大电压损失 单边供电
2.
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§6-2 平均运量法
一．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。
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§6-2 平均运量法
二．计算条件
1. 2. 3. 4. 5. 6. 7. 8. 9. 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）。
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§6-2 平均运量法
四．牵引供电计算几点说明 1. 牵引整流机组容量计算
A. d) 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。
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§6-2 平均运量法
三．牵引供电计算
1. 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
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§6-2 平均运量法
三．牵引供电计算
1. ① 列车区间平均电流 列车电流曲线法
i
列车电流曲线
Ig I o tg t t
Ig——列车带电运行平均电流 I——列车区间运行平均电流 tg ——列车带电运行时间 t ——列车区间运行时间
B. 计算内容： 正常双边运行方式下，供电区间走行轨上最大的对地电 位； 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，供电区间走行轨上最大对地电位； 端头牵引变电所解列时，由次端头牵引变电所单边供电 的区间走行轨上最运量法
三．牵引供电计算
14. 走行轨电压损失
RZ Δ uZ = Δu RJ + RZ
RZ —走行轨阻抗(Ω) RJ —接触网阻抗(Ω) Δu —牵引网电压损失(V)
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§6-2 平均运量法
四．牵引供电计算几点说明 1. 牵引整流机组容量计算
A. a) b) c) 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；
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e)
§6-2 平均运量法
四．牵引供电计算几点说明 1. 牵引整流机组容量计算
B. 计算内容： a) b) c) d) 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。
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§6-2 平均运量法
四．牵引供电计算几点说明 2. 牵引电压损失计算
B. 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。
Ix∑—母线总有效电流 IA∑—牵引所总平均电流 Ix —馈线有效电流， Ix1 、Ix2 … IA —馈线平均电流，IA1 、IA2 …
IA3 IA4
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§6-2 平均运量法
三．牵引供电计算
7. 牵引变电所功率
P = k c k U c I x
kc —牵引网损耗加大系数，一般取1.05。 kδ —列车自用电加大系数。一般取1.03。
城轨供电系统
第6章 牵引供电计算
电气工程系 黄小红
§6-1 概述
一．牵引负荷特点
1. 2. 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
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§6-1 概述
二．牵引供电计算方法
1. 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。
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§6-2 平均运量法
三．牵引供电计算
8. 牵引变电所容量
S 1.1 P ( kVA )
S∑ —牵引变电所容量

说明：
P∑ —牵引变电所功率
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。
上、下行平均列车数
2Nt 2NL m= = T v
N—列车对数（对/h） T—时间周期（=60min） t—列车区间走行时间 (min) L—供电距离（km） v—列车平均运行速度 (km/h)
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§6-2 平均运量法
三．牵引供电计算
3. 区间走行时间
L t = 60 (min) v
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§6-2 平均运量法
三．牵引供电计算
9. 列车给电运行时弓上电压损失平均值 单边供电
I A Lr 1.5 α - 1 ud = (1 + ) 3 m
IA —单边供电平均电流(A) L —单边供电距离（km） r —牵引网单位阻抗(Ω/km)
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§6-2 平均运量法
u m ax
双边供电
ILr = I m ax Lr + ( m - 1 ) 2 I m ax Lr ILr = + ( m - 1) 4 8
Imax —列车起动电流(A) I —列车区间平均电流(A)
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u m ax
§6-2 平均运量法
三．牵引供电计算
11. 牵引网平均功率损耗 单边供电
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§6-2 平均运量法
四．牵引供电计算几点说明 2. 牵引电压损失计算
C. 计算方法： 平均运量法（列车给电运行时弓上电压损失平均值、列 车启动时牵引网最大电压损失、牵引网平均电压损失、 牵引网最大平均电压损失）见前。
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§6-2 平均运量法
四．牵引供电计算几点说明 3. 走行轨对地电位计算
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§6-3 运行图法
一．列车运行图
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§6-3 运行图法
一．列车运行图 3. 列车运行图是列车运行的图解表示方法。在运行图
中，以水平线表示车站的中心线，以垂直线表示时 间，斜线表示运行线。运行线反映了列车的时间、位 置状态，即 t=f(l)曲线，它与车站中心线的交点，即为 列车到、发或通过车站的时刻。