版權說明:本文檔由用戶提供并上傳,收益歸屬內容提供方,若內容存在侵權,請進行舉報或認領
文檔簡介
1、高速鐵路同相供電,西南交通大學電氣工程學院,高速鐵路負荷特性,(一)牽引負荷大,可靠性要求高 客運專線列車速度高,高峰時段密度大。空氣阻力隨速度呈幾何級數(shù)增長,列車牽引力主要克服空氣阻力運行,牽引負荷很大。350km/h速度時,列車運行所需功率最高達到24000kW。,,客運專線速度快,運輸能力大,將成為旅客運輸?shù)闹饕煌üぞ摺T趪窠?jīng)濟和社會生活中,具有十分重要的作用。高速鐵路運輸必須確保安全、可靠、正點。,(二)列車負載率高
2、,受電時間長 列車在運行中,主要克服輪軌磨擦阻力、線路坡道阻力和空氣阻力前進。輪軌磨擦阻力、線路坡道阻力與速度關系不大,而空氣阻力隨速度呈幾何級數(shù)增長。高速時,空氣阻力成為列車運行的主要阻力,列車需要持續(xù)從接觸網(wǎng)取得電能。所以,高速列車負載率高,受電時間長。(三)短時集中負荷特征明顯 客運專線具有顯著的時段特征。在早、晚時段和節(jié)假日的高峰客流期,根據(jù)客流量需要,可能組織大編組、高密度運輸,甚至在短時形成緊密追蹤,牽
3、引負荷集中特征明顯。牽引供電系統(tǒng)應具有應對各種集中負荷供電的能力和條件。,(四)越區(qū)供電能力要求高 由于旅客運輸能力和準點的需要,牽引供電系統(tǒng)應具有應對各種各樣條件下的供電能力。在出現(xiàn)某一牽引變電所解列,退出供電的情況下,往往采用由兩相鄰牽引變電所越區(qū)進行供電。為了盡量減少越區(qū)供電對運輸能力和準點的影響,應避免過多的限制列車數(shù)量或降低列車速度,這樣會相應加大兩相鄰牽引變電所的供電負荷。,(五)國外普遍采用高電壓、大容量電
4、源供電 日本、法國等國家高速鐵路建設起步較早,積累了比較豐富的經(jīng)驗。目前,國外高速鐵路考慮到牽引負荷大,可靠性要求高,絕大多數(shù)都采用220kV或以上的電壓供電,個別采用132kV或154kV時,都要求有較大的系統(tǒng)短路容量。日本高速鐵路建設最早,在電源問題上曾走過彎路。東海道新干線1964年建設時,限于當時電網(wǎng)的條件,采用了77kV電源供電。上世紀80年代,旅客運輸量急增,供電能力嚴重不滿足需要,只得對電源系統(tǒng)進行了改造,改用27
5、5kV電源供電,適應了旅客運輸?shù)男枰?,列車速度也提高到?70km/h,最高300km/h。我國客運專線建設剛開始起步,尚沒有成熟的經(jīng)驗和標準。國外的經(jīng)驗值得我們研究和參考。,世界主要高速鐵路國家電鐵供電電源電壓等級一覽表,電力牽引是實現(xiàn)鐵路貨運重載和客運高速的必由之路,高速與重載鐵路的發(fā)展, 使原有的電氣化鐵路供電系統(tǒng)面臨一系列的改造。目前我國牽引供電系統(tǒng)主要采用異相(兩相) 供電方式, 為求得相對平衡必然要進行換相, 即在牽引供電
6、系統(tǒng)中設置分相絕緣器環(huán)節(jié), 電力機車受電弓如何平穩(wěn)地通過電分相環(huán)節(jié), 采用自動過電分相裝置是解決問題的方法之一, 但由于裝置工作電壓高、轉換動作頻繁,可靠性方面還需進一步完善,這對實現(xiàn)貨運重載和客運高速將產生極大制約作用。分相環(huán)節(jié)成為制約列車運行速度的主要障礙。,自動過分相技術研究,兩相供電方式,直接供電方式,兩相供電方式,AT供電方式,車載自動過分相,地面自動過分相技術,當機車從A相電源駛入位置傳感器1CG范圍,經(jīng)軌道電路1CG動作,
7、啟動、控制真空斷路器1ZK閉合,接觸 網(wǎng)的A相電源被輸入到轉換區(qū)給機車供電;當機車駛入中性段轉換區(qū)的位置傳感器2CG范圍,啟動控制真空斷路器1ZK開斷,控制 2ZK真空斷路器跟隨閉合,完成轉換區(qū)的供電電源由A相,自動轉換成B相電源,實現(xiàn)了接觸網(wǎng)中性段轉換區(qū),不同供電電源的相位自動轉換與連續(xù)供電。,,機車在 電分相區(qū)運行時,機車乘務員不用進行任何地操作。機車繼續(xù)行駛前進到達3CG位置傳感器,操作執(zhí)行子系統(tǒng)將真空斷路器2ZK斷開,轉換區(qū)失去
8、供電電源,恢 復為無電區(qū)。運行機車始終在機車斷路器閉合狀況下,實現(xiàn)了帶電、帶負荷、免操作自動通過電分相區(qū)段。,,,(A)電源,(B)電源,,,,,,,,,,,架線,中間斷電區(qū),輪軌,在線檢測電路,,,開關斷路器(A),「斷開」,開關斷路器(B),「閉合」,※無列車狀態(tài),地面自動過分相技術,,,(A)電源,(B)電源,,,,,,,,,,,架線,中間斷電區(qū),輪軌,在線檢測電路,,,開關斷路器(A),「斷開」,開關斷路器(B),「閉合」,※列
9、車靠近,,,,(A)電源,(B)電源,,,,,,,,,,,架線,中間斷電區(qū),輪軌,※ 在線檢測,,,開關斷路器(A),「斷開」,開關斷路器(B),「閉合」,※進入中間斷電區(qū)、在線檢測,,,,(A)電源,(B)電源,,,,,,,,,,,架線,中間斷電區(qū),輪軌,,,,,,開關斷路器(A),「斷開」,開關斷路器(B),「斷開」,在線,※開關斷路器(B)「斷開」,,(A)電源,(B)電源,,,,,,,架線,中間斷電區(qū),輪軌,在線,,,,開關斷路
10、器(A),「閉合」,開關斷路器(B),「斷開」,※開關斷路器(A)「閉合」,,(A)電源,(B)電源,,,,,,,架線,中間斷電區(qū),輪軌,無列車,,,,,,,,,開關斷路器(A),「斷開」,開關斷路器(B),「斷開」,※開關斷路器(A)「斷開」,高速與重載鐵路運行對供電電網(wǎng)容量的需求更大, 對電網(wǎng)的不平衡影響(主要是負序影響) 也更大,現(xiàn)有牽引供電系統(tǒng)結構受到極大挑戰(zhàn)。在這種情況下, 牽引變電所如仍采用現(xiàn)行的兩相供電方式和兩相無功補償、
11、濾波方式將難以滿足供電部門對電氣指標的要求。,一相供電無需電分相環(huán)節(jié),不會影響列車速度,實現(xiàn)同相供電是取消電分相提高列車最適性的唯一途徑。因此借助電力電子技術的同相供電研究十分必要。,同相供電,德國電氣化鐵路:非工頻電壓,采用獨立 交流系統(tǒng)為鐵路供電。鐵路供電系統(tǒng)與公用電網(wǎng)相互獨立,互不影響。法國電氣化鐵路:交流、工頻電壓,但進線電壓高、系統(tǒng)容量大,使負序影響降到最低。多采用單相牽引變,分相大為減少。日本電氣化鐵路:進
12、線電壓與我國接近,但使用了三相-兩相平衡牽引變壓器,還有大量可調無功補償裝置,SVC、SVG等。,同相供電就是在論及區(qū)段上各牽引臂均由同一相電壓供電, 由分區(qū)所處斷路器的分、合狀態(tài),可以實現(xiàn)單邊供電或雙邊(多邊) 貫通式供電。采用以對稱補償技術為核心的同相供電系統(tǒng), 有可能最大限度地取消電分相環(huán)節(jié), 并使牽引變電所負序、功率因數(shù)、網(wǎng)壓指標得以綜合解決或改善。同相供電技術是解決由于目前牽引供電系統(tǒng)本身結構的制約而難以實現(xiàn)貨運重載和客運
13、高速這一問題的方案之一。,同相供電方式,采用對稱補償技術構成的同相供電系統(tǒng),"理想"供電系統(tǒng)結構原理圖,牽引變電所結構原理圖,同相供電技術指標,一次側(110kV或220kV)母線電壓不對稱度不超過國標規(guī)定(正常運行時2%,短時4%);無功電量按“反送正計”計量,全日計量的平均功率因數(shù)不低于0.9;兼顧諧波限制指標,即通過適當?shù)臑V波設計盡可能降低牽引負荷的諧波影響。,同相供電關鍵技術,對稱補償模式,與電能質量指標
14、最佳配合;牽引變壓器接線方式,如減少對稱補償?shù)膹碗s程度和最大限度地減少對稱補償裝置的容量需求等;同一電力系統(tǒng)中實施雙邊供電或實施靈活雙邊供電的配套技術等。,牽引變壓器的接線,同相供電中牽引變壓器的接線:①YN,d11接線②V,v接線③YN,2d(十字交叉)接線④不等邊Scott接線等不等邊平衡接線⑤YN,vd接線,PRC補償實現(xiàn)同相供電①YN,d11接線,②V,v接線,③YN,2d(十字交叉)接線,④不等邊Scott接線
溫馨提示
- 1. 本站所有資源如無特殊說明,都需要本地電腦安裝OFFICE2007和PDF閱讀器。圖紙軟件為CAD,CAXA,PROE,UG,SolidWorks等.壓縮文件請下載最新的WinRAR軟件解壓。
- 2. 本站的文檔不包含任何第三方提供的附件圖紙等,如果需要附件,請聯(lián)系上傳者。文件的所有權益歸上傳用戶所有。
- 3. 本站RAR壓縮包中若帶圖紙,網(wǎng)頁內容里面會有圖紙預覽,若沒有圖紙預覽就沒有圖紙。
- 4. 未經(jīng)權益所有人同意不得將文件中的內容挪作商業(yè)或盈利用途。
- 5. 眾賞文庫僅提供信息存儲空間,僅對用戶上傳內容的表現(xiàn)方式做保護處理,對用戶上傳分享的文檔內容本身不做任何修改或編輯,并不能對任何下載內容負責。
- 6. 下載文件中如有侵權或不適當內容,請與我們聯(lián)系,我們立即糾正。
- 7. 本站不保證下載資源的準確性、安全性和完整性, 同時也不承擔用戶因使用這些下載資源對自己和他人造成任何形式的傷害或損失。
最新文檔
- 高速鐵路同相供電保護方案研究.pdf
- 新建高速鐵路同相供電方案研究.pdf
- 既有高速鐵路同相供電改造方案研究.pdf
- 高速鐵路同相AT牽引供電系統(tǒng)研究.pdf
- 高速鐵路牽引供電技術
- 高速鐵路牽引供電品質研究.pdf
- 高速鐵路牽引供電考試復習題
- 高速鐵路供電系統(tǒng)保護配置.pdf
- 淺析我國高速鐵路牽引供電存在的問題
- 高速鐵路雙邊供電繼電保護方案研究.pdf
- 高速鐵路講義—工務—高速鐵路軌道
- 高速鐵路AT供電若干問題的研究.pdf
- 高速鐵路牽引供電系統(tǒng)負荷建模.pdf
- 高速鐵路牽引供電負荷及其諧波特征.pdf
- 高速鐵路供電系統(tǒng)RAMS評估的研究.pdf
- 高速鐵路牽引供電系統(tǒng)運行方式研究.pdf
- 高速鐵路牽引供電系統(tǒng)饋線保護研究.pdf
- 高速鐵路牽引供電系統(tǒng)的RAMS評估.pdf
- 高速鐵路牽引供電系統(tǒng)繼電保護研究.pdf
- 高速鐵路習題
評論
0/150
提交評論