3.第3章电力牵引与电气计算、牵引变电所容量.ppt

第三章 电力牵引与电气计算牵引变电所容量计算与选择;§3.1概述;电力机车由于受运行图及牵引重量、线路状况、司机操作情况等因素的影响，使牵引过程包括了多种工况。 而馈线负荷的变化具有随机性。;本章主要内容;§3.2 电力机车牵引特性;SS1型电力机车主电路;电力机车的工作过程;电力机车简况及其牵引特性;1.电力机车特性的要求： ①电力机车出发时，速度为零，需要很大的力；要求起动加速力大。 ②充分利用牵引电动机容量；列车轻载时，运行速度高；重载时，运行速度低。 2.直流串励电动机特性： ①起动转矩大，过载能力强。 ②当负载转矩增加时，电动机转速会自动下降。即低速时所需转矩大，高速时所需转矩小。;§3.3 牵引计算;;列车运行曲线;;a.列车运行速度v与列车走行距离的关系，v=f(l) 可由原始资料中获得； b.列车走行时间t与列车走行距离的关系???t=f(l) 在v=f(l)曲线基础上得到； c.列车取用电流i与列车走行距离的关系，i=f(l) 结合机车网上电流特性i=f(v) 曲线得到； d.列车取用电流i与列车走行时间的关系，i=f(t) 由t=f(l)、 i=f(l)曲线作出。;利用i=f(t)曲线计算列车电流及能耗。 将时间[0,τ]区间划分为n个间隔， 每一等份为Δt(分钟)，则每个时刻 都有对应的取流(i)的数值， τ=nΔt 电流平均值： 平均电压U=25kV 列车用电平均功率： 列车能耗为：;牵引变电所容量计算与选择;一、计算列车数N的计算条件;当采用近期运量计算时： 当需要输送能力接近线路输送能力时： 当需要输送能力低于线路输送能力的一半时： ;二、列车用电量的计算条件 对于不同类型的列车，都按满载货物列车考虑。 当电力牵引的旅客列车数比例较大时，或上、下行方向空载车数比例很大时，也可分别按实际的客、货、空列车的用电量计算。 三、牵引变压器校核容量的计算条件 按其最大容量的需要来确定，应计算最大列车数：Nmax(N非)。 ;?列车瞬时电流 :指列车电流的即时有效值(h=1,2,…,n,h为供电臂内运行的列车数)。 ?列车平均电流 :指列车在计算区段运行时间内，列车瞬时电流 的平均值；即： ?列车用电平均电流 :指列车在计算区段内运行时，在用电运行时间内，列车瞬时电流的平均值； ;1.列车电流的平均值： 2.列车取电平均电流为： ;;3.列车取电走行时间内有效电流： 令 ， 为机车取流有效系数 一般 通常取 即：列车在供电分区带电运行时的有效电流等于其平均电流与有效系数的乘积。 ;馈线电流是确定主设备容量的主要数据 定义：牵引变电所侧母线经由馈电线送到牵引网中的电流，即牵引变电所的负荷电流。 牵引变电所馈线电流，等于供电分区各运行列车的电流之和。 计算方法： 1.负荷过程法 2.同型列车法 3.概率统计法;列车运行图： ;馈线电流的计算 (1)原始数据： ;(2)馈线日平均电流 IF 由已知的原始数据： 所以，我们可由上、下行的牵引能耗、上下行的带电运行时间；或由上下行的即时有效电流、总运行时分、带电运行时分计算得到列车上下行带电平均电流。;对全日T，24h=1440min来说，上行有N列，下行有N列，则上、下行平均电流为： 所以日平均馈线电流(单、复线不影响此计算方法) ;当N对列车运行情况相同时(同型号机车，同重，同速…) 即 P—(N对列车作用时)馈线全天带电概率 Ig—每列车通过全区的全日平均带电电流 tg—每列车通过全区带电时间(min);(3)馈线电流有效值 ;; 正常运行和紧密运行是相对而言的，一般按全日平均有效电流选择变压器。 1.三相牵引变电所 计算容量取决于重负荷绕组的有效电流。 所以变压器计算容量(按正常运行考虑);2.单相变压器 按馈线有效电流（全日平均）Iε(Tr)计算 若由两臂合成到馈线，则 例：已知IR=180A，IL=200A，KεF=1.35，求单相变压器计算容量。;紧密运行：线路行车中不可避免的短时间高峰运输。 馈线电流计算方法： 以紧密运行时全天运行密度N′代替以上公式中的N即可。 N′确定： 复线：上、下行均按10min(或8min)为间隔连发 即每天144对列车或每天180对列车;单线：经验公式： 由此可得馈线电流，进而可得变电所容量;牵引变压器的校核容量;牵引变压器校核容量的确定;; 牵引变压器容量计算是为了确定变压器的安装容量和台数。 一般分为两个步骤： 首先按给定计算条件算出变压器为供