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城市轨道交通供电系统结构及运行情况论文摘要

发布时间:2024-07-06 19:46:32

城市轨道交通供电系统结构及运行情况论文摘要

城市轨道交通的主要技术特性如下:(1)城市轨道交通具有较强的运输能力。城市轨道交通由于具有高密度运转、行车时间间隔短、行车速度高、刘车编组辆数多的特点而具有较强的运输能力。单峰每小时的运输能力最大可达到6万~8万人次(市郊铁道),地铁为4万~6万轻轨为1万~4万人次,有轨电车能达到1万人次,城市轨道交通的运输能力远远公共汽车。据相关文献统计,地下铁道每千米线路年客运量可达100万人次以上,达到1 200万人次,如莫斯科地铁、东京地铁、北京地铁等。城市轨道交通能在知内输送较大的客流,据统计,地铁在早高峰时1 h内能通过全日客流的17%~3 h内能通过全日客流的31%。(2)城市轨道交通具有较高的准时性。城市轨道交通由于在专用行车道上运行其他交通工具的干扰,不产生线路堵塞现象并且不受气候影响,是全天候的交通工车能按运行图运行,具有可信赖的准时性。(3)城市轨道交通具有较高的违达性。与常规公共交通相比,车辆有较高的度,有较高的启、制动加速度,多数采用高站台,列车停站时间短,上下车迅速方且换乘方便,从而可以使乘客较快地到达目的地,缩短出行时间。(4)城市轨道交通具有较高的舒适性。与常规公共交通相比,车辆、车站等调、引导装置、自动售票等直接为乘客服务的设备,因而具有较好的乘车条件, 其优于公共电车和汽车。

作用:统一的管理和多回路供电电源,确保供电的可靠性,稳定性和安全性。组成部分:高压部分和低压部分

城市轨道交通供电系统结构及运行情况论文

选一个子系统来写,好写一点,比如轨道、车辆、车站、通信、信号、BAS系统、FAS系统、PIS系统、AFC系统、供电、牵引,行调等

城市轨道交通供电系统结构及运行情况论文题目

随着城市轨道交通事业不断发展,供电系统作为城市轨道交通的重要组成部分,大量采用先进技术与新型设备,逐步实现监控自动化、远动化,运行管理智能化,性能检测及故障诊断现代化。对广大城市轨道交通供电系统运行维护人员,在知识上、技能上提出更高要求。编者结合轨道交通供电系统的实际情况,以轨道交通供电系统新技术新设备技术资料为依据,并参阅有关技术文献和生产厂家的技术资料,编写了本书。本书主要介绍近年来轨道交通供电系统新技术的发展方向,以设备单元为载体,分别讲述了牵引变压所主结线与配电装置、牵引变压所二次装置、接触网设备与结构、电力监控系统的构成与功能,并对远动系统作了简要介绍。然后,特别增加了第三轨式接触网和供电系统检修与运营管理的内容讲解,便于系统管理人员与维护人员学习。在本书的最后,附有“常用电气设备文字符号对照表”和“电气设备常用图形符号”,供读者参考学习。《城市轨道交通供电》第一章第一、二节,第四章第一、二节由南京铁道职业技术学院宋奇吼撰写;第一章第三节由南京地铁运营公司杨思甜撰写;第二章由郑州铁路职业技术学院张家祥和河南省电力勘测设计院陈宁共同撰写;第三章由郑州铁路职业技术学院李学武、吉鹏霄共同撰写;第四章第三节由中铁电气化勘测设备研究院彭大明撰写;第五章由申通地铁运营公司邓肖云撰写;第六章由郑州铁路职业技术学院王瑞平撰写。全书由宋奇吼、李学武担任主编,杨思甜、邓肖云担任副主编,中铁电气化勘测设备研究院张云太担任主审。西南交通大学曹保江教授在编写过程中给予大力帮助;郑州铁路局洛阳供电段张保卫参与本书审稿,并提出了许多宝贵意见,在此表示衷心感谢。由于编者水平所限,书中疏漏和错误之处在所难免,诚恳欢迎读者提出宝贵意见。

浅谈门禁系统在城市轨道交通中的应用试析自动闭塞情况下列车时间间隔

由三部分组成:外部高压供电系统、牵引供电系统、动力照明供电系统。

城市轨道交通供电系统论文摘要

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城市轨道交通管理论文要写多少字的呢,我这里有篇

城市轨道交通牵引供电系统论文摘要

随着城市轨道交通事业不断发展,供电系统作为城市轨道交通的重要组成部分,大量采用先进技术与新型设备,逐步实现监控自动化、远动化,运行管理智能化,性能检测及故障诊断现代化。对广大城市轨道交通供电系统运行维护人员,在知识上、技能上提出更高要求。编者结合轨道交通供电系统的实际情况,以轨道交通供电系统新技术新设备技术资料为依据,并参阅有关技术文献和生产厂家的技术资料,编写了本书。本书主要介绍近年来轨道交通供电系统新技术的发展方向,以设备单元为载体,分别讲述了牵引变压所主结线与配电装置、牵引变压所二次装置、接触网设备与结构、电力监控系统的构成与功能,并对远动系统作了简要介绍。然后,特别增加了第三轨式接触网和供电系统检修与运营管理的内容讲解,便于系统管理人员与维护人员学习。在本书的最后,附有“常用电气设备文字符号对照表”和“电气设备常用图形符号”,供读者参考学习。《城市轨道交通供电》第一章第一、二节,第四章第一、二节由南京铁道职业技术学院宋奇吼撰写;第一章第三节由南京地铁运营公司杨思甜撰写;第二章由郑州铁路职业技术学院张家祥和河南省电力勘测设计院陈宁共同撰写;第三章由郑州铁路职业技术学院李学武、吉鹏霄共同撰写;第四章第三节由中铁电气化勘测设备研究院彭大明撰写;第五章由申通地铁运营公司邓肖云撰写;第六章由郑州铁路职业技术学院王瑞平撰写。全书由宋奇吼、李学武担任主编,杨思甜、邓肖云担任副主编,中铁电气化勘测设备研究院张云太担任主审。西南交通大学曹保江教授在编写过程中给予大力帮助;郑州铁路局洛阳供电段张保卫参与本书审稿,并提出了许多宝贵意见,在此表示衷心感谢。由于编者水平所限,书中疏漏和错误之处在所难免,诚恳欢迎读者提出宝贵意见。

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电气化铁道电能质量综合控制研究 摘要:作为典型的非平衡负载,电气化铁道的牵引负载给公共电网带来的谐波、负序和无功等电能质量问题不 容忽视。静止无功补偿装置(SVC)是一种减小甚至消除无功、谐波以及其他电能质量问题的有效方法。以静止 无功补偿器(SVC)为基础,对电气化铁道的电能质量问题的综合控制进行研究。 关键词:电气化铁道;电网;电能质量;综合控制 1 前言 中国的电气化铁道总里程已经突破2·4万公里, 跃居世界第二。电气化铁道具有运载能力强、行车速 度快、节约能源、对环境污染小等优点,在现代国民经 济发展中起着举足轻重的作用。 但是,由于电气化铁道牵引负载所具有的随即波 动性和不对称性,其给公共电网带来的诸如负序电流、 谐波以及无功功率等电能质量问题也引起了极大的关 注。研究如何利用有效手段治理电气化铁道牵引负载 所带来的一系列电能质量问题,确保电网中其他电力 设备的安全经济运行具有重大意义。 2 电气化铁道牵引供电系统 2·1 概述 我国的动力供电电网电压一般为110kV或者 220kV,通过牵引变压器转换为27·5kV作为牵引动力 机车的供电。现在普遍流行的牵引变压器种类主要有 单相牵引变压器、Y-D11牵引变压器、阻抗匹配牵引 变压器、Scott变压器等。我国电气化铁道采用工频交 流50Hz三相供电单相用电,其负荷牵引电力机车的 功率大,速度、负载状况变化频繁,且具有不对称的特 性,导致牵引电网具有功率因数低、谐波含量高、负序 电流大等特点,不但自身损耗大,而且对公共电网及铁 路沿线的其他电力设备也带来严重危害,必须采取有 效措施加以治理[1]。 2·2 单相变压器牵引供电网 采用单相牵引变压器的牵引供电系统拓扑结构如 图1所示[2]。 单相接线牵引网采用单相变压器供电,供电方式 又分为单相接线方式和V-V接线方式。单相接线牵 引变压器的原边跨接于三相电力系统中的两相;副边 一端与牵引侧母线连接,另一端与轨道及接地网连接。 牵引变压器的容量利用率高,但其在电力系统中单相 牵引负荷产生的负序电流较大,对接触网的供电不能 实现双边供电。所以,这种结线只适用于电力系统容 量较大,电力网比较发达,三相负荷用电能够可靠地由 地方电网得到供应的场合。另外,单相牵引变压器要 按全绝缘设计制造。而单相V-V接线将两台单相变 压器以V的方式联于三相电力系统每一个牵引变电 所都可以实现由三相系统的两相线电压供电。两变压 器次边绕组,各取一端联至牵引变电所两相母线上。 而它们的另一端则以联成公共端的方式接至钢轨引回 的回流线。这时,两臂电压相位差60°接线,电流的不 对称度有所减少。这种接线即通常所说的60°接线。 2·3 三相Y-D11变压器牵引供电网 采用三相Y-D11牵引变压器的牵引供电系统拓 扑结构如图2所示[2]。 三相Y-D11结线牵引变压器的高压侧通过引入 线按规定次序接到110kV或220kV,三相电力系统的高 压输电线上;变压器低压侧的一角c与轨道,接地网连 接,变压器另两个角a和b分别接到27·5kV的a相和b 相母线上。由两相牵引母线分别向两侧对应的供电臂 供电,两臂电压的相位差为60°,也是60°接线。因此,在 这两个相邻的接触网区段间采用了分相绝缘器。 3 SVC静止型动态无功补偿装置 3·1 SVC的发展 静止型动态无功补偿装置SVC是一种先进的高 压电网动态功率因数补偿装置。它通过提高功率因数 来节约大量的电能,同时又起到减少电网谐波、稳定电 压、改善电网质量(环境)的作用。20世纪70年代以 来,以晶闸管控制的电抗器(TCR)、晶闸管投切的电容 器(TSC)以及二者的混合装置(TCR+TSC)等主要形 式组成的静止无功补偿器(SVC)得到快速发展。SVC 可以看成是电纳值能调节的无功元件,它依靠电力电 子器件开关来实现无功调节。SVC作为系统补偿时可 以连续调节并与系统进行无功功率交换,同时还具有 较快的响应速度,它能够维持端电压恒定 3·2 SVC的工作原理及在电网中应用 TCR+TSC型SVC的基本拓扑结构见图3。它由 1台TCR、2台TSC以及2个无源滤波器组成,在实际 系统中,TSC及无源滤波的组数可根据需要设置。 TCR的工作原理是通过控制与相控电抗器连接 的反并联晶闸管对的移相触发脉冲来改变电抗器等效 电纳的大小,从而输出连续可变的无功功率。图3中 两个晶闸管分别按照单相半波交流开关运行,通过改 变控制角α可以改变电感中通过的电流。α的计量以 电压过零点为基准,α在90°~180°之间可部分导通, 导通角增大则电流基波分量减小,等价于用增大电抗 器的电抗来减小基波无功功率。导通角在90°~180° 之间连续调节时电流也从额定到0连续变化,TCR提 供的补偿电流中含有谐波分量[3]。 TSC的工作原理是根据负载感性无功功率的变化 通过反并联晶闸管对来切除或者投入电容器。这里, 晶闸管只是作为投切开关,而不像TCR中的晶闸管起 相控作用。在实际系统中,每个电容器组都要串联一 个阻尼电抗器,以降低非正常运行状态下产生的对晶 闸管的冲击电流值,同时避免与系统产生谐振。用晶 闸管投切电容器组时,通常选取系统电压峰值时或者 过零点时作为投切动作的必要条件。由于TSC中的 电容器只是在两个极端的电流值之间切换,因此它不 会产生谐波,但它对无功功率的补偿是阶跃的。 TCR和TSC组合后的运行原理为:当系统电压低 于设定的运行电压时,根据需要补偿的无功量投入适 当组数的电容器组,并略有一点正偏差(过补偿),此 时再利用TCR调节输出的感性无功功率来抵消这部 分过补偿容性无功;当系统电压高于设定电压时,则切 除所有电容器组,只留有TCR运行。 4 电网电能质量综合控制与治理 4·1 谐波抑止与无功补偿 利用SVC动态无功补偿装置对牵引供电系统的 谐波和无功进行综合治理的关键是SVC最大无功补 偿量的确定和滤波器支路的设计[3]。 SVC最大无功补偿量Qsvc应该和设计线路牵引负 荷的大小相适应,应该按电气化铁道牵引负荷的最大 有功需求以及补偿后对装设地点功率因数或在最大无 功冲击时的最大电压损耗的要求来确定,具体可以按 照式(1)、(2)来计算。 QSVC=(tanφ1-tanφ2)Pmax(1) 式中,φ1、φ2分别为补偿前后110kV电源测功率 因数角;Pmax为电铁负荷最大有功需求。 QSVC=Qfmax-ΔU%Xs(2) 式中,Qfmax为装设地点最大无功冲击;ΔU%为装 设地点最大电压损耗要求;Xs为系统阻抗。 要想达到理想的谐波抑止效果,必须综合考虑FC 滤波支路的设计,既要保证装置的安全运行,又要达到 预计的理想效果。在实际设计中,首先需要根据供电 臂中所含的谐波分量来确定FC滤波支路的组成。由 于在电力牵引负荷的谐波中, 3、5、7次谐波占了很大 的比重,所以FC滤波支路一般由3、5、7次单调谐滤 波器构成。 当最大无功补偿容量和滤波支路的组成确定后, 如何将需补无功容量合理分配到各滤波支路中,这是 非常重要的问题。如果各滤波支路的容量分配不合 理,一方面会使设备安装总容量偏大,另一方面有可能 因为某此滤波回路补偿功率偏小而发生过负荷,对设 备安全运行造成影响。 一些著名的电气公司采用的一些算法如下[6]: 如西门子公司的无功功率补偿按式(3)分配 Qc(h)=QSVCIh/h∑Ih/h(3) 式中,Qc(h)是第h次滤波支路分配的补偿容量;Ih 为供电臂第h次谐波电流。 BBC电气公司按照式(4)分配无功功率 Qc(h)=QSVC∑Ih(4) AEG电气公司则按照式(5)分配无功 Qc(3)∶Qc(5)∶Qc(11)∶Qc(13)=2∶2∶1∶1 (5) 式中,Qc(3)、Qc(5)、Qc(11)、Qc(13)分别为第3、5、11、 13次滤波支路分配的补偿容量。 4·2 负序电流补偿 牵引电力机车产生的大量负序电流给电网中其他 的电力设备的安全、经济运行带来极大影响。SVC静 止动态无功补偿装置在补偿负序和末端电压上有着相 当高的效率。工程应用上可以选择在电网系统和负荷 上都安装SVC[5]。 在电网系统端安装应用SVC来补偿负序电流的 原则是参照斯坦梅茨法则(Steinmetz′s laws)。不管采 用哪一种牵引变压器,负序补偿的实现分为如下两步: (1)电力因数修正。通过安装电容器件,使得每 相负荷都为电阻性。 (2)参照斯坦梅茨法则(Steinmetz′s laws),AB相 的电阻性负荷G,与BC相的电容性负荷G/ 3以及CA 相的电感性负荷G/ 3互相对称。 电流环路图和相位图分别如图4、5所示: 从图5可以明显看到线电流I·A,I·B,I·C是对称 且正序的,BC相和CA相之间的阻抗负载也可以做到 类似的对称,因此系统中的所有负序电流都可以被补 偿而消除。 现在问题的关键是如何随着牵引负荷的起伏动态 地控制补偿需要的电容和电感器组。急于数字信号处 理器(DSP)的固定电容(FC)和晶闸管控制的电抗器 (TCR)的组合得以广泛应用,如图6所示。得益于 DSP对数据信息的快速处理,补偿所需的电容和电感 参数可以被快速、精确计算得到。 5 结论与展望 本文提出的基于静止动态无功补偿装置(SVC)的 电气化铁道牵引电网电能质量综合控制与治理原理与 方案具有重要的工程意义。电气化铁道的电能质量是 一个突出且严峻的课题与难题,要求我们不断探求新 的综合补偿方法,来综合控制与治理影响电能质量的 无功、谐波、负序等因素,以提高电网电能质量,确保电 网安全、经济运行。 参考文献 [1] 李群湛电气化铁道并联综合补偿及其应用[M]北京:中国铁道 出版社, [2] TB/10009-2005铁路电力牵引供电设计规范[S] [3] 王兆安谐波抑止和无功功率补偿[M]北京:机械工业出版社, [4] 铁道部电气化工程局电气化勘测设计院电气化铁道设计手册牵 引供电系统[M]北京:中国铁道出版社, [5] 安鹏,张雷,刘玉田电气化铁道对电力系统安全运行的影响及对 策[J]山东电力技术, 2005, (4): 16- [6] 马千里动态无功补偿装置在牵引变电所的应用[J]电气化铁 道, 2008(4)希望采纳

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