交通運(yùn)輸工程專業(yè)的畢業(yè)論文代發(fā)篇2

　　試談軌道交通牽引供電系統(tǒng)

　　1 牽引變壓器

　　1.1 普通鐵路牽引變壓器

　　普通鐵路牽引變電所內(nèi)的牽引變壓器設(shè)置了兩臺(tái)，一旦其中一臺(tái)出現(xiàn)故障那么另一臺(tái)將啟動(dòng)保證正常供電。原變壓電壓等級(jí)主要是以110kv為主，電氣化鐵路牽引變電器多選擇V/v接線的方式，有時(shí)在交大外部電源容量時(shí)會(huì)采用單相接線形式變壓器。

　　1.2 高速鐵路牽引變壓器

　　我國(guó)的高速鐵路通常采用的是V/x接線牽引變壓器。這種牽引變壓器方式的構(gòu)成主要是兩臺(tái)單相變壓器，變壓器分別和接觸網(wǎng)和負(fù)饋線連接，中間抽頭和鋼軌連接。

　　2 牽引供電系統(tǒng)

　　2.1 牽引變電站

　　2.1.1 牽引變電站位置確定

　　牽引變電站與車站內(nèi)的降壓變電站一起組成牽引降壓混合變電站，然而并不是每個(gè)車站都是牽引降壓混合變電站。它的設(shè)置取決于牽引系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)、牽引網(wǎng)電壓等級(jí)、牽引網(wǎng)電壓損失、供電質(zhì)量，并涉及到雜散電流防護(hù)、線路能耗、土建造價(jià)及運(yùn)營(yíng)維護(hù)等因素。

　　2.1.2 牽引變電站設(shè)備

　　牽引變電站的主要設(shè)備是27.5kV開關(guān)柜、整流變、整流器、直流1500V正負(fù)母排、直流高速開關(guān)。27.5kV開關(guān)柜應(yīng)選用SF6絕緣全封閉組合電器，以減少占地面積。27.5kV開關(guān)柜進(jìn)線還配有避雷器，防止雷電波入侵。整流器組由24個(gè)整流二極管與24個(gè)保護(hù)二極管組成，每個(gè)牽引變電站有兩套整流器組，每套整流器為6相12脈波整流，單獨(dú)運(yùn)行時(shí)輸出的為12脈波的脈動(dòng)電流，兩套并列運(yùn)行時(shí)輸出的為24脈波的脈動(dòng)直流電。

　　2.1.3 牽引變電站電氣主接線

　　牽引降壓混合變電站采用27.5kV單母線分段運(yùn)行。從主變電站或上一座變電站引進(jìn)的兩路27.5kV交流電源分別送至27.5kV一/二段母線。每座牽引降壓混合變電站有兩組整流器組，設(shè)置在同一27.5kV母線上并聯(lián)運(yùn)行，這種接線保證兩套整流器組輸出功率均勻，等效24脈波整流，利于諧波治理。當(dāng)牽引降壓混合變電一臺(tái)整流機(jī)組解列時(shí)，由另一臺(tái)整流機(jī)組在允許過(guò)載的條件下繼續(xù)運(yùn)行。兩座牽引降壓混合變電站各引一路直流饋線對(duì)同一個(gè)區(qū)段的觸網(wǎng)進(jìn)行雙邊供電。當(dāng)一座牽引降壓混合變電站兩組整流器組都退出運(yùn)行時(shí)，允許觸網(wǎng)單邊供電。

　　整理器組由27.5kV整流變開關(guān)、整流變壓器、整流器、正負(fù)極閘刀組成，整流變將27.5kV交流電降壓并整流為1500V直流電。鑒于兩套整流機(jī)組接于同一段母線上，所以直流母線采用不分段單母線接線。整流機(jī)組正極通過(guò)正極閘刀與正母線相連，整流機(jī)組負(fù)極通過(guò)負(fù)極閘刀與負(fù)母線相連，直流正母線設(shè)四路直流高速開關(guān)饋出線，負(fù)母線通過(guò)回流線與走行軌相連，這樣通過(guò)電動(dòng)列車的受電器與接觸網(wǎng)的接觸滑行，就構(gòu)成了一個(gè)完整的直流牽引電動(dòng)機(jī)受電回路。饋出回路通過(guò)直流高速開關(guān)分別向左右兩個(gè)方向的上、下行牽引網(wǎng)供電。線路末端站可能只有兩路饋出線，車輛段饋出線數(shù)量要根據(jù)需求設(shè)置。饋出線的直流高速開關(guān)至正線觸網(wǎng)間設(shè)觸網(wǎng)閘刀，在上行、下行同一供電分區(qū)絕緣分段處設(shè)有接觸網(wǎng)聯(lián)絡(luò)閘刀。

　　2.1.4 牽引變電站繼電保護(hù)配置

　　2.1.4.1 整流器組繼電保護(hù)配置

　　牽引變壓器電流速斷保護(hù)：整流機(jī)組主保護(hù)，保護(hù)1500V母線至饋出線之間的相間短路故障，同時(shí)也是整流器本體保護(hù)的后備保護(hù)。

　　牽引變壓器反時(shí)限過(guò)電流保護(hù)：保護(hù)動(dòng)作時(shí)間隨短路電流的增大而減小，電流越大，保護(hù)越快。

　　牽引變壓器定時(shí)限過(guò)電流保護(hù)：反時(shí)限過(guò)電流保護(hù)的后備保護(hù)，動(dòng)作時(shí)間小于反時(shí)限。

　　牽引變壓器零序電流保護(hù)：主保護(hù)，利用接地時(shí)產(chǎn)生的零序電流使保護(hù)動(dòng)作。

　　牽引變壓器溫度保護(hù)：變壓器正常運(yùn)行溫度為70～90℃。127.5℃報(bào)警，150℃跳閘。

　　整流二極管保護(hù)：整流器內(nèi)一個(gè)二極管故障時(shí)發(fā)出報(bào)警，兩個(gè)二極管故障開關(guān)跳閘。正負(fù)母排溫度80℃報(bào)警，90℃跳閘;散熱器溫度140℃報(bào)警，150℃跳閘。

　　整流器過(guò)電壓保護(hù)：整流器交直流側(cè)均設(shè)有過(guò)電壓保護(hù)，交流側(cè)采用RC回路，直流側(cè)采用RC回路加壓敏電阻，保證兩側(cè)的過(guò)電壓被吸收。

　　2.1.4.2 直流1500V系統(tǒng)繼電保護(hù)配置

　　1500V直流高速開關(guān)的大電流脫扣保護(hù)：開關(guān)本體自帶保護(hù)，無(wú)延時(shí)跳開1500V直流高速開關(guān)。

　　電流增量保護(hù)ΔI與電流上升率di/dt保護(hù)：電流增量保護(hù)ΔI是接觸網(wǎng)主保護(hù)，其保護(hù)范圍是該牽引降壓混合變電站的近、中端，也能切除大電流脫扣保護(hù)范圍內(nèi)的較小的遠(yuǎn)端短路故障。

　　Imax正向過(guò)電流保護(hù)：作為中、近端短路故障的后備保護(hù)。整定要求小于大電流脫扣保護(hù)的整定值，大于電流增量ΔI值。接觸網(wǎng)熱過(guò)負(fù)荷保護(hù)：根據(jù)電纜電流及接觸網(wǎng)的發(fā)熱量等推算出電纜溫度，當(dāng)電纜溫度超過(guò)整定值時(shí)，同一供電區(qū)域兩個(gè)直流高速開關(guān)跳閘。

　　雙邊聯(lián)跳保護(hù)：故障情況下，為確保相鄰牽引降壓混合變電站向同一故障區(qū)間供電的斷路器可靠跳閘而增設(shè)的后備保護(hù)。

　　框架泄漏保護(hù)：是切除直流設(shè)備正極對(duì)機(jī)殼(大地)發(fā)生短路故障，接觸網(wǎng)對(duì)架空線發(fā)生短路故障而設(shè)置的保護(hù)。電流型框架保護(hù)是直流系統(tǒng)主絕緣擊穿，故障站及相鄰車站同一供電區(qū)域共八臺(tái)直流高速開關(guān)、兩臺(tái)整流機(jī)組27.5kV開關(guān)跳閘。電壓型框架保護(hù)其時(shí)間整定要遲于鋼軌電位限制裝置，故障站四臺(tái)直流高速開關(guān)、兩臺(tái)整流機(jī)組27.5kV開關(guān)跳閘。直流高速開關(guān)自動(dòng)重合閘：當(dāng)線路持續(xù)短路故障時(shí)，直流高速開關(guān)會(huì)檢測(cè)3次后閉鎖，否則直流高速開關(guān)會(huì)自動(dòng)重合閘。
　　2.2 接觸網(wǎng)

　　2.2.1 接觸網(wǎng)的作用及特點(diǎn)

　　接觸網(wǎng)是電力牽引系統(tǒng)的重要組成部分，機(jī)車通過(guò)受電弓或受電靴從接觸網(wǎng)中得到電能，接觸網(wǎng)保證了列車安全、可靠、快速運(yùn)行。接觸網(wǎng)具有以下特點(diǎn)：

　?、俳佑|網(wǎng)由于與電動(dòng)車組在空間上的關(guān)系，和軌道一樣無(wú)法采取備用措施。所以一旦接觸網(wǎng)發(fā)生故障，整個(gè)供電區(qū)間即全部停電。

　　②接觸網(wǎng)下有許多電動(dòng)車組在高速運(yùn)動(dòng)，運(yùn)行中不可避免地會(huì)產(chǎn)生受電弓離線而引起的電弧。再加上處于露天環(huán)境，其發(fā)生故障的可能性較電力電纜線路要大得多。

　?、蹫榱吮ＷC電動(dòng)車組安全、可靠、質(zhì)量良好地從接觸網(wǎng)取流，對(duì)接觸網(wǎng)導(dǎo)線的高度、拉力值、定位器坡度，接觸網(wǎng)彈性、均勻度等都有定量要求。

　　2.2.2 接觸網(wǎng)的分類

　　2.2.2.1 柔性架空接觸網(wǎng)

　　柔性架空接觸網(wǎng)由帶張力的柔性金屬導(dǎo)線組成。在運(yùn)行過(guò)程中，受電弓與接觸線保持可靠的弓網(wǎng)張力，并進(jìn)行取流。其主要特點(diǎn)是以線索形式存在，隧道凈空要求較大，運(yùn)營(yíng)維護(hù)的工作量也較大，但在露天可靠性較高。上海軌道交通地面及高架線路絕大部分采用柔性架空接觸網(wǎng)。

　　2.2.2.2 剛性架空接觸網(wǎng)

　　剛性架空接觸網(wǎng)將傳統(tǒng)的接觸線夾裝在匯流排中，靠其自身的剛性保持接觸線的固定位置。

　　2.2.2.3 接觸軌式接觸網(wǎng)

　　接觸軌式接觸網(wǎng)是沿線路敷設(shè)的與軌道平行的附加軌，又稱為第三軌，電動(dòng)車組由伸出的受電靴與之接觸而接受電能。接觸軌式接觸網(wǎng)具有構(gòu)造簡(jiǎn)單、安裝方便、維修性好、投資省、壽命長(zhǎng)等優(yōu)點(diǎn)。

　　3 結(jié)束語(yǔ)

　　本文介紹了牽引變壓器和牽引供電系統(tǒng)，希望本文的提出具有一定的參考價(jià)值。