电力牵引供变电技术指导教材补充部分作业题.docx
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电力牵引供变电技术指导教材补充部分作业题
电力牵引供变电技术指导教材
重点复习(补充部分)
名词解释:
1.高压电器
在高压系统中对电路进行开合操作,切除和隔离事故区域,对电路进行运行情况监视、保护及数值测量的设备统称。
2.放电
介质由绝缘状态变为导电状态,使电流得以通过的现象。
3.远动控制
又称为遥控,即在远离变电所的调度端对变电所的电气设备进行控制。
4.常闭触点
指元件受电时其触点断开,断电时其触点闭合的状态。
5.自动重合闸
是提高供电可靠性的有效措施,在短路故障发生时断路器开断,经很短的时间重新关合;如瞬时性故障已经消失则重合成功,否则断路器必须重新开断。
6.直流快速自动开关
直流快速自动开关是直流系统的一种操作和保护电器,能对直流额定电压600V~1500V电路中整流机组、直流电机和馈线等进行分、合操作,并在短路、过载、逆流时起保护跳闸操作。
7.电弧
光、热和电场作用下,介质中的中性的不导电的质点变成自由电子、正离子和负离子,介质达到一定的游离程度,介质被击穿,产生电弧。
8.转移电抗
如果只在第i个电源节点加电势Ei,其他电势为零,则与从第k个节点流出网络的电流Ik之比值,即为i节点与k节点之间的转移阻抗Xik。
9.“跳跃”与“连锁”
有可能使断路器连续多次合、分短路电流,这一现象称为跳跃;
为了保证操动机构的动作可靠,要求操动机构具有一定的连锁装置,常用的有分合闸位置连锁、低压和高压连锁、弹簧操动机构中的位置连锁。
10.接触网
沿列车走行轨架设的特殊供电线路,电动车辆通过其受流器与接触网的直接接触而获得电力。
11.预伏故障
电力系统中的电气设备或输电线路可能在未投入运行前就已经存在绝缘故障,甚至处于短路状态,这种故障称为预伏故障。
12.迷流腐蚀
杂散电流对土建结构钢筋、设备金属外壳及其它地下金属管线产生的电化学腐蚀,即杂散电流腐蚀,也叫做迷流腐蚀。
13.老炼作用
老炼就是消除电极表面的微观凸起、杂质的缺陷的过程;绝缘强度因放电过程而增大的现象就是老炼作用。
简答题
14.画出交流牵引供电系统的基本结构图,并回答交流牵引供电系统包括哪些组成部分及各部分的主要作用是什么?
注:
用教材上的图和笔记上的图都算对
馈电线:
连接牵引变电所和接触网的导线。
接触网:
一种悬挂在电气化铁路上方,并和铁路钢轨保持一定高度的输电网保证电能输送给电力机车。
钢轨:
导轨、导流。
回流线:
连接钢轨和牵引变电所的导线,把钢轨及大地中的回流导入牵引变电所。
15.二次接线图分哪几类?
各有什么特点?
二次接线图分为原理接线图、展开接线图、安装接线图。
原理接线图的特点:
画出相关的主电路,各设备元件以整体形式表示,交直流电压、电流回路一起画出。
展开接线图的特点:
把总体形式电路分成交流回路(交流电压、交流电流)、直流回路(信号回路、控制回路等),同一设备的线圈和触点分别画在所属回路内。
安装接线图的特点:
盘面布置图表明盘面设备排列位置尺寸,盘后接线图表明设备间连接关系,端子接线图用于接线。
16.电气化铁道接触网有哪几种主要的悬挂模式,这些悬挂模式的国内外的典型应用情况有哪些?
答:
弹性链型悬挂,简单链型悬挂,双链型悬挂;
简单链型悬挂:
法国大西洋干线,单链型悬挂,属轻链型悬挂。
双链型悬挂:
日本新干线,属重链型悬挂,用于多弓系统或强台风地带。
我国广(州)-深(圳)准高速铁路:
简单链型悬挂
哈(尔滨)-大(连)线:
弹性链型悬挂
秦(皇岛)-沈(阳)高速客运专线:
全补偿弹性链型悬挂
17.单母线结线的特点是什么?
答:
特点主要有以下几点:
结构简单;
检修断路器、隔离开关,该回路停电;
检修母线时,全所停电。
18.电气主接线的设计中,应遵循的主要原则与步骤是什么?
答:
设计原则与步骤:
综合分析和方案研究;
确定主要技术参数和各种技术要求;
全面考虑、综合分析和方案比较;
新技术应用。
19.试回答牵引变电所三种控制方式的区别。
答:
就地控制仅适用于交流十千伏及以下电压的电气设备。
距离控制是在主控室集中控制,按其实现方式不同分为:
一对一分别控制和集中选控方式。
远动控制又称遥控,已经实现远动化的供电系统,往往是远动与距离控制的功能两者都具备。
20.隔离开关与断路器配合操作时应遵守什么原则?
答:
主要有如下原则:
断开回路时,先断断路器后断隔离开关;
闭合回路时,先合隔离开关后合断路器。
21.说明牵引变电所负荷侧馈线断路器有哪几种备用方式,分别如何进行备用?
答:
一备一备用,一备二备用,旁路备用。
分别为:
每路馈线设有备用断路器;
每两路馈线设有一个公共备用断路器;
采用旁路母线和旁路断路器进行备用。
22.画出灯光监视的断路器控制、信号回路中闪光电源的构成图。
答:
闪光电源的构成:
主要是由闪光继电器、电阻、电容构成。
23.画出直流牵引供电系统的基本结构图并回答直流牵引供电系统包括哪些组成部分?
答:
主降压变电站:
将城市电网的高压降压后以相应的电压等级分别供给牵引变电所和降压变电所。
降压变电所:
为车站与线路区间的动力、照明负荷和通信信号电源供电。
直流牵引变电所:
将三相高压交流电变成适合电动车辆低压直流电。
接触网:
沿列车走行轨架设的特殊供电线路,电动车辆通过其受流器与接触网的直接接触而获得电力。
24.说明发生短路故障的主要原因是什么?
答:
雷击等各种形式的过电压以及绝缘材料的自然老化,或遭受机械损伤,致使载流导体的绝缘被损坏;不可预计的自然损坏,例如架空线路因大风或导线履冰引起电杆倒塌等,或因鸟兽跨接裸露导体等;自然的污秽加重降低绝缘能力;运行人员违反安全操作规程而误操作,例如线路或设备检修后未拆除接地线就加上电压等。
25.简述轨道交通的各种形式。
答:
市郊铁路:
一般与干线铁路相接,故采用干线铁路的技术标准,但其功能与干线铁路不一样。
主要承担城市功能的扩展,满足郊区市民、城市边缘市民出入城市中心的需要,其最高运行速度比干线铁路要低。
有两种类型:
一种是市中心连接城市边缘和居民区;另一种是连接城市中心与副中心、卫星城市等。
地下铁道:
线路全部或大部分建于地下,当线路延伸到近效时,常采用高架或路堤,以节约投资。
受电制式主要有直流,第三轨受电或直流架空线受电弓受电。
城市快速轻轨交通:
它是以钢轮和钢轨作为走行系统的一种交通方式,车辆的牵引动力为电力,可以采用直流、交流或线性电机驱动。
建设投资比地铁少得多。
其线路可以为地面、地下或高架混合型,一般与地面道路隔离,采用半封闭或全封闭专用车道。
交叉路口处采用立体交叉形式。
电压制式以直流架空或第三轨供电为主。
城市独轨铁路:
线路占地小,可充分利用城市有限的空间,适于在大城市的繁华中心区建线,对城市的景观及日照影响极小。
构造简单,投资少。
可实现在大坡度和小曲线半径安全运行。
这使得它选线时可绕过城市的建筑。
独轨铁路高架于闹市运行,不论采用跨座式或悬挂式,视野宽广,往往有城市交通和旅游观光的双重作用。
26.说明主降压变电站、降压变电所和直流牵引变电所之间如何配合起来供电的?
答:
主降压变电站:
将城市电网的高压降压后以相应的电压等级分别供给牵引变电所和降压变电所。
降压变电所:
为车站与线路区间的动力、照明负荷和通信信号电源供电。
直流牵引变电所:
将三相高压交流电变成适合电动车辆低压直流电。
27、城市轨道交通的新发展
1)导轨系统
自60年代以来,日、美、法等国开发了新交通系统,也称导轨系统。
新交通系统是一种全自动有导向轨导向的快速客运系统。
占地面积小,自动化程度高,既节省人力也节省财力。
有许多相同之处,但也存在差异。
2)磁悬浮列车
磁悬浮列车比一般高速铁路有着更高的速度,无机械振动与噪声,无污染,可获得高舒适度和平稳性,维修费用低。
爬坡、越障能力强,更有利于实现全自动化控制等优点。
28.电力牵引的轨道交通基本形式和新发展形式?
答:
基本形式:
市郊铁路;地下铁道;城市快速轻轨交通;城市独轨铁路;
新发展形式:
磁悬浮系统;导轨系统。
29.如下所示为外桥接线的三相牵引变电所主接线示意图,在图中横线上标注相应
的电气设备中文名称和电气设备符号,如主变压器(B)。
画图题
30.试画出外桥接线的三相牵引变电所主接线(示意)图,并将其与“双T”接线的三相牵引变电所主接线进行比较,要求在图中标出主要电气设备符号。
(要求标注的主要电气设备包括:
断路器、隔离开关、电压互感器、电流互感器、避雷器、主变压器、自用变压器)。
答:
外桥接线的三相牵引变电所主接线图如下图所示:
(注:
示意图照样给分)
比较:
外桥接线的桥支路中含有断路器,而双T接线的高压侧采用简单分支
结线,跨桥中不设置断路器。
31.采用相对标志法,直接用实线将下图所示的盘后接线连接起来。
32.试给出一种具有旁路母线的单母线接线图,使该电路可以通过旁路支路方便断路器的检修。
并基于所给出的接线图进行运行状态分析,说明检修某一路断路器时的操作顺序。
答:
分析论述题
33.灯试画出灯光监视的断路器控制、信号回路图,并画图说明闪光电源是如何构成的。
答:
灯光监视的断路器控制、信号回路图如下:
闪光电源的构成:
主要是由闪光继电器、电阻、电容构成。
34.近年来轨道交通发展迅速,试论述轨道交通的形式及其新进展。
答:
1.轨道交通的形式
1)市郊铁路:
一般与干线铁路相接,故采用干线铁路的技术标准,但其功能与干线铁路不一样。
主要承担城市功能的扩展,满足郊区市民、城市边缘市民出入城市中心的需要,其最高运行速度比干线铁路要低,一般在120KM/h。
2)地下铁道:
即地铁,其特征是:
线路全部或大部分建于地下,当线路延伸到近效时,常采用高架或路堤,以节约投资。
由于线路全隔离全封闭,可以实现信号控制调度的自动化,行车密度高,速度快。
受电制式主要有直流750V,第三轨受电或直流1500V架空线受电弓受电。
3)城市快速轻轨交通:
建设投资比地铁少得多,每公里造价仅为地铁的1/2~1/5。
轻轨交通的单向客运能力一般为2万人次~4万人次/h,它介于地铁和公共汽车之间,属于中等运能的一种交通形式。
其线路可以为地面、地下或高架混合型,一般与地面道路隔离,采用半封闭或全封闭专用车道。
交叉路口处采用立体交叉形式。
电压制式以直流750V架空或第三轨供电为主,部分采用直流1500V或600V供电。
4)城市独轨铁路:
线路占地小,可充分利用城市有限的空间,适于在大城市的繁华中心区建线,对城市的景观及日照影响极小。
构造简单,投资少,仅为地铁的1/3左右。
可实现在大坡度(60‰)和小曲线半径(50m)安全运行。
这使得它选线时可绕过城市的建筑。
独轨铁路高架于闹市运行,不论采用跨座式或悬挂式,视野宽广,往往有城市交通和旅游观光的双重作用。
城市轨道交通的新发展
1)导轨系统
自60年代以来,日、美、法等国开发了新交通系统,也称导轨系统。
新交通系统是一种全自动有导向轨导向的快速客运系统。
占地面积小,自动化程度高,既节省人力也节省财力。
有许多相同之处,但也存在差异。
2)磁悬浮列车
磁悬浮列车比一般高速铁路有着更高的速度,无机械振动与噪声,无
污染,可获得高舒适度和平稳性,维修费用低。
爬坡、越障能力强,更
有利于实现全自动化控制等优点。
35.试画出外桥接线的三相牵引变电所主接线图并将其与“双T”接线的三相牵引变电所主接线进行比较,要求标出主要电气设备名称。
(主要电气设备包括:
断路器、隔离开关、电压互感器、电流互感器、避雷器、
主变压器、自用变压器)。
答:
外桥接线的三相牵引变电所主接线图如下图所示:
比较:
高压侧采用外桥接线,二次绕组有一相接地并与钢轨相连,二次侧采用
不分段的单母线接线,牵引负荷侧采用手车式断路器。
“双T”接线的三相牵引变电所高压侧采用简单结线,高压侧不设线路
继电保护和量测仪表,此时安装的电压互感器是为满足高压侧计费和自动
装置的需要。
36.试画出灯光监视的断路器控制、信号回路图,并论述灯光监视的断路器控制、信号回路的手动合闸操作过程和手动分闸操作过程。
答:
1)手动合闸操作过程:
合闸前状态:
QF跳闸状态,辅助触点QF1闭合,QF2断开,SA处于跳闸后位置,
SA(2-4)、SA(10-11)、SA(14-15)闭合,回路(+WC)-1FU-SA10_11-HGn-1R-QF1-KMC-2FU-(-WC)
接通,HGn亮发平光;预备合闸时SA(1-3)、SA(9-10)、SA(13-14)闭合,合闸时SA(9-12)、
SA(5-8)、SA(13-16)闭合,合闸后SA(13-16)、SA(9-10)、SA(1-3)、SA(17-19)闭合,
使回路(+WC)-1FU-SA16_13-HRd-2R-QF2-Yoff-2FU-(-WC)接通,HRd亮发平光。
2)手动分闸操作过程:
分闸前状态:
QF合闸状态,辅助触点QF1断开,QF2闭合,SA处于合闸后位置,
回路(+WC)-1FU-SA16_13-HRd-2R-QF2-Yoff-2FU-(-WC)接通,HRd亮发平光;预备分闸时
SA(2-4)、SA(10-11)、SA(13-14)闭合,分闸时SA(6-7)、SA(10-11)、SA(14-15)闭合,
分闸后SA(2-4)、SA(10-11)、SA(14-15)闭合,使回路(+WC)-1FU-SA10_11-HGn-1R-QF1
-KMC-2FU-(-WC)接通,HGn亮发平光。
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- 电力 牵引 变电 技术指导 教材 补充 部分 作业题