城市軌道交通供電系統(tǒng)課程設(shè)計(jì)

1、<p>　　城市軌道交通供電系統(tǒng)課程設(shè)計(jì)</p><p>　　專 業(yè)： 電氣工程及其自動化</p><p>　　班 級： </p><p>　　姓 名： </p><p>　　學(xué) 號： </p>

2、<p>　　指導(dǎo)教師： </p><p>　　2012 年 7月 20日</p><p><b>　　1 設(shè)計(jì)原始資料</b></p><p><b>　　1.1 具體題目</b></p><p>　　某地鐵車輛段動力設(shè)備負(fù)荷表如表1所示。</p>

3、;<p>　　表1 某車輛段計(jì)算負(fù)荷分布表</p><p>　　1.2 要完成的內(nèi)容</p><p>　　通過對表1中的數(shù)據(jù)進(jìn)行分析，試計(jì)算該車輛段的配電變壓器容量。</p><p>　　2 分析要設(shè)計(jì)的課題內(nèi)容</p><p><b>　　2.1 設(shè)計(jì)規(guī)程</b></p><p>

4、;　　配電變壓器的容量需要在動力照明低壓負(fù)荷齊全的基礎(chǔ)上進(jìn)行計(jì)算。在城市軌道交通車站、車輛段或控制中心，動力照明設(shè)備繁多，基本上不存在各機(jī)電設(shè)備同時(shí)工作的可能，而且各單種機(jī)電設(shè)備的多臺設(shè)備也不會同時(shí)工作。因此，配電變壓器容量不能簡單的將各低壓負(fù)荷容量進(jìn)行疊加求和，而是應(yīng)充分考慮城市軌道交通車站。車輛段或各控制中心內(nèi)各動力照明設(shè)備的特點(diǎn)，在考慮多臺設(shè)備需要系數(shù)的基礎(chǔ)上，對各低壓負(fù)荷在不同運(yùn)行方式下取同時(shí)系數(shù)后求的。</p>

5、<p>　　2.2 本設(shè)計(jì)的設(shè)計(jì)方案</p><p>　　配電變壓器的容量計(jì)算需要計(jì)算一下內(nèi)容：</p><p>　?、?各低壓負(fù)荷的計(jì)算電流、計(jì)算功率、無功功率、視在功率，總負(fù)荷的計(jì)算功率、無功功率、視在功率。</p><p>　?、?補(bǔ)償前的總功率因數(shù)、需要補(bǔ)償?shù)臒o功功率容量、補(bǔ)償后的視在功率。</p><p>　?、?正常情況

6、下兩臺配電變壓器分列運(yùn)行承擔(dān)全部的低壓負(fù)荷時(shí)，每臺變壓器的負(fù)載率。</p><p>　　④ 非正常情況下一臺配電變壓器承擔(dān)全部的一、二級負(fù)荷時(shí)，單臺配電變壓器的負(fù)載率。</p><p>　　3 配電變壓器容量的計(jì)算</p><p>　　配電變壓器容量計(jì)算需要具備以下計(jì)算條件：各種動力照明負(fù)荷的設(shè)備容量、需要系數(shù)、功率因數(shù)、低壓配電系統(tǒng)補(bǔ)償后的總功率因數(shù)等。</

7、p><p><b>　　3.1 有功功率</b></p><p>　　用需要系數(shù)法計(jì)算其容量，需要系數(shù)法是用設(shè)備容量乘以需要系數(shù)和同時(shí)系數(shù)，直接求出計(jì)算負(fù)荷。其公式如下：</p><p><b>　　(3.1)</b></p><p>　　式中：—有功計(jì)算負(fù)荷(kW)；</p><p

8、>　　—設(shè)備總?cè)萘?kW)；</p><p><b>　　—需要系數(shù)。</b></p><p>　　將數(shù)據(jù)帶入式3.1的各設(shè)備有功容量為：</p><p>　　一二級負(fù)荷總有功功率為：</p><p>　　==572.25(kW)</p><p>　　三級負(fù)荷總有功功率為：</p>

9、;<p><b>　　==286(kW)</b></p><p><b>　　3.2 無功功率</b></p><p>　　無功功率的計(jì)算如3.2式：</p><p><b>　　(3.2)</b></p><p>　　式中：—無功計(jì)算負(fù)荷(kVar)；</

10、p><p>　　—有功計(jì)算負(fù)荷(kVar)；</p><p><b>　　—功率因數(shù)。</b></p><p>　　將表1中的數(shù)據(jù)帶入式3.2的：</p><p>　　一二級負(fù)荷無功功率為：</p><p>　　==367(kVar)</p><p>　　三級負(fù)荷無功功率為：&

11、lt;/p><p>　　==191.57(kVar)</p><p><b>　　3.3 視在功率</b></p><p>　　視在功率的計(jì)算如3.3式</p><p><b>　　(3.3)</b></p><p>　　式中：—用電設(shè)備的總視在功率。</p>&l

12、t;p>　　將3.1、3.2中的計(jì)算數(shù)據(jù)代入式3.3的：</p><p><b>　　=(kW)</b></p><p>　　3.4 綜合功率因數(shù)</p><p>　　綜合功率因數(shù)的計(jì)算如3.4式</p><p><b>　　(3.4)</b></p><p>　　式中

13、：—用電負(fù)荷總功率因素。</p><p>　　將3.1、3.2中的計(jì)算數(shù)據(jù)代入式3.3的：</p><p><b>　　4 主要設(shè)備的選擇</b></p><p>　　變壓器的選擇:變壓器的選擇十分重要，如果把變壓器容量選擇過大，不僅會增加設(shè)備投資，而且還會是變壓器處于空載狀態(tài)，使無功損失增加。如果變壓器容量選擇過小，將會使變壓器長期處于過負(fù)荷

14、狀態(tài)，易燒毀變壓器，因此，正確選擇變壓器容量是電網(wǎng)節(jié)能的重要措施之一。在實(shí)際應(yīng)用中，我們可以根據(jù)以下簡便方法來選擇變壓器的容量，變壓器的容量本著“小容量，密布點(diǎn)”的原則，配電變壓器應(yīng)盡量位于負(fù)荷中心，配電變壓器的負(fù)載率在0.5~0.6之間效率最高，此時(shí)變壓器的容量稱為經(jīng)濟(jì)容量，如果負(fù)載比較穩(wěn)定，則可按經(jīng)濟(jì)容量選擇變壓器。</p><p>　　5 設(shè)計(jì)的評價(jià)（結(jié)論）</p><p>　　目前

15、在國內(nèi)一些已建成的城市軌道交通線路中，存在配電變壓器容量偏大的現(xiàn)象。造成配電變壓器容量選擇過大的主要原因是：動力照明專業(yè)向供電專業(yè)提供的低壓用電負(fù)荷不準(zhǔn)確、欲量大，同時(shí)供電專業(yè)對末端機(jī)電設(shè)備的運(yùn)行工況了解不夠，動力照明專業(yè)與供電專業(yè)相互之間配合不足等。對于配電變壓器的容量，應(yīng)充分考慮用電負(fù)荷的設(shè)備構(gòu)成與運(yùn)行工況，優(yōu)化計(jì)算統(tǒng)計(jì)方法，合理進(jìn)行選擇，以達(dá)到投資合理、運(yùn)行效率高、電能損耗小、運(yùn)行費(fèi)用低的目的。</p><p&

16、gt;<b>　　參考文獻(xiàn)</b></p><p>　　[1].何宗華.城市輕軌交通工程設(shè)計(jì)指南.北京:中國建筑工業(yè)出版社,1993.</p><p>　　[2].徐金祥.城市軌道交通概論.北京:中國鐵道出版社,2000.</p><p>　　[3].于松偉.城市軌道交通供電系統(tǒng)設(shè)計(jì)原理與應(yīng)用.成都:西南交通大學(xué)出版社.2008.</p&