城市轨道交通供电系统课程设计.doc

城市轨道交通供电系统课程设计报告评语：考 勤（10）守 纪（10）设计过程（40）设计报告（30）小组答辩（10）总成绩（100）专 业： 电气工程及其自动化 班 级： 电气1002班 姓 名： 李宵亮 学 号： 201009105 指导教师： 王思华 兰州交通大学自动化与电气工程学院2013年7月12日城市轨道交通供电系统课程设计报告1设计原始资料1.1具体题目某原始资料如表1所示：表1 某地铁一号线线路区间长度站名(简称)西朗A坑口B花地湾C芳村D黄沙E长寿路F陈家祠G西门口H公元前I农讲所J烈士陵园K东山口L杨箕M体育西路N体育中心O广州东站P站距(kM) 1.571 0.928 1.321 1.38 0.951 1.135 0.932 0.872 1.177 1.019 1.165 1.316 1.423 0.961 1.874(1)车流密度：平时N=20对/h，高峰N=30对/h；(2)列车编组：6节/列；(3)列车自重：G=331.6t；(4)列车平均运行速度：V=35km/h；(5)牵引网额定电压：Uc=1.5kV；(6)牵引网单位阻抗：r=0.0331；(7)列车单位能耗：A=0.07kWh/tkm；(8)运营时间：18h/day；(9)走行轨单位阻抗：r0=0.013；(10)电价：a=0.69元/度。1.2要完成的内容试结合所学知识，对该地铁牵引变电所进行布点，并进行牵引供电计算。2设计内容的分析牵引变电所的设置取决于：牵引网电压等级、牵引网电压损失，同时应对杂散电流腐蚀防护、线路能耗、电缆敷设、土建造价等加以统筹考虑。牵引变电所分布应尽量均匀，便于牵引整流机组规格统一，便于设备维护管理以及降低维护成本。2.1布点的基本要求2.1.1满足直流牵引供电系统运行方式的要求本设计采用双牵引整流机组双边供电的运行方式，各牵引变电所的两套牵引整流机组均投入运行，牵引网电压质量好，牵引网能耗低，对杂散电流腐蚀防护也是有利的。2.1.2满足牵引网电压损失允许值得要求地铁设计规范（GB501572003）第14.1.14要求：直流牵引供电系统的电压及其波动范围应符合表2的规定：表2 直流牵引供电系统电压值系统电压(V)标称值最高值最低值750900500150018001000牵引网最大电压损失值是影响牵引变电所数量的关键因素，在牵引网回路阻抗一定的条件下，牵引变电所之间距离的大小主要由牵引网电压允许波动范围及允许载流量确定。无论正常双边供电，还是故障大双边供电，牵引网最大电压损失都不能超过允许值。2.2布点的设计方案由于该地铁一号线线路各车站的站间距相差较小，故以线路末端车站设牵引变电所为布点基点。首先考虑线路末端牵引变电所与车站相结合，根据牵引网最大电压损失允许值确定线路末端牵引变电所及相邻牵引变电所的位置，以此向线路中心靠拢，完成全部牵引变电所的布点。2.3布点的实现过程只要能满足在故障大双边供电时，牵引网最大电压损失不超过允许值，则在正常双边供电时必能满足要求。双边供电时，牵引网最大电压损失发生在中点，计算公式为 ()故，又由公式，解得：()即在大双边供电方式下，只要使得两相邻牵引变电所之间的距离不要超过，就能满足牵引供电的需要。那么，在正常双边供电下，若能保证两相邻牵引变电所之间的平均距离在的范围内即可。再根据尽量均匀布点的要求，可设计五座牵引变电所，全部与车站合建，分别布置在A站E站I站M站P站，牵引变电所之间的距离如表3所示：表3 牵引变电所之间的距离站名ABCDEFGH变电所类型牵引降压降压降压降压牵引降压降压降压降压站间距(km)1.5710.9281.3211.380.9511.1350.9320.872所间距(km)5.23.89总长度(km)18.025站名IJKLMNOP变电所类型牵引降压降压降压降压牵引降压降压降压牵引降压站间距(km)1.1771.1091.1651.3161.4230.9611.874所间距(km)4.6774.258总长度(km)18.0253牵引供电计算(1) 列车平均电流()(A)(2) 区间平均列车数()(3) 牵引变电所馈线平均电流()(A)(A)(A)(A)(4) 牵引变电所馈线有效电流()(A)(A)(A)(A)(5) 区间行走时间()(s)(s)(s)(s)(6) 牵引变电所功率()()()()()因为W为1h牵引用电量，故它的数值也就等于牵引变电所功率数，即(kW)(kW)(kW)(kW)(7) 牵引变电所容量选择()(KVA)(KVA)(KVA)(KVA)(8) 牵引网平均功率损失()(kW)(kW)(kW)(kW)(9) 牵引网平均电压损失()(V)(V)(V)(V)(10) 牵引网最大平均电压损失()(V)(V)(V)(V)3.2高峰N=30对/h的牵引供电计算(1)列车平均电流()(A)(2)区间平均列车数()(3)牵引变电所馈线平均电流()(A)(A)(A)(A)(4)牵引变电所馈线有效电流()(A)(A)(A)(A)(5)区间行走时间()(s)(s)(s)(s)(6)牵引变电所功率()()()()()因为W为1h牵引用电量，故它的数值也就等于牵引变电所功率数，即(kW)(kW)(kW)(kW)(7)牵引变电所容量选择()(KVA)(KVA)(KVA)(KVA)(8)牵引网平均功率损失()(kW)(kW)(kW)(kW)(9)牵引网平均电压损失()(V)(V)(V)(V)(10)牵引网最大平均电压损失()(V)(V)(V)(V)4总结在本次课程设计中，我采用了以线路末端车站设牵引变电所为布点基点，以此向线路中心靠拢，完成全部牵引变电所的布点。首先考虑牵引变电所尽量与车站相结合的原则，根据牵引网最大电压损失允许值确定线路末端牵引变电所及相邻牵引变电所的位置，分别在A、E、I、M、P五个车站建设了五个牵引变电所，考虑到双边供电的优势，本设计采用双边供电方式，而牵引计算也是以双边供电计算的。通过这次课程设计，