2010(终稿)电气化铁道供电系统与设计试卷参考答案(DOC)

1、共 13 页第 1 页共 13 页第 2页兰州交通大学试卷（主卷A）线封密:分评:号学点端两线黑过超得不右左，线黑出超得不下上求要写:名姓课程名称：电气化铁道供电系统与设计成绩：_班级：_ 姓名：_ 学号：_一、填空题（每空 0.5 分，共计 27 分）1、我国电力网的电压等级主要有0.22 kV、0.38 kV、3 kV、6 kV、10 kV、35 kV、110 kV、220 kV、330 kV、500kV。2、 最简单的牵引网是由 馈电线、接触网、轨道和大地、回流线构成的供电网的总称.牵引电流从 牵引变电所主变压器 流出，经由 馈电线、接触网 供给电力机车，然后沿 轨道和大地、回流线 流

2、回牵引变电所主变压器。3、 一级负荷对供电要求为二个独立电源供电。4、二级负荷对供电要求为 两回线路供电。在负荷较小或地区供电条件困难时，二级负荷可由 一回 6kV 及以上专用线 供电。5、 根据国家标准铁道干线电力牵引交流电压标准（GB1402 的规定，铁道干线电力牵引变电所牵引侧母线上的额定电压为27.5kV，自耦变压器供电方式母线上的额定电压为55kV ;电力机车、电动车组受电弓和接触网的额定电压为25kV，最高允许电压为 29kV;电力机车、电动车组受电弓上最低工作电压为20kV；电力机车、电动车组在供电系统非正常情况（检修或故障）下运 行时，受电弓上的电压不得低于 19kV。6、分区

3、所应设于 两相邻牵引变电所供电分区的分界处 。7、在单线单边供电的电气化区段，相邻两供电分区之间一般设 分相绝缘器，并设旁路隔离开关以便实现临时越区供电。&高压熔断器经常与高压负荷开关配合使用。9、如图所示IQR2QB3OB4QB5QBQQB7QB图图3-9牵引变电所高压输电线的引入方式牵引变电所高压输电线的引入方式其中 1QB、 7QB 为中心牵引变电所； 2QB、 4QB 为通过式牵引变电所；3QB、5QB 为分接式牵引变电所。10、 倒闸操作的原则是：接通电路时，先合断路器两侧的隔离开关，然后合断路器； 断开电路时，先断 断路器，然后拉开 断路器两侧的隔离开关。1111、 在牵引

4、变电所中，电容器串入馈电线的作用是：提高牵引网电压水平1212、 在牵引变电所中，电容器并在母线上的作用是：提高功率因数1313、牵引变电所按牵引网电流性质（电流制）可分为：直流牵引变电 所、交流牵引变电所。兰州交通大学试卷（附卷）勤学习 祝成功 守纪律莫舞弊共 13 页第 3页共 13 页第 4 页14、 我国的交流牵引变电所按频率和牵引网相数属于 工频、单相交 流牵引变电所。15、 电流互感器的一次绕组 串联接入主电路。16、 电压互感器的一次绕组 并联接入主电路。17、 运行中的电压互感器二次回路不允许 短路。18、 运行中的电流互感器二次回路不允许 开路。19、 依据平衡变压器的工作原

5、理，当平衡变压器原边接三相对称电 源电压时，副边 两相输出端口空载电压 对称:2020、依据平衡变压器的工作原理，当平衡变压器副边两相输出端口 带相同负载时，原边三相电流对称。2121、高速铁路牵引供电系统电源电压等级为 220KV220KV，首选牵引变 压器类型为单相变压器，供电方式采用 ATAT 方式二、多项选择题（每题 2 分,共 18 分；全选对 2 分，选错无分）1、隔离开关的作用是（A A、B B ）。A.隔离高压B.拉合小电流回路过C.切断负荷电流D.切断短路电流2、内桥接线适用于（A、D）。A .线路较长B .线路较短C.变压器需要经常切换D .变压器不需要经常切换3、母线的作

6、用是（A A、B B）。A.汇集电能B.分配电能C.节省电能D.贮存电能4、单母线接线的主要缺点是（A A、B B、D D）A.母线检修或发生短路故障时，各支路都必须停止工作。B .母线隔离开关检修或发生短路故障时， 各支路都必须停止工作。C.引出线的断路器检修时，各支路都必须停止工作。D.引出线的断路器检修时，造成该支路停电。5、双线分区所的作用是（A A、B B）A.可实现上、下行接触网并联工作B.可实现相邻牵引变电所之间的越区供电C.将属于同一供电分区的长供电臂分段，以缩小事故停电范围D.进行电压变换6、开闭所的作用是（A A、B B、D D）A.相当于配电所B .用在 AT 供电方式中

7、，将长供电臂分段，以缩小事故停电范围C.进行电压变换D .用在 AT 供电方式中，可实现上、下行并联供电点端两线黑过超得不右左，线黑出超得不下上求要写书题考兰州交通大学试卷（附卷）勤学习 祝成功 守纪律莫舞弊共 13 页第 5 页共 13 页第 6 页7、改善供电臂电压水平的措施有（A A、C C、D D）A.降低牵引网的阻抗B .采用并联电容补偿装置C.采用单相自耦变压器自动调压装置D .采用合理的牵引网供电方式&电抗器串联在电容器回路中，它的作用是：（A A、B B、C C、D D、E E） A.限制电容器投入时的合闸涌流B .限制故障时的短路电流C.防止并联补偿装置与电力系统发生

8、高次谐波D.降低断路器分闸时重燃的可能性E.与电容器组成滤波回路，感抗容抗比取0.120.14，主要用来 滤三次谐波。9、AT 方式下放电器的作用是：（A A、B B、C C）A.当由于某种原因造成 AT 高压侧的套管闪络或避雷器短路时，牵引 网中的放电器因电压升高使电极间隙击穿而放电，从而使接地回路通过轨道及保护线形成金属性通路，有利于变电所馈电线的继电保护的 作用。过B .当牵引网的正馈线或接触悬挂发生接地故障时，轨道和非故障导 线的电位显著升高，设置放电器，使得电位升高得到抑制。C .在正常情况下，放电器还可以避免 AT 中点直接与大地相连，以 减少地中和接触网中的回流，提高对邻近通信线

9、的防护效果，并提高信号轨道电路的工作可靠性。D.防止电力系统发生高次谐波三、 判断题（若正确，在题后的括号中打 “；若错误，在题后的括号中打。每题 1 分，共计 10 分）1. 电力系统的生产和消费同时进行。（V）2. 电力机车的功率因数一般在 0.9 以下，平均为 0.80.85。（V）3. 国际电报电话咨询委员会（CCITT ）规定允许通过人体的最大电流不得大于 15mA，此时允许的电压为 60V。（V）4. 电力机车在用电牵引运行情况下，当速度低（负荷重）时，取用电流增大；当速度高（负荷轻）时，取用电流减小。（V）5. 配电所仅装有受、配电设备而没有电力变压器。（V）6. 采用 60结线

10、的三相 YN,d11 结线牵引变电所，分相绝缘器承受的端电压为3倍的线电压。（）7. 正常情况下，AT 供电方式牵引网的保护线可防止电流流经大地，以减小对通信线的感应影响；（V）点端两线黑过超得不右左，线黑出超得不下上求要写书题考兰州交通大学试卷（附卷）勤学习 祝成功 守纪律莫舞弊共 13 页第 7 页共 13 页第 8 页&牵引网发生短路故障时，AT 供电方式牵引网的保护线可为短路电流提供一条良好的金属通路，便于继电保护动作。（V）9、接触网与回流网络等值导线间的互阻抗ZjgV越大，回流线屏蔽兰州交通大学试卷（附卷）勤学习 祝成功 守纪律莫舞弊共 13 页第 7 页共 13 页第 8

11、 页系数h越小，则防护效果越好。（V）10、在 BT 供电方式中，将供电臂末端的几台吸流变压器的的吸上线 偏置于各吸流变压器工作范围的末端，可改善吸回方式防护效果。（V）五、如图，某一双线区段供电臂，其重负荷方向为I 方向，接触网为GJ-7O+GLCA-100全补偿单链形悬挂，钢轨为 50kg，两线路轨道中心215距离为 5m。求：该供电臂在并联供电情况下的最大电压损失。（4 分）已知，z；= z；= 0.451Q/km,z；口= 0.095Q/km=（1506.4+150 15.9+12026.9+175 35.9）0.451 +2 36.9一35.90.095）=4025（V）四、画出直接

12、供电方式下，单线牵引网的等效电路图，并求牵引网等值单位阻抗。（4 分）jUj= _Iijliii =1Ii2L linIjIj （7Lzin+2；ZI）+乙I；mlnm2 L2 Lm=12L2L-lI jzm）2L学点端两线黑过超得不右左，线黑出超得两回路的电压方程为:上;:-求:6.4km|15oAJ150A1120A f 175Ai26 9kmj35.9kmI写题考； ; ;名i姓：解得:（1分）（1分）I-28.2km:I60A-3 6.9km-jUj= Iijliii =1hj 2L-lij,（TTz；n+-ZI）+乙Inmlnm2 L2 Lm=12L2L-lI j+2LZin）（1分

13、）由上式得:35.92 36.90.095+2 36.9 - 35.92 36.90.095）线:线：订：封:装1密:+（60 28.2）（兰州交通大学试卷（附卷）勤学习 祝成功 守纪律莫舞弊共 13 页第 7 页共 13 页第 8 页2 36.92 36.9（1 分）兰州交通大学试卷（附卷）勤学习 祝成功 守纪律莫舞弊共 13 页第 9 页共 13 页第 10 页线线I订封封|六、如图所示为牵引网结构图（总计 6.5 分）!Ii七、如图所示为何种供电系统的何种供电方式？（2.5 分）答：同轴电力电缆供电系统的接触网不分段方式共 4.5 分）ATP-自耦变压器所；SP-分区所；SFSF辅助开闭

14、所；T-接触线；R-钢轨；F-正馈线；PW-保护线；SS变电所；CPW-钢轨和保护线间的辅助联接;学点端两线黑过超得不右左，线黑出超得上;:-求:考;（1） 此图是单线铁路还是双线铁路的牵引网？ （ 1 分） 双线铁路（2）此图为何种供电方式的牵引网？ （1 分）AT 供电方式。（3）将图中用字母表示的各部位名称写成文字。（每项 0.5 分，八、（1）写出如图所示的主接线的名称（1 分）答：单母线带旁路母线结线（2）若欲检修回路 L1断路器 QF，写出倒闸操作步骤（8 分） ; ;名i姓：兰州交通大学试卷（附卷）勤学习 祝成功 守纪律莫舞弊共 13 页第 11 页共 13 页第 12 页线封密

15、点端两线黑过超得不右左，线黑出超得不下上：求要写书题考:分评：号学：名姓答：应首先合上旁路断路器 QF2两侧的隔离开关（1 分），然后合旁路 断路器 QF2（1 分），使旁路母线带电（1 分）。检查其有没有异常现 象（ 1分），若正常则合 Li线路旁路隔离开关 QS3（ 1 分），然后断开 QFi（ 1分），拉开其两侧隔离开关（1 分），则 QFi可退出检修。此时， 由旁路断路器 QF2代替线路断路器 QR 工作（1 分），L1线路可以不中 断供电。九、下图为 AT 供电方式牵引侧的主接线，若此牵引变电所主变压器畐I边绕组有中点抽头，此图存在何种错误？（3 分）十、画出单线区段单边供电、单线区

16、段双边供电、复线区段单边并联供电的示意图（每图 2 分，共 6 分）变电所Ancc变电所BB相供电臂（单线区段单边供电方式）变电所A督C_吧一（变电所B点L-R相供电臂:级班TT答： 若此接线对应的牵引变压器的副边线圈有中点抽头， 则过需在变压所出口处设自耦变压器。（单线区段双边供电方式）变电所变电所AF行行C卜行一卜行一分区所分区所C下行下行B1A匕行匕行C上行上行宀C匕行匕行B相供电臂（双线区段单边并联供电方式）兰州交通大学试卷（附卷）勤学习 祝成功 守纪律莫舞弊共 13 页第13共页第 页卜一、画出包含一个 AT 间隔 AT 供电方式示意图，对图中牵引网的各元件名称要进行标注，对不同的电压等级也要求标注 （6 分）点端两线黑过超得不右左，线黑出超得学：求!要;写:书!题:考:变变电电所所丄主510SB（接触网）轨道）Wx（AT空）1（正馈线）评分细则：每项文字标注 0.5 分，8 项共 4 分；图 2 分。共 6 分。十二、如图，个别 BT 的退出，可在带电的情况下进行，此时应遵守的操作顺序是： 先合上接触网单极隔离开关 GW4-35,再合上回流线隔离开关 GW-6/400,最后断开 BT 双极隔离开关 GW4-35/600（4分）创致创致75- 1|- - 十1d/400线:线：订：封:装1密:兰州交通大学试卷（附卷