电气化铁道供电系统7.docx

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电气化铁道供电系统7

第十四讲习题

一.判断题

1.减少牵引供电系统电能损失的措施之一是:

限制供电臂的长度。

（√）

2.减少牵引供电系统电能损失的措施之一是:

增设加强导线。

（√）

3.减少牵引供电系统电能损失的措施之一是:

牵引网应采用直接供电方式。

（√）

4.减少牵引供电系统电能损失的措施之一是:

对牵引网结构布置、材质、导线及截面进行优选，以降低牵引网阻抗。

（√）

5.减少牵引供电系统电能损失的措施之一是:

在双线区段，采用上、下行线路接触网在供电臂末端并联供电。

（√）

6.减少牵引供电系统电能损失的措施之一是:

在双线区段，采用上、下行线路接触网在供电臂末端分开供电。

（×）

7.导线允许载流量：

是指在一定环境条件下，不超过导线最高允许工作温度时所传输的电流。

（√）

8.导线允许载流量：

是指在一定环境条件下，超过导线最高允许工作温度时所传输的电流。

（×）

9.简单悬挂接触网允许载流量即等于所采用的接触线允许载流量。

（√）

10.简单悬挂接触网允许载流量不等于所采用的接触线允许载流量。

（×）

11.单链形悬挂接触网允许载流量等于承力索、接触线与加强导线载流量之和。

（√）

12.单链形悬挂接触网允许载流量小于承力索、接触线与加强导线载流量之和。

（×）

13.当考虑接触线的磨耗时，接触悬挂的允许载流量尚需减小。

（√）

14.当考虑接触线的磨耗时，接触悬挂的允许载流量有所增加。

（×）

二．填空题

1.在每台变压器的铭牌上都标有（空载）损耗与短路损耗。

2.在每台变压器的铭牌上都标有空载损耗与（短路）损耗。

3.单相结线牵引变电所，当一台牵引变压器运行时其全年空载电能损失为:

（）

4.单相结线牵引变电所，当一台牵引变压器运行时其全年负载电能损失为:

（）

5.单相结线牵引变电所，当两台牵引变压器并联运行时，其全年负载电能损失为:

（）

6.单相结线牵引变电所，当两台牵引变压器并联运行时，其全年空载电能损失为:

（）

7.减少牵引供电系统电能损失的措施之一是:

对牵引网结构布置、材质、导线及截面进行优选，以（降低）牵引网阻抗。

8.减少牵引供电系统电能损失的措施之一是:

对牵引网结构布置、材质、导线及截面进行（优选），以降低牵引网阻抗。

9.减少牵引供电系统电能损失的措施之一是:

对牵引网结构布置、材质、导线及截面进行优选，以降低牵引网（阻抗）。

10.减少牵引供电系统电能损失的措施之一是:

在双线区段，采用上、下行线路（接触网）在供电臂末端并联供电。

11.减少牵引供电系统电能损失的措施之一是:

在双线区段，采用上、下行线路接触网在供电臂（末端）并联供电。

12.减少牵引供电系统电能损失的措施之一是:

在双线区段，采用上、下行线路接触网在供电臂末端（并联）供电。

13.导线允许载流量：

是指在一定环境条件下，不超过导线（最高）允许工作温度时所传输的电流。

14.导线允许载流量：

是指在一定环境条件下，不超过导线最高允许工作（温度）时所传输的电流。

15.导线允许载流量：

是指在一定环境条件下，不超过导线最高允许工作温度时所传输的（电流）。

16.单链形悬挂接触网允许载流量等于（承力索）、接触线与加强导线载流量之和。

17.单链形悬挂接触网允许载流量等于承力索、（接触线）与加强导线载流量之和。

18.单链形悬挂接触网允许载流量等于承力索、接触线与加强导线载流量之（和）。

19.当考虑接触线的磨耗时，接触悬挂的允许载流量尚需（减小）。

20.当考虑接触线的磨耗时，接触悬挂的允许（载流量）尚需减小。

21.当电气化铁路有较大的（迂回）区段时，应设置捷接线。

22.当电气化铁路有较大的迂回区段时，应设置（捷接线）。

23.增设加强导线。

即可以减少（电压）损失，又可以减少电能损失。

24.增设加强导线。

即可以减少电压损失，又可以减少（电能）损失。

25.在双线区段，采用上、下行线路接触网在供电臂（末端）并联供电，可减少牵引网电能损失。

26.在双线区段，采用上、下行线路接触网在供电臂末端（并联）供电，可减少牵引网电能损失。

27.在双线区段，采用上、下行线路接触网在供电臂末端并联供电，可（减少）牵引网电能损失。

28.作为快捷估算，单链形悬挂中，流过钢绞线承力索的电流大约为（接触线）电流的15％。

29.作为快捷估算，单链形悬挂中，流过钢绞线（承力索）的电流大约为接触线电流的15％。

30.按经济截面选择接触悬挂:

实际设计中（增大）导线截面，以减少电能损失，以便一次投资增量能在回收期内通过减少电能损失费用而得到补偿。

31.按经济截面选择接触悬挂:

实际设计中增大导线截面，以（减少）电能损失，以便一次投资增量能在回收期内通过减少电能损失费用而得到补偿。

32.按经济截面选择接触悬挂:

实际设计中增大导线截面，以减少电能损失，以便一次投资增量能在回收期内通过减少电能损失费用而得到（补偿）。

第十五讲习题

一.判断题

1.对称分量中的正序分量的特点为：

三个相量大小相等，相位差各为120o,其相序与系统正常运行方式的相序相同。

（√）

2.对称分量中的正序分量的特点为：

三个相量大小相等，相位差各为120o,其相序与系统正常运行方式的相序相反。

（×）

3.对称分量中的负序分量的特点为：

三个相量大小相等，相位差各为120o,其相序与系统正常运行方式的相序相同。

（×）

4.对称分量中的负序分量的特点为：

三个相量大小相等，相位差各为120o,其相序与系统正常运行方式的相序相反。

（√）

5.对称分量中的零序分量三个相量大小相等，相位相同。

（√）

6.对称分量中的零序分量三个相量大小不等，相位相同。

（×）

二．填空题

1.对称分量中的正序分量的特点为：

三个相量大小（相等），相位差各为120o,其相序与系统正常运行方式的相序相同。

2.对称分量中的正序分量的特点为：

三个相量大小相等，相位差各为120o,其相序与系统正常运行方式的相序（相同）。

3.对称分量中的负序分量的特点为：

三个相量大小相等，相位差各为120o,其相序与系统正常运行方式的相序（相反）。

4.对称分量中的（负序）分量的特点为：

三个相量大小相等，相位差各为120o,其相序与系统正常运行方式的相序相反。

5.对称分量中的零序分量三个相量大小（相等），相位相同。

6.对称分量中的零序分量三个相量大小相等，相位（相同）。

7.单相工频交流电气化铁道牵引负荷对电力系统的影响分（三）个方面。

8.单相工频交流电气化铁道牵引负荷对（电力）系统的影响分三个方面。

三．选择题

1.对称分量中的正序分量的特点为：

（A）

A.三个相量大小相等，相位差各为120o,其相序与系统正常运行方式的相序相同。

B.三个相量大小相等，相位差各为180o,其相序与系统正常运行方式的相序相同。

C.三个相量大小相等，相位差各为120o,其相序与系统正常运行方式的相序相反。

D.以上答案都不对。

2.对称分量中的负序分量的特点为：

（C）

A.三个相量大小相等，相位差各为120o,其相序与系统正常运行方式的相序相同。

B.三个相量大小相等，相位差各为180o,其相序与系统正常运行方式的相序相同。

C.三个相量大小相等，相位差各为120o,其相序与系统正常运行方式的相序相反。

D.以上答案都不对。

3.对称分量中的零序分量的特点为：

（A）

A.三个相量大小相等，相位相同。

B.三个相量大小不等，相位相同。

C.三个相量大小相等，相位相反。

D.以上答案都不对。

4.单相工频交流电气化铁道牵引负荷对电力系统的影响分三个方面：

（B）

A.1.在电力系统中引起零序电流;2.电力机车产生的高次谐波电流进入电力系统;3.牵引负荷的功率因数较低。

B.在电力系统中引起负序电流;2.电力机车产生的高次谐波电流进入电力系统;3.牵引负荷的功率因数较低。

C.在电力系统中引起负序电流;2.电力机车产生的高次谐波电流进入电力系统;3.牵引负荷的功率因数较高。

D.以上答案都不对。

四.简答题

1.请说明单相工频交流电气化铁道牵引负荷对电力系统的影响分几个方面？

1.在电力系统中引起负序电流;

2.整流型电力机车产生的高次谐波电流进入电力系统;

3.牵引负荷的功率因数较低。

第十六讲习题

一.判断题

1.单相负荷的正序电流的有功功率为（√）

2.单相负荷的正序电流的有功功率为零。

（×）

3.单相负荷的负序电流的有功功率为（√）

4.单相负荷的负序电流的有功功率为零（×）

5.单相负荷的正序电流和负序电流序视在功率相等。

（√）

6.单相负荷的正序电流和负序电流序视在功率不等。

（×）

7.单相负荷在三相系统电路中产生的电能损失为：

正序电流和负序电流电能损失相等。

（√）

8.单相负荷在三相系统电路中产生的电能损失为：

正序电流和负序电流电能损失不等。

（×）

9.单相结线牵引变压器电流不对称系数等于:

100%。

（√）

10.单相结线牵引变压器电流不对称系数等于:

50%（×）

11.单相和三相V，V结线、三相YN，d11结线牵引变压不对称度相同。

（√）

12.单相和三相V，V结线、三相YN，d11结线牵引变压不对称度不同。

（×）

13.当n＝0（两供电臂中一臂有电流，另一臂无电流）时，各种牵引变压器的不对称度相同，等于100%。

（√）

14.当n＝0（两供电臂中一臂有电流，另一臂无电流）时，各种牵引变压器的不对称度不相同。

（×）

15.斯科特结线变压器负荷，在电力系统中引起的不对称度，当n＝l（两供电臂电流相等）时，等于零。

（√）

16.斯科特结线变压器负荷，在电力系统中引起的不对称度，当n＝l（两供电臂电流相等）时，等于50%。

（×）

二．填空题

1.单相负荷的正序电流的有功功率为:

（）。

2.单相负荷的负序电流的有功功率为:

（零）。

3.单相负荷的正序电流和负序电流序视在功率（相等）。

4.（单相）负荷的正序电流和负序电流序视在功率相等。

5.单相负荷在三相系统电路中产生的电能损失为：

正序电流和负序电流电能损失（相等）。

6.单相负荷在三相系统电路中产生的电能损失为：

正序电流和负序电流（电能）损失相等。

7.单相结线牵引变压器电流不对称系数等于（100%）。

8.单相和三相V，V结线、三相YN，d11结线牵引变压不对称度（相同）。

10.单相和三相V，V结线、三相YN，d11结线牵引变压不对称度相同,等于：

（）。

11.当n＝0（两供电臂中一臂有电流，另一臂无电流）时，各种牵引变压器的不对称度相同，等于（100%）。

12.当n＝0（两供电臂中一臂有电流，另一臂无电流）时，各种牵引变压器的不对称度（相同）。

13.斯科特结线变压器负荷，在电力系统中引起的不对称度，当n＝l（两供电臂电流相等）时，等于（零）。

14.斯科特结线变压器负荷，在电力系统中引起的不对称度，当（n＝l两供电臂电流相等）时，等于零。

15.斯科特结线变压器负荷，在电力系统中引起的不对称度，等于：

（）。

三.简答题

1.请简述说明负序电流对电力系统同步发电机的影响。

●单相牵引负荷，引起发电机的不对称运行。

当最大一相电流达到额定值时，较小的两相电流却小于额定值。

因此，限制了发电机的出力。

●当负序电流流过发电机定子绕组时，产生负序旋转磁场。

它相对于转子的旋转速度为同步转速的两倍，在转子表面感应产生涡流。

这些附加电流和涡流形成附加损耗，引起转子温增高。

●由负序旋转磁场与转子激磁磁势以及由正序旋转磁场与定子负序磁势所产生的两倍工频的交变电磁力矩，同时作用在转子转轴和定子机座上，引起两倍工频的附加振动。

2.请简述说明负序电流对电力系统中感应电动机的影响。

●当负序电流流入电力系统时，将造成感应电动机定子绕组三相电压不对称而使正序分量减小，必将引起转子电流增加，造成各相电流不平衡，从而降低运行效率，使电动机过热。

●负序电流还将在电动机中产生负序旋转磁场，对转子产生制动力矩而引起制动作用，使电动机出力下降。

电压不对称度越大，该制动力矩越大。

第十七讲习题

一.判断题

1.负序电流流过输电线路时，要产生电能损失，从而降低了输电线路的输送能力。

（√）

2.负序电流流过输电线路时，不会产生电能损失，不会降低输电线路的输送能力。

（×）

3.负序电流容易使电力系统中以负序分量起动的继电保护及自动装置误动作，从而增加保护的复杂性。

（√）

4.负序电流不会使电力系统中以负序分量起动的继电保护及自动装置误动作。

（×）

5.牵引变电所换接相序:

是指各相邻牵引变电所牵引变压器的原边各端子轮换接入电力系统中的不同的相。

目的是减轻牵引供电系统对电力系统的负序影响。

（√）

6.牵引变电所换接相序:

是指各相邻牵引变电所牵引变压器的原边各端子轮换接入电力系统中的不同的相。

目的是增加牵引供电系统对电力系统的负序影响。

（×）

7.在电气化铁路中，整流型电力机车是牵引供电系统的主要谐波源，给电力系统带来的高次谐波。

（√）

8.在电气化铁路中，牵引变压器是牵引供电系统的主要谐波源，同时给电力系统带来的高次谐波。

（×）

9.电力机车的整流设备相当于单相全波整流。

在理论上产生的特征谐波为奇次波。

（√）

10.电力机车的整流设备相当于单相全波整流。

在理论上产生的特征谐波为偶次波。

（×）

11.流型电力机车的功率因数，一般为0.80－0.85左右。

（√）

12.流型电力机车的功率因数，一般为0.70－0.75左右。

（×）

13.牵引变压器高压侧的功率因数为0.77－0.78左右。

（√）

14.牵引变压器高压侧的功率因数为0.87－0.88左右。

（×）

15.国家规定：

电气化铁道牵引负荷在牵引变电所牵引变压器高压侧的月平均功率因数应达到0.90以上。

（√）

16.国家规定：

电气化铁道牵引负荷在牵引变电所牵引变压器高压侧的月平均功率因数应达到0.70以上。

（×）

17.安装并联电容补偿装置，既可以提高牵引负荷功率因数又可以减少牵引负荷的谐波电流。

（√）

18.安装并联电容补偿装置，既可以减少牵引负荷功率因数又可以提高牵引负荷的谐波电流。

（×）

19.安装并联电容补偿装置，改善电力系统电压质量，提高牵引变电所牵引侧母线电压。

（√）

20.安装并联电容补偿装置，改善电力系统电压质量，降低牵引变电所牵引侧母线电压。

（×）

二．填空题

1.负序电流流过输电线路时，要产生电能（损失），从而降低了输电线路的输送能力。

2.负序电流流过输电线路时，要产生电能损失，从而（降低）了输电线路的输送能力。

3.负序电流容易使电力系统中以（负序）分量起动的继电保护及自动装置误动作，从而增加保护的复杂性。

4.负序电流容易使电力系统中以负序分量起动的继电保护及自动装置（误动作），从而增加保护的复杂性。

5.牵引变电所换接相序:

是指各（相邻）牵引变电所牵引变压器的原边各端子轮换接入电力系统中的不同的相。

目的是减轻牵引供电系统对电力系统的负序影响。

6.牵引变电所换接相序:

是指各相邻牵引变电所牵引变压器的（原边）各端子轮换接入电力系统中的不同的相。

目的是减轻牵引供电系统对电力系统的负序影响。

7.牵引变电所换接相序:

是指各相邻牵引变电所牵引变压器的原边各端子（轮换）接入电力系统中的不同的相。

目的是减轻牵引供电系统对电力系统的负序影响。

8.牵引变电所换接相序:

是指各相邻牵引变电所牵引变压器的原边各端子轮换接入电力系统中的（不同）的相。

目的是减轻牵引供电系统对电力系统的负序影响。

9.牵引变电所换接相序:

是指各相邻牵引变电所牵引变压器的原边各端子轮换接入电力系统中的不同的相。

目的是（减轻）牵引供电系统对电力系统的负序影响。

10.在电气化铁路中，整流型电力机车是牵引供电系统的主要（谐波）源，给电力系统带来的高次谐波。

11.在电气化铁路中，整流型电力机车是牵引供电系统的主要谐波源，给电力系统带来的（高次）谐波。

12.电力机车的整流设备相当于单相全波整流。

在理论上产生的特征谐波为（奇）次波。

13.流型电力机车的功率因数，一般为（0.80－0.85）左右。

14.牵引变压器高压侧的功率因数为（0.77－0.78）左右。

15.国家规定：

电气化铁道牵引负荷在牵引变电所牵引变压器高压侧的月平均功率因数应达到（0.90）以上。

16.安装并联电容补偿装置，既可以（提高）牵引负荷功率因数又可以减少牵引负荷的谐波电流。

16.安装并联电容补偿装置，既可以提高牵引负荷功率因数又可以（减少）牵引负荷的谐波电流。

17.安装并联电容补偿装置，改善电力系统电压质量，提高牵引变电所牵引侧母线（电压）。

18.安装并联电容补偿装置，改善电力系统电压质量，（提高）牵引变电所牵引侧母线电压。

三.简答题

1.请简要说明负序电流对电力变压器的影响。

●使三相电流不对称,当最大一相电流达到额定值或允许过载值时，较小的两相电流却还小于该值，从而使变压器容量利用率下降。

●负序电流造成变压器的附加电能损失，并在变压器铁芯磁路中造成附加发热。

2.请简要说明负序电流对继电保护的影响。

负序电流容易使电力系统中以负序分量起动的继电保护及自动装置误动作，从而增加保护的复杂性。

3.请简要说明牵引供电系统可采取减少负序影响的措施。

①相邻牵引变电所的牵引变压器原边换接相序，合理安排接触网分段及其相序.

②牵引变电所采用电流不对称度小的牵引变压器.

4.请简述电力系统可采取减少负序影响的措施。

①在发电厂或枢纽变电所安装特殊订货的同步调相机。

但是，这项措施的基建投资较大，占地较多，一般不到万不得已是不采用的.

②临时性的过渡措施，电力系统可采取一些临时运行方式。

如将某些输电线路、变压器、电抗器投入或退出，以此来改变系统中负序电流的分配。

5.请简要说明牵引变电所的换接相序。

牵引变电所换接相序:

是指各相邻牵引变电所牵引变压器的原边各端子轮换接入电力系统中的不同的相。

目的是减轻牵引供电系统对电力系统的负序影响。

6.请简述牵引变电所换接相序的基本要求。

①对称。

把各牵引变电所的单相牵引负荷轮换接入电力系统中的不同的相，使电力系统三相电流大致对称。

②三相YN，dll结线、单相和三相V,V结线的两个相邻牵引变电所之间，两供电臂一般设计为同相,牵引变电所直接相连的两供电臂为不同相。

7.请简述牵引变电所换接相序的基本原则。

①相邻电气化铁路汇合处（一般指枢纽地区），如果不设牵引变电所，考虑各供电臂为同相。

②三相YN，d11结线的牵引变电所换接相序，应考虑将重负荷供电臂作为引前相。

通常安排轻,重负荷供电臂交替出现。

③对于由同一电力系统单边供电的电气化区段，牵引变电所采用依次换接相序方式。

其特点是：

在每六个牵引变电所构成的一个完整换相循环中，前三个和后三个采取依次连接方式。

④对于由同一电力系统双边供电的电气化区段，采用对称换接相序方式。

其特点是：

在每六个牵引变电所构成的一个完整换相循环中,前三个和后三个采取对称连接方式。

8.请简要说明谐波电流对电力系统发电机的不良影响。

①谐波电流流入三相定子绕组时，产生旋转磁场，引起振动扭矩。

谐波旋转磁场对转子以数倍同步转速的速度相交链，因此在转子回路中感应出数倍基波频率的电压和电流。

由定子的谐波旋转磁场与转子的激磁电流以及由定子的工作旋转磁场与谐波在转子中感应的电流相互作用而产生的交变电磁力矩，传到转子转轴和定子机座上，引起额外的振动扭矩。

②谐波电流流入三相定子绕组时，还增加定子绕组和定子铁芯的附加电能损失和发热。

③引起转子激磁绕组的附加发热。

当谐波电流与负序电流同时流入三相定子绕组时，则在转子激磁绕组回路中感应出6倍或12倍基波频率的电流。

该电流引起附加的电能损失和发热。

④引起阻尼绕组过热，以致损坏。

由于谐波旋转磁场在转子上的阻尼绕组中感应出电势而引起电流。

当感应电流过大时，会导致阻尼绕组过热，以致损坏。

9.请简要说明谐波电流对感应电动机的不良影响。

感应电动机的谐波功率损失主要是铜损，当流过感应电动机的谐波电流增大时，其铁芯齿部磁饱和增大，使基波电抗和谐波电抗都减小，因而使谐波功率损失增大。

此外，磁饱和也会引起激磁阻抗和基波负序阻抗减小。

在感应电动机的端电压和基波负序电压一定时，激磁电流和负序电流引起的铜损也会增大。

从而引起附加发热增大。

10.请简要说明谐波电流对电力系统电气计量仪表的不良影响。

高次谐波对电气计量仪表，特别是电能计量仪表，影响较大。

这是因为现在使用的功率表并没有关于受高次谐波和功率因数影响而产生误差的限制措施。

11.请简要说明谐波电流对电力系统变压器的不良影响。

由于谐波电流流入变压器产生的铁芯磁滞现象会引起噪音增大。

此外，还会由高次谐波电流、电压而引起的附加铁损和铜损，使变压器总电能损失增大，容量利用率减小。

12.请简要说明减少谐波影响的措施。

有以下几项措施：

①在牵引变电所牵引侧装设并联电容补偿装置。

装置中的参数选择，考虑以滤掉3次谐波电流为主。

②减少谐波电流的发生量。

变流器实行多脉冲化,是一种行之有效的措施，不但使谐波的次数减少，而且波电流含量也大大减少，从而使流人电力系统的谐波电流也大为减少。

③在电力机上加装并联补偿滤波装置。

分别在机车变压器副边的调压绕组间与基本绕组间，加装并联补偿滤波装置，分别滤掉3次和5次谐波电流，从而减少电力机车负荷电流中的谐波电流含有率。

13.请简要说明功率因数低的不良影响。

①电力牵引负荷的功率因数低，不但使变压器等供电系统设备的能力不能充分利用,同时降低发电机组的输出能力和输变电设备的供电能力，使电气设备的效率降低，发电和输变电的成本提高。

②增加输电网络中的电能损失

③增加输电网络中的电压损失。

14.请简要说明提高牵引负荷功率因数的措施。

可采取的措施如下：

①提高用电自然功率因数。

例如，提高电力机车的功率因数；改善牵引网的阻抗特性，包括减小牵引网单位阻抗值和阻抗角，限制供电臂的长度等。

②在牵引变电所牵引侧装设并联电容补偿装置。

15.请述简并联电容补偿装置的作用。

1）高功率因数:

减少无功电流，提高功率因数。

2）吸收谐波电流

3）改善电力系统电压质量，提高牵引变电所牵引侧母线电压;

4）减少电力系统电能损失。

并联电容补偿装置后，流经电力系统的电流变小，故显然并联电容补偿电容后可以减少电力系统的电能损失。

第十八讲习题

一.判断题

1.直接供电方式牵引网是一种极端不对称的输电线路。

（√）

2.直接供电方式牵引网是一种极端对称的输电线路。

（×）

3.接触网所带高电压将在邻近空间产生高压电场。

（√）

4.接触网所带高电压不在邻近空间产生高压电场。

（×）

5.接触网中流通的交流电流将在环绕其周围空间产生很强的未被平衡的交变磁场。

（√）

6.直接供电方式牵