2-供电方式分析.ppt

高速铁路牵引供电技术
1、牵引供电系统对外部电源的要求
2、牵引网供电方式的比较
3、直供加回流线供电方式分析
4、AT供电方式分析
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GB 12325—90电能质量 供电电压允许偏差
交流50Hz电力系统供电电压偏差定义为实测电压与额定电压之差，以额定电压的百分数表示。
供电电压允许偏差：
（1）35kV 及以上供电电压正、负偏差的绝对值之和不超过额定电压的10%；
（2）10kV 及以下三相供电电压允许偏差为额定电压的±7% ；
（3）220V 单相供电电压允许偏差为额定电压的+7%、-10%。
牵引供电系统对外部电源的要求
1）电压水平对外部电源短路容量的要求
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说明：
1 电压偏差按以下公式计算
2 标准中“供电电压”指的是：
供电部门与用户的产权分界处的电压；
或由供用电协议所规定的电能计量点的电压。
对于电气化铁路牵引变电所，“供电电压”指110kV或220kV母线电压。
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计算到负荷端口，系统电压损失表达式如下
式中，x为负荷端口看出的电网等值相电抗，；Q为该相线路传输的无功功率，kvar；UN为线路额定相电压，kV； 为负荷功率因数角，感性负荷取正值。
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按三相负荷，将上式变化一下，系统电压损失表达式如下
式中，UN为线路额定相电压，kV；Sk为负荷端口的系统三相短路容量，MVA；ST为负荷三相变压器容量，kVA；负荷功率因数角。
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进一步，计算电压偏差
式中，Sk为负荷端口的系统三相短路容量，MVA；ST为负荷三相变压器容量，kVA；负荷功率因数角。
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上式表明，可以通过以下两条途径，来保证供电电压偏差满足国家标准要求：（等值电路解释；措施）
（1）电网中传输的无功功率尽可能小；
（2）负荷端口的系统三相短路容量尽可能地大。
系统短路容量与发电容量和负载点所在地点有关。发电容量越大，短路容量越大；负载点距离电力系统电源越近，即电压等级越高，短路容量也越大。
由此可见，维持良好的供电电压水平，取决于供电部门和电力用户双方的共同努力。
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通常认为，高一级电网的供电能力较强。
2005年对国内南方某城市电网20个110kV变电站、70个220kV变电站的短路容量调查，结果如下：
（1）110kV的短路容量： MVA- MVA
（2）220kV的短路容量： MVA- MVA
2006年对国内华北某电网4个110kV变电站、10个220kV变电站的短路容量调查，结果如下：
（1）110kV的短路容量：、、
、3077MVA；
（2）220kV的短路容量： MVA~ MVA
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我国边远地区电气化铁路目前面临的问题是电网短路容量偏小，供电能力较弱。
电网短路容量偏小意味着系统发电容量偏小或电源距负荷中心偏远。
国外专家通常认为，电网公共连接点短路容量不足用户容量的30倍时，可以视其为小电网，小电网常见的电能质量问题之一就是供电电压偏差较大。
在弱小电网中，牵引负荷可能引起电网电压较大的偏差和波动。
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相对西部而言，我国东部经济发达地区的电网较为强大，京沪电铁北京、上海段牵引变电所110k