2010(终稿)电气化铁道供电系统与设计试卷参考答案(DOC)

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兰州交通大学试卷(主卷A )

订线 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
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
6、分区所应设于 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。

8、高压熔断器经常与高压负荷开关配合使用。

9
、如图所示 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。

11、 在牵引变电所中,电容器串入馈电线的作用是:提高牵引网电压水平 12、 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 13、 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。

课程名称:电气化铁道供电系统与设计 班级: 姓名: 学号: 成绩: 班级: 姓名: 学号: 评分:
考题书写要求:上下不得超出黑线,左右不得超过黑线两端点

封线

订线 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; 20、 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。

21、 高速铁路牵引供电系统电源电压等级为220KV ,首选牵引变压器类型为单相变压器,供电方式采用AT 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 、B )。

A .隔离高压 B .拉合小电流回路 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、母线的作用是( A 、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 、B 、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 、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 、B 、D ) A .相当于配电所 B .用在AT 供电方式中,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

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订线 7、改善供电臂电压水平的措施有(A 、C 、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 8、电抗器串联在电容器回路中,它的作用是:(A 、B 、C 、D 、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0.12~0.14,主要用来滤三次谐波。

9、AT 方式下放电器的作用是:(A 、B 、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。

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。

( √) 2. 电力机车的功率因数一般在0.9以下,平均为0.8~0.85。

( √) 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 。

( √) 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。

( √) 5. 配电所仅装有受、配电设备而没有电力变压器。

( √) 6. 采用60°结线的三相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;( √)
8、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。

( √) 9、接触网与回流网络等值导线间的互阻抗∑⋅g j z 越大,回流线屏蔽

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订线 系数h λ越小,则防护效果越好。

( √) 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。

( √) 四、画出直接供电方式下,单线牵引网的等效电路图,并求牵引网等值单位阻抗。

(4分)
两回路的电压方程为: = - (1分) 0 = - + (1分) 解得:
(1分)
由上式得:
(1分)
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-70+GLCA-215100 全补偿单链形悬挂,钢轨为50kg ,两线路轨道中心距离为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,/km Ω0.451=′=′ⅡⅠ
z z ,/km Ω0.095=z ′ⅠⅡ ∑1=ΙΙ=Δj i i j j l I U (I j I j I z L l L z L l ' 2-2+′2‘ⅡⅠ)+∑
1
=n m m m l I ⅡⅡ(ⅠⅡ'
I ' 2-2+z 2z L l L L l j I j I )
∑1=ΙΙ=Δj i i j j l I U (I j I j I z L l L z L l ' 2-2+′2‘ⅡⅠ)+∑
1
=n m m m l I ⅡⅡ(ⅠⅡ'
I ' 2-2+z 2z L l L L l j I j I ) =(150⨯6.4+150⨯15.9+120⨯26.9+175⨯35.9) ⨯(9.3629.35⨯⨯0.095+9.3629.359.362⨯-⨯⨯0.095) +(60⨯28.2) ⨯(
9.3629.35⨯⨯0.451+9.3629.359.362⨯-⨯⨯0.095)=4025(V )

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订线 六、如图所示为牵引网结构图(总计6.5分)
(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,共4.5分) ATP-自耦变压器所;SP-分区所;SFSP —辅助开闭所; 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; 班级: 姓名: 学号: 评分:
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封线七、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 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L 1断路器QF l ,写出倒闸操作步骤(8分)

订线 答:应首先合上旁路断路器QF 2两侧的隔离开关(1分),然后合旁路断路器QF 2(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L 1线路旁路隔离开关QS 3(1分),然后断开QF l (1分),拉开其两侧隔离开关(1分),则QF l 可退出检修。

此时,由旁路断路器QF 2代替线路断路器QF l 工作(1分),L 1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副边绕组有中点抽头,此图存在何种错误?(3分) 答:若此接线对应的牵引变压器的副边线圈有中点抽头,则无需在变压所出口处设自耦变压器。

十、画出单线区段单边供电、单线区段双边供电、复线区段单边并联供电的示意图(每图2分,共6分)
(单线区段单边供电方式)
(单线区段双边供电方式)
(双线区段单边并联供电方式)

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封线 兰州交通大学试卷(附卷)
勤学习 祝成功 守纪律 莫舞弊

订线 十一、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)
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)

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