电气化铁路牵引供电系统试卷1讲课教案

电气化铁路供电系统 试卷1一、单项选择题（在每小题的四个备选答案中，选出一个正确的答案，并将其代码填入题干后的括号内。

每小题1分，共20分）1．我国电气化铁道牵引变电所由国家（ ）电网供电。

（ ）A 超高压电网B 区域电网C 地方电网D 高压电网2．牵引网包括 （ ）A 馈电线、轨道和大地、回流线B 馈电线、接触网、轨道和大地、回流线C 馈电线、接触网、回流线D 馈电线、接触网、电力机车、大地3．通常把（ ）装置的完整工作系统称为电力系统。

（ ）A 发电、输电、变电、配电、用电B 发电、输电、配电、用电C 发电、输电、配电、 用电D 发电、输电、用电4．低频交流制牵引网供电电流频率有：（ ） （ ）A 50Hz 或25HzB 30Hz 或50HzC 2163Hz 或25Hz D 20Hz 或25Hz 5．单相结线牵引变电所牵引变压器的容量利用率（额定输出容量与额定容量之比值）可达( )。

（ ）A 100%B 75.6%C 50%D 25%6．牵引变压器采用阻抗匹配平衡变压器时，阻抗匹配系数等于1时，且副边两负荷臂电流I I αβ=&&，原边三相电流（ ） （ ） A 平衡 B 无负序电流 C 对称 D 有零序电流7．交流牵引网对沿线通信线的静电影响由（ ）所引起。

（ ）A 牵引网电流的交变磁场的电磁感应B 牵引网电场的静电感应C 牵引网电场的高频感应D 牵引电流的高次谐波8．牵引网导线的有效电阻0r r ξ=（0r 是直流电阻；ξ是有效系数）。

对于工频和牵引网中应用的截面不太大的铝、铜等非磁性导线，有效系数ξ（ ）。

（ ）A ξ≈1B ξ≈2C ξ≈3D ξ≈49．以下不属于减少电分相的方法有（ ）。

（ ）A 采用单相变压器B 区段内几个变电所采用同相供电C 复线区段内采用变电所范围内同行同相，上、下行异相D 采用直供+回流线供电方式10．对于简单悬挂的单线牵引网，1z 、2z 和12z 分别表示接触网—地回路，轨道—地回路的自阻抗及两回路的互阻抗，牵引网的等值单位阻抗z （ ）。

（ ） A 21221z z z - B 12212z z z z - C 12221z z z z - D 21212z z z - 11．单链形悬挂的单线牵引网比简单悬挂相比多了一条（ ）。

（ ）A 承力索B 接触网C 回流线D 加强导线12．根据国家标准《铁道干线电力牵引交流电压标准》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（ ）kV 。

( )A 27.5B 25C 20D 1913．牵引网的电压损失等于牵引变电所牵引侧母线电压与电力机车受电弓上电压的 ( )A 平方差B 算数差C 向量差D 平均值14．牵引网当量阻抗Z 为 ( )A sin cos R X ϕϕ+B cos sin R X ϕϕ+C sin R X ϕ+D cos R X ϕ+15．对于三相结线变压器，应以（ ）向轻负荷臂供电为宜。

（ ）A 任一相B 引前相C 滞后相D 以上答案都不对16．牵引供电系统的电能损失包括（ ）。

（ ）A 电力系统电能损失，牵引网电能损失B 电力系统电能损失，牵引变电所电能损失C 牵引网电能损失，牵引变电所电能损失D 牵引变电所电能损失，馈线电能损失17．按经济截面选择接触悬挂，如果增大导线截面引起的一次投资增量，能够在回收期( )内通过减少电能损失费用而得到补偿，此时即使原导线允许载流量满足要求，也应考虑增大导线截面。

（ ）A 3年B 5年C 7年D 8年18．变电所得母线上必须装设( )，这是限制雷电造成过电压的保护措施之一。

（）A 避雷网B 避雷针C 避雷线D 避雷器19．单母线分段的结线与单母线不分段结线相比，当母线检修时，停电范围( )。

（）A 增加一倍范围B 减少三分之一范围C 减少四分之一范围D 减少一半范围20．牵引变压器的安装容量，是选择计算容量和校核容量两者（），然后按实际系列产品的规格选定牵引变压器的台数和容量。

（）A 平均值B 较小值C 较大值D 均方根值二、多项选择题 (在每小题的五个备选答案中，选出二至五个正确答案，并将其代码填在题干后的括号内；错选、多选不得分。

每小题2分，共10分)1．属于改善供电臂电压水平的方法有（）。

（）A 提高牵引变电所母线电压B 串联电容补偿C 降低牵引网阻抗D 采用合理的牵引网供电方式2．为了减少牵引供电系统电能损失，对牵引变压器可以考虑采用（）。

（）A 结合牵引变压器经济运行选择容量B 采用并联电容补偿装置C 实行牵引变压器经济运行D 采用节能型变压器3．电抗器串联在电容回路中的作用是（）。

（）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 降低断路器分闸时电弧重燃的可能性4．对牵引变电所主接线的基本要求有（）。

（）A 可靠性B 灵活性C 安全性D经济性5．在牵引变电所内集中安装并联电容补偿装置的安装部位有（）方案。

（）A 牵引侧滞后相集中补偿B 牵引侧引前相集中补偿C 牵引侧两相等容量补偿D 牵引侧两相不等容量补偿三、判断题（认为对的，在题后的括号内打“√”，认为错的打“×”。

每小题1分，共10分）1．同轴电缆的供电方式对净空要求低，接触网结构简单，对邻近通信线路防护好，是一种优良的供电方式。

（）2．电力机车电流为周期性的正弦波。

（）3．危险电压可由牵引网的静电感应产生，也可由其电磁感应产生。

（）4．双线牵引网可等效为三条基本回路，上行接触网—地回路，下行接触网—地回路，轨道网—地回路。

（）5．单相V,v结线变压器的最大电压损失与功率因数、供电臂最大电流和变压器电抗有关。

（）6．AT供电方式的牵引网阻抗是一种均匀分布的参数。

（）7．在容量较小的35kV电压等级以下变电所或雷害较轻的电气化铁路牵引变电所的馈线侧，可采用空心抗雷圈来消除雷电波的侵入。

（）8．单线区段，单线单边供电时，可不设分区所。

（）9．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。

（）10．电力机车采用再生制动时，功率因数大大提高。

（）四、简答题（每小题6分，共30分）1．简述AT供电方式的优缺点。

2．简述单母线接线的优缺点。

3．简述牵引变电所换接相序的基本要求。

4．请写出单相接线牵引变压器的全年实际总负载电能损失、全年实际总空载电能损失和全年实际总电能损失的公式。

5．将图1所示的上、下行接触网共用AT的供电方式牵引网构成示意图补充完整，并简述这种方式的特点。

上行T下行T上行R下行R正馈线图1五、分析计算题（每小题10分，共30分）1．已知一段单线电气化铁路，接触网采用简单悬挂，接触线采用GLCA—100 215，直流电阻0.184km/Ω，等效半径8.57mm，大地电导率是410-1/cmΩg，试求接触线—地回路的自阻抗jz。

2．如图2所示，当线路断路器1QF需检修时，可用QF代替1QF的工作。

分析并给出倒闸作业步骤。

ⅠW图23．牵引变电所并联电容补偿装置用于直接供电方式的主接线如图3所示，要求分析主接线的主要设备及各自的作用。

FUCFUCFUCFUC图3电气化铁路供电系统试题1参考答案及评分标准一、单项选择题（每小题1分，共20分）1．B 2．B 3.A 4.C 5．A 6．C 7．B 8．A 9．D 10．D 11．A 12．A 13．B 14．B 15．C 16．C 17．D 18．D 19．D 20．C 二、多项选择题（错选、多选不得分。

每小题2分，共10分）1．ABCD 2．ACD 3．ABCD 4．ABCD 5．ACD三、判断题（每小题1分，共10分）1．√2．×3．√4．√5．√6．×7．×8．√ 9．×10．×四、简答题（每小题6分，共30分）1. （本题6分）AT供电方式的优点：（1）AT供电方式无需提高牵引网的绝缘水平即可将供电电压提高一倍；（1分）（2）牵引变电所的间距亦增大到90km—l00km，对高速行车十分有利；（1分）（3）AT牵引网能保证机车取流的连续性；（1分）（4）用电质量提高。

（1分）AT供电方式的缺点：结构比较复杂。

如变配电装置除了结构比较复杂的牵引变电所外、还有开闭所、分区所和自稠变压器所等。

在开闭所、分区所、自耦变压器所以及主变压器副边中点不接地的牵引变电所设置自耦变压器等。

（2分）2. （本题6分）单母线接线的优点：（1）接线简单设备少，能满足一定的可靠性；（1分）（2）母线便于向两端延伸，扩建方便；（1分）（3）每一回路由断路器切断负荷电流和故障电流；（1分）（4）任一出线可从任何电源回路取得电能；（1分）单母线接线的缺点：（1）可靠性差。

母线故障及检修母线和与母线连接的隔离开关时要造成停电；检修任一回路及其断路器时，会使该回路停电，但其它回路不受影响；（1分）（2）调度不方便。

电源只能并列运行，不能分列运行。

并且线路侧发生短路时，有较大的短路电流。

（1分）3. （本题6分）（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。

（1.5分）（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。

（1.5分）（3）单相结线的两个相邻牵引变电所之间，两供电臂不同相；牵引变电所直接相连的两供电臂为同相。

（1.5分）（4）相邻的不同相的两供电臂接触网分相绝缘器两端电压相位差应为600。

（1.5分）4. （本题6分） 全年实际总负载电能损失：2d d 2I ΔA 0.438ΔP I x e=（104kWh/年） （2分） 全年实际总空载电能损失：000ΔA 0.8762ΔP 1.752ΔP =⨯=（104kWh/年） （2分） 全年实际总电能损失：T d 0ΔA =ΔA +ΔA （104kWh/年） （2分）5. （本题6分）上行T下行T上行R 下行R 正馈线（3分） 该方式可以大量减少自耦变压器和正馈线的数量，在上、下行牵引网负荷相差悬殊的条件下，自耦变压器可以得到较好的利用，造价便宜。

但上、下行牵引网连在一起，在电气上不易分开，一旦发生事故，影响范围大。

（3分）五、分析计算题（每小题10分，共30分）1． （本题10分）等效地回线的入地深度：g D =（m ） （4分）接触线—地回路的自阻抗：0.050.145lg gj j j D z r j R ε=++ （4分）=0.184+0.05+3932100.145lg 8.57j ⨯ =0.234+j0.730=0.767∠72.20（km /Ω） （2分）2． （本题10分）（1）合QS3，使QS3与QF 并联，以防止在分段开关QF 断开时系统解列；（2分）（2）断QF 并转换成1QF 继电保护； （1分）（3）断QS2； （1分）（4）合旁路隔离开关1QS P ； （1分）（5）合QF ，使QF 与1QF 并联； （1分）（6）断1QF ； （1分）（7）断1QF 两侧的隔离开关。