柔性牵引供电方式设计方案研究

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1、国内图书分类号：TM922国际图书分类号：621．3密级：公开西南交通大学研究生学位论文年级：三Q二二级姓名：隧圣搀申请学位级别：王程亟±专业：电氢至程指导教师：鲤缉暨二。一四年五月ClassfiedIndex：TM922U．D．C：621．3SouthwestJiaotongUniversityMasterDegreeThesisTHEDEGSINOFFLEXIBLETRACTIONPOWERSUPPLYMODEGrade：2011Candidate：ChenDong—meiAcademicDe铲eeAppliedfor

2、：MasterofEngineeringSpeciality：TractionPowerSupplySupervisor：Pro￡XieShao—fengMay，2014西南交通大学学位论文版权使用授权书本学位论文作者完全了解学校有关保留、使用学位论文的规定，同意学校保留并向国家有关部门或机构送交论文的复印件和电子版，允许论文被查阅和借阅。本人授权西南交通大学可以将本论文的全部或部分内容编入有关数据库进行检索，可以采用影印、缩印或扫描等复印手段保存和汇编本学位论文。本学位论文属于1．保密口，在年解密后适用本授权书；2．不保

3、密彰使用本授权书。(请在以上方框内打“v”)学位论文作者签名：俐轰指导老师签名：僦辟日期：功I孓，f7．0日期：pl屯·j-炉西南交通大学硕士学位论文主要工作(贡献)声明本人在学位论文中所做的主要工作或贡献如下：针对铁路运行时的近期运量小、中远期运量大、运输的波动性大的特点，根据现有的牵引变压器接线形式与牵引网的供电方式，选择合适的牵引变压器与牵引网组合，进行牵引变压器投入容量的优化设计和牵引网连接方式的控制，实现柔性牵引供电方式。柔性供电方式减少了新建铁路系统初期的一次投资与两部电价制下运营费用(按照安装容量法收取电费)

4、，并提高了牵引供电能力。结合实例分析计算，采用三次指数平滑法预测未来年运量，结合不同供电方式下的阻抗特性及接触网电流的分配原则，讨论柔性供电方式各设计方案在满足牵引供电要求的条件下，切换为另一种供电方式的策略。并对新建柔性供电方式方案做可实施性评估与效益预测。本人郑重声明：所呈交的学位论文，是在导师指导下独立进行研究工作所得的成果。除文中已经注明引用的内容外，本论文不包含任何其他个人或集体已经发表或撰写过的研究成果。对本文的研究做出贡献的个人和集体，均己在文中作了明确说明。本人完全了解违反上述声明所引起的一切法律责任将由本

5、人承担。学位论文作者签名：霄豺商日期：洳IV．j．研西南交通大学硕士研究生学位论文第1页摘要铁路运输是我国最重要的交通运输方式。随着电气化铁路运输需求的不断提高，对牵引变电所的供电能力要求也在不断的增加。对于电气化铁路新线的设计和建设，运输需求的频繁增加和波动性对供电能力的设计和经济运行带来了极大的挑战。若线路按照近期运行能力设计，则可能在很短时间内面临扩能改造；若线路按照远期运行能力设计，则牵引供电系统供电能力得不到充分利用，并且将导致一次投资和运行费用的显著增加。本文根据现有的变压器和供电方式，选择合适的接线形式与容量

6、的变压器、合适的牵引网的供电方式，通过对牵引变压器投入容量的优化设计和牵引网连接方式的控制，实现柔性牵引供电方式。选择合适接线形式与容量的牵引变压器的条件是在满足运量增长与供电要求的前提下，变压器接线形式能相互兼容并且达到容量利用的最大化，即实现了牵引变压器的优化设计。选择合适的牵引网供电方式的条件是在满足运量增长与供电要求的前提下，各种供电方式能相互兼容、一次投资尽量小、供电方式之间进行二期改造的工程量小，即实现了牵引网供电方式的优化设计。结合实例分析，采用三次指数平滑法预测未来年运量，结合不同供电方式下的阻抗特性及接触

7、网电流的分配原则，讨论柔性供电方式各设计方案在满足牵引供电要求的条件下，切换为另一种供电方式的策略。主要考虑供电臂末端电压，随着运量韵增加，馈线电流将逐步增大，牵引变压器与供电臂上的电压损耗日益增大，当电压损耗增大到一定值时，供电臂的末端电压将不能满足供电要求。根据对供电臂末端的最低电压要求，可以算出此时的馈线电流。根据馈线电流可知该年年运量，对比预测年运量可知何年该切换为下一种牵引网的电压损耗更小的供电方式。通过对新建柔性供电方式方案的可实施性与经济性研究，验证设计方案的可实施性，以及在工程应用中的经济收益，从而为设计方

8、案的推广应用提供理论依据。关键词：柔性牵引供电方式；设计方案；牵引变压器；电压损失；西南交通大学硕士研究生学位论文第1I页AbstractRailwaytransportionisthemostimportantmodeofChinesetransportation．Withtheincreasingd