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[摘 要]本文主要介绍牵引供电系统容量计算及计算容量时所需考虑的条件，首先根据根据区段的实际情况确定供电方式，在考虑选取牵引变压器的接线方式，然后根据任务书中规定的年运量大小和行车组织要求最后选择牵引变压器。
[关键词]供电方式 荷计算接线方式
中图分类号：TD355 文献标识码：A 文章编号：1009-914X（2015）47-0315-02
一、牵引网的供电方式
牵引供电系统首先从电力系统取得电能，然后由牵引变电所向牵引网供电，再由牵引网向电力机车供电。
牵引网的供电方式有直接供电方式、带回流线的直接供电方式、自耦变压器供电方式。一般情况下宜采用直接供电方式，繁忙干线、重载区段或沿铁路电力系统电源点（电厂、地区变电站）较少区段，可采用自耦变压器供电方式，同一条电气化铁路的不同区段，可根据情况采用不同的供电方式。本设计为重载区段选用AT供电方式。
1、自耦变压器供电方式
自耦变压器供电方式又称AT供电方式。自耦变压器是一种电力变压器，并接与接触网（C）、钢轨（T）和正馈线（F）之中。这种方式由接触网、钢轨、正馈线和自耦变压器组成的供电回路，并在接触网和正馈线之间每隔10～15km并入一臺自耦变压器，其中中心抽头与钢轨连接，为了减少对通信线路产生的电磁干扰，正馈下与接触悬挂同杆架设于接触网支柱的田野侧。
图1-1，设自耦变压器阻抗为零（理想变压器），牵引列车运行的电力机车位于处，电力机车电流为I，由于自耦变压器阻抗为零，则副边回路被旁路，电流流入副边绕组W2。在AT2原边绕组中感应出电流，该电流由牵引变电所沿接触网流出，沿正馈线流回牵引变电所。轨道中电流为零。由于接触网和正馈线中的电流大小近似相等，方向相反，两者之间的距离也相对很小，两者的交变磁场基本上可相互平衡（抵消），所以显著地减弱了接触网和正馈线周围空间的交变磁场，使牵引电流对邻近的通信线路中的电磁感应影响大大地减小。
2、基本设计数据
双线区段，近期年运量=1840万吨/年，牵引定数G=2100吨，取0.705，波动系数取1.2，储备系数取1.2，非平行列车运行图区间通过能力。
牵引计算结果：
供电臂1——n=3，，；上下行数据相同。
供电臂2——n=3，，；上下行数据相同。
接触网电压等级25kV。
二、牵引变压器容量计算
1、计算过程
⑴计算列车对数N：
（1-1）
⑵计算各供电臂平均电流和有效电流
①列车带电平均电流：
A
A（1-2）
②平均列车用电概率：
（1-3）
③上行、下行馈线平均电流为：
A
A（1-4）
④上行、下行馈线有效电流：
取带电有效系数，则
A
A（1-5）
⑤上行、下行馈线总电流：
上行、下行馈线总有效电流为：
A
A（1-6）
上行、下行馈线总有效电流：
A
A（1-7）
2、牵引变压器计算容量
根据《铁路电力牵引供电设计规范》（TB1009-2005）规定，牵引变压器宜采用单相接线，也可采用三相Vv或V，X接线、三相-两相平衡接线、三相接线（包括YNd11及YNd11d1十字交叉接线）等其它能满足供电要求的接线。三相牵引变电所在我国应有广泛。此次也采用三相YNd11接线牵引变压器。
三相YNd11十字交叉接线，在变电所内有两台牵引变压器，且分别的一次侧绕组按照ABC、ACB相序接入三相系统中。二次侧a、c’和b、b’分别接到55kV母线上，再经过各自的馈线连接到相应的供电臂。二次侧对顶端子c、a’十字交叉接到N母线上，再经过N母线与钢轨连接，且通过放电器接地。
⑴三相YNd11接线牵引变压器的计算容量为：
（2-1）
注意：，是指重负荷臂有效电流和平均电流，并不是供电臂1
⑵计算牵引变压器校核容量：
按非平行运行区间通过能力为的要求进行校核。
在紧密运行状态下，有：
（2-2）
上行、下行馈线平均电流：
A
A（2-3）
上行、下行馈线有效电流：
A
（2-4）
上行、下行馈线总电流
A
A （2-5）
则有A （2-6）
查《牵引供电系统》可得：
重负荷臂最大电流：A
轻负荷臂有效电流：
A（2-7）
牵引变压器最大容量：
KVA （2-8）
K：牵引变压器的过负荷系数，对于三相YN，D11牵引变压器K=1.5 KVA （2-9）
⑸确定牵引变压器安装容量：
将牵引变压器计算容量和校核容量进行比较，并结合采用的备用方式系列产品，最终确定安装容量为：。查《电气化铁道施工手册-牵引变电所》表1-2-2选择，阻抗电压百分值。
3、自耦变压器
⑴工作原理
原边和副边共用一部分绕组的变压器称为自耦变压器。可设想为从一台普通双绕组变压器演变而来。
对于自耦变压器，变压器容量与绕组容量不相等
对于牵引供电系统，电压为27.5kV，即KVKV；输入电压是输出电压的2倍，输入电流为输出电流的一半；AT供电方式无需提高牵引网的绝缘水平即可将牵引回路的供电电压提高一倍，可以大大增加牵引变电所的间距，一般可达100km左右，减少牵引变电所的数目；自耦变压器是并联在接触悬挂和正馈线之间的，提高了供电可靠性。
⑵自耦变压器容量计算方法
自耦变压器的容量计算，通常是指它的自身容量，假定列车按固定电流在间隔中运行。计算中，可取为列车最大启动电流，所以，若自耦变压器按短时超载250%计算容量，可有：
式中U—接触网额定电压（kV）。
启动牵引力對应着的牵引电动机的电枢电流为最大启动电流，启动时速度为零，根据牵引电机参数可以求出电枢电流，由于计算繁琐且数据收集有限，只说明大概计算方法，不在实例计算。
三、结束语
对于AT供电方式电气化铁路，牵引供电容量的确定是满足负荷的需要，正确的选择牵引变压器，可以使其效率最优，经济合理。
[关键词]供电方式 荷计算接线方式
中图分类号：TD355 文献标识码：A 文章编号：1009-914X（2015）47-0315-02
一、牵引网的供电方式
牵引供电系统首先从电力系统取得电能，然后由牵引变电所向牵引网供电，再由牵引网向电力机车供电。
牵引网的供电方式有直接供电方式、带回流线的直接供电方式、自耦变压器供电方式。一般情况下宜采用直接供电方式，繁忙干线、重载区段或沿铁路电力系统电源点（电厂、地区变电站）较少区段，可采用自耦变压器供电方式，同一条电气化铁路的不同区段，可根据情况采用不同的供电方式。本设计为重载区段选用AT供电方式。
1、自耦变压器供电方式
自耦变压器供电方式又称AT供电方式。自耦变压器是一种电力变压器，并接与接触网（C）、钢轨（T）和正馈线（F）之中。这种方式由接触网、钢轨、正馈线和自耦变压器组成的供电回路，并在接触网和正馈线之间每隔10～15km并入一臺自耦变压器，其中中心抽头与钢轨连接，为了减少对通信线路产生的电磁干扰，正馈下与接触悬挂同杆架设于接触网支柱的田野侧。
图1-1，设自耦变压器阻抗为零（理想变压器），牵引列车运行的电力机车位于处，电力机车电流为I，由于自耦变压器阻抗为零，则副边回路被旁路，电流流入副边绕组W2。在AT2原边绕组中感应出电流，该电流由牵引变电所沿接触网流出，沿正馈线流回牵引变电所。轨道中电流为零。由于接触网和正馈线中的电流大小近似相等，方向相反，两者之间的距离也相对很小，两者的交变磁场基本上可相互平衡（抵消），所以显著地减弱了接触网和正馈线周围空间的交变磁场，使牵引电流对邻近的通信线路中的电磁感应影响大大地减小。
2、基本设计数据
双线区段，近期年运量=1840万吨/年，牵引定数G=2100吨，取0.705，波动系数取1.2，储备系数取1.2，非平行列车运行图区间通过能力。
牵引计算结果：
供电臂1——n=3，，；上下行数据相同。
供电臂2——n=3，，；上下行数据相同。
接触网电压等级25kV。
二、牵引变压器容量计算
1、计算过程
⑴计算列车对数N：
（1-1）
⑵计算各供电臂平均电流和有效电流
①列车带电平均电流：
A
A（1-2）
②平均列车用电概率：
（1-3）
③上行、下行馈线平均电流为：
A
A（1-4）
④上行、下行馈线有效电流：
取带电有效系数，则
A
A（1-5）
⑤上行、下行馈线总电流：
上行、下行馈线总有效电流为：
A
A（1-6）
上行、下行馈线总有效电流：
A
A（1-7）
2、牵引变压器计算容量
根据《铁路电力牵引供电设计规范》（TB1009-2005）规定，牵引变压器宜采用单相接线，也可采用三相Vv或V，X接线、三相-两相平衡接线、三相接线（包括YNd11及YNd11d1十字交叉接线）等其它能满足供电要求的接线。三相牵引变电所在我国应有广泛。此次也采用三相YNd11接线牵引变压器。
三相YNd11十字交叉接线，在变电所内有两台牵引变压器，且分别的一次侧绕组按照ABC、ACB相序接入三相系统中。二次侧a、c’和b、b’分别接到55kV母线上，再经过各自的馈线连接到相应的供电臂。二次侧对顶端子c、a’十字交叉接到N母线上，再经过N母线与钢轨连接，且通过放电器接地。
⑴三相YNd11接线牵引变压器的计算容量为：
（2-1）
注意：，是指重负荷臂有效电流和平均电流，并不是供电臂1
⑵计算牵引变压器校核容量：
按非平行运行区间通过能力为的要求进行校核。
在紧密运行状态下，有：
（2-2）
上行、下行馈线平均电流：
A
A（2-3）
上行、下行馈线有效电流：
A
（2-4）
上行、下行馈线总电流
A
A （2-5）
则有A （2-6）
查《牵引供电系统》可得：
重负荷臂最大电流：A
轻负荷臂有效电流：
A（2-7）
牵引变压器最大容量：
KVA （2-8）
K：牵引变压器的过负荷系数，对于三相YN，D11牵引变压器K=1.5 KVA （2-9）
⑸确定牵引变压器安装容量：
将牵引变压器计算容量和校核容量进行比较，并结合采用的备用方式系列产品，最终确定安装容量为：。查《电气化铁道施工手册-牵引变电所》表1-2-2选择，阻抗电压百分值。
3、自耦变压器
⑴工作原理
原边和副边共用一部分绕组的变压器称为自耦变压器。可设想为从一台普通双绕组变压器演变而来。
对于自耦变压器，变压器容量与绕组容量不相等
对于牵引供电系统，电压为27.5kV，即KVKV；输入电压是输出电压的2倍，输入电流为输出电流的一半；AT供电方式无需提高牵引网的绝缘水平即可将牵引回路的供电电压提高一倍，可以大大增加牵引变电所的间距，一般可达100km左右，减少牵引变电所的数目；自耦变压器是并联在接触悬挂和正馈线之间的，提高了供电可靠性。
⑵自耦变压器容量计算方法
自耦变压器的容量计算，通常是指它的自身容量，假定列车按固定电流在间隔中运行。计算中，可取为列车最大启动电流，所以，若自耦变压器按短时超载250%计算容量，可有：
式中U—接触网额定电压（kV）。
启动牵引力對应着的牵引电动机的电枢电流为最大启动电流，启动时速度为零，根据牵引电机参数可以求出电枢电流，由于计算繁琐且数据收集有限，只说明大概计算方法，不在实例计算。
三、结束语
对于AT供电方式电气化铁路，牵引供电容量的确定是满足负荷的需要，正确的选择牵引变压器，可以使其效率最优，经济合理。