M407006B轨道交通牵引供电
(2学分,32学时;专业教育平台/专业拓展选修课程模块;适用专业:电气工程及其自动化,电气工程及其自动化(轨道牵引电气化);先修课:电路、电机学、电力系统分析)
牵引供电系统是轨道交通的重要基础设施系统,本课程主要讲授电气化轨道交通(包括干线铁路和城市轨道交通)牵引供电系统的基本原理与技术,为轨道交通牵引供电系统的规划、设计、施工和运营等提供必备的基本知识和基础理论。通过本课程的学习,学生可掌握轨道交通交、直流牵引供电系统的构成和基本原理,掌握各类牵引变压器、整流机组的工作原理,掌握交、直流牵引网的牵引负荷、电压损失等计算方法,理解牵引供电系统无功功率、谐波、负序相关概念及基本原理,理解电气化铁路吸流变压器(BT)和自耦变压器(AT)供电方式,掌握轨道交通钢轨电位与地中电流等理论。
课程教学内容和要求
序号 |
知识单元(章节) |
知识点 |
教学要求 |
推荐学时 |
教学方式 |
支撑课程目标 |
1 |
绪论 |
1.课程的研究对象、内容及学习目的 2.电气化铁道发展 |
1.了解课程的研究对象、内容及学习目的 2.了解电气化铁道发展情况,理解电力牵引的优越性和不同牵引供电制式 |
2 |
讲授 |
1 |
2 |
牵引供电系统 |
1.交流牵引供电系统 2.城轨供电系统 |
1.了解交流牵引供电系统构成和基本供电原理 2.了解城市轨道交通供电系统构成和直流牵引供电系统基本工作原理 |
2 |
讲授 |
2 |
3 |
牵引变压器 |
1.牵引变压器基础 2.不同接线变压器工作原理 |
1.掌握牵引变压器的基本知识 2.理解单相接线、星形三角形接线、Scott接线变压器工作原理 |
4 |
讲授 |
2 |
4 |
整流机组 |
1.直流牵引供电系统整流机组构成 2.不同整流机组工作特性 |
1.掌握6脉波、12脉波和等效24脉波整流机组构成 2.理解6脉波、12脉波整流机组工作特性 |
2 |
讲授 |
2 |
5 |
变电所容量选择 |
1.电力机车与电动车组负荷特性 2.牵引负荷计算 3.变电所容量计算 |
1.理解电力机车与电动车组负荷特性 2.掌握牵引负荷计算方法 3.掌握变压器容量选择方法 |
4 |
讲授 |
2 |
6 |
牵引网及电压水平 |
1.直流牵引网电压损失 2.交流牵引网电压损失 3.牵引变压器引起的电压损失 4.牵引网电压水平改善措施 |
1.掌握直流牵引网电压损失计算方法 2.掌握交流牵引网阻抗和电压损失计算方法 3.掌握牵引变压器引起的电压损失计算方法 4.理解牵引网网电压水平改善措施 |
4 |
讲授 |
3 |
7 |
BT与AT供电系统 |
1.交流牵引网通信干扰 2.BT供电方式牵引网 3.AT供电方式牵引网 |
1.理解交流牵引网通信干扰原理 2. 掌握BT供电方式牵引网原理 3.掌握AT供电方式牵引网原理 |
4 |
讲授 |
3 |
8 |
无功功率补偿与电能质量 |
1.无功功率补偿 2.负序及其治理 3.谐波及其治理 |
1.掌握无功功率补偿原理 2.理解负序及其治理技术 3.理解谐波及其治理技术 |
4 |
讲授 |
3 |
9 |
钢轨电位与地中电流 |
1.直流牵引网钢轨电位与地中电流 2.杂散电流腐蚀与防护 3.交流牵引网钢轨电位与地中电流 |
1.掌握直流牵引网钢轨电位与地中电流产生原理 2.理解杂散电流腐蚀与防护原理 3.掌握交流牵引网钢轨电位与地中电流产生原理 |
2 |
讲授 |
3 |
10 |
牵引供电系统设计 |
牵引供电系统设计与运行仿真 |
利用虚拟仿真实验平台完成牵引供电系统设计与运行仿真实验 |
4 |
实验 |
4 |