淺談鐵路供配電系統(tǒng)的節(jié)能設(shè)計(jì)

1、淺談鐵路供配電系統(tǒng)的節(jié)能設(shè)計(jì)淺談鐵路供配電系統(tǒng)的節(jié)能設(shè)計(jì)一、供配電系統(tǒng)中線纜的選擇對(duì)于鐵路配電系統(tǒng)而言，主要是指從鐵路或地區(qū)變、配電所通過(guò)高壓配電線路輸送到區(qū)間及車站變電設(shè)備后，再由低壓配電線路配送到鐵路用電設(shè)備之間的配電網(wǎng)絡(luò)。在這個(gè)配電網(wǎng)絡(luò)輸送電能的過(guò)程中，由于電阻的存在，將會(huì)在高、低壓配電線路中產(chǎn)生有功損耗?，F(xiàn)以三相交流線路為例，其配電線路有功損耗公式為P=312R103，從此公式可以看出，配電線路有功損耗與通過(guò)線路的電流及線路每相

2、電阻值有關(guān)。因此，要降低配電中有功損耗，還需在減小配電線路中電流和電阻這二方面人手。11減小配電線路中電流(1)提高功率因數(shù)，使配電線路中的電流減小。由公式I=P／Ucosφ由可知，當(dāng)配電線路輸送有功功率給定時(shí)，電流與功率因數(shù)成反比，而配電線路有功損耗又與電流的平方成正比。因此，在設(shè)計(jì)中只要我們能夠提高配電網(wǎng)絡(luò)的功率因數(shù)，將會(huì)大大降低配電線路中的有功損耗。目前，鐵路配電網(wǎng)絡(luò)中提高功率因數(shù)的方法有兩種：一種是改善自然功率因數(shù)；另一種是安裝

3、無(wú)功補(bǔ)償裝置。改善自然功率因數(shù)的主要措施有：①應(yīng)盡量減少變壓器和電動(dòng)機(jī)的浮裝容量，使變壓器和電動(dòng)機(jī)的實(shí)際負(fù)荷在其額定容量的75％以上。②調(diào)整負(fù)荷，提高設(shè)備的利用率，及時(shí)停運(yùn)空載運(yùn)行的設(shè)備。當(dāng)在設(shè)計(jì)中自然功率因數(shù)不能滿足要求時(shí)，應(yīng)在變配電所高、低壓側(cè)采用集中無(wú)功補(bǔ)償?shù)姆绞絹?lái)提高提高功率因數(shù)，使線路中的電流降低，(3)根據(jù)具體情況增大導(dǎo)線截面。比如在設(shè)計(jì)中，我們可根據(jù)遠(yuǎn)期發(fā)展的需要，將配電干線在最小計(jì)算截面的基礎(chǔ)上加大一級(jí)，這樣設(shè)計(jì)既可以滿

4、足遠(yuǎn)期發(fā)展的需要，又可以達(dá)到近期節(jié)能的目的。二、變壓器的選擇在整個(gè)供配電系統(tǒng)中，變壓器所占比重最大，因此優(yōu)選變壓器帶來(lái)的節(jié)能效果非常明顯。2.1合理選擇變壓器容量使變壓器經(jīng)濟(jì)運(yùn)行在鐵路電力設(shè)計(jì)中，如果變壓器容量選擇過(guò)大，變壓器就會(huì)在輕載狀態(tài)運(yùn)行，長(zhǎng)時(shí)間地運(yùn)行將會(huì)增加鐵路電力系統(tǒng)中的固定損耗比重和無(wú)功損耗；如果變壓器容量選擇過(guò)小，變壓器就會(huì)在過(guò)負(fù)載狀態(tài)運(yùn)行，長(zhǎng)時(shí)間地運(yùn)行將會(huì)使變壓器負(fù)載損耗增加，同時(shí)會(huì)對(duì)變壓器等設(shè)備造成損害，從而影響鐵路行

5、車安全。因此，在設(shè)計(jì)中應(yīng)合理選擇變壓器容量，使其長(zhǎng)期在經(jīng)濟(jì)負(fù)荷狀態(tài)下運(yùn)行。2.2盡量減少變壓器的數(shù)量選用較大容量的變壓器對(duì)于鐵路系統(tǒng)而言，區(qū)間負(fù)荷分布較少，大多數(shù)負(fù)荷主要分布在車站上，設(shè)計(jì)中應(yīng)根據(jù)負(fù)荷大小及分布情況，盡可能采用集中變電方式，減少變壓器分散設(shè)置，選用較大容量變壓器變電。如某車站需要安裝容量為1000kVA，設(shè)計(jì)中可根據(jù)實(shí)際情況選用2臺(tái)500kVA變壓器，而不選用4臺(tái)250kVA變壓器。現(xiàn)以S11型油浸式變壓器為例，2臺(tái)50