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【研究生论文】浅议铁路电气化的设计与优化(论文参考文献)

星级: ★★★★★ 期刊: 《中国高新技术企业·中旬刊》作者:刘东峰浏览量:3307 论文级别:推荐本章主题:铁路和导线原创论文: 5156论文网更新时间:12-15审核稿件编辑:Peter本文版权归属:www.5156chinese.cn 分享次数:2411 评论次数: 9812

导读:这是一篇关于铁路电气化的设计与优化的论文,对正在写铁路和导线相关论文的毕业生有参考意义。

关键词:铁路电气化;优化设计;供电系统;接触网;载流能力

中图分类号:U221 文献标识码:A 文章编号:1009-2374(2012)17-0048-03

随着铁路运量的剧增,高速化和重载化是铁路发展的必然趋势.这就对铁路的电气系统提出了更高的要求,传统的电气化设施已经不能满足铁路发展的需要,铁路的电气化改造工程迫在眉睫.

1 制约供电系统发展的重要因素

1。1 供电系统的供电电压

当牵引负荷不断增大时,机车的带电电流急剧增加,一个供电臂上同时存在的列车也在不断增加,这就造成了供电电压的损失不断增大,使得牵引网的末端电压降低,导致不能满足机车运行的电压需求.

1。2 供电系统的容量

随着铁路系统向重载方向发展,牵引负荷不断增大,传统牵引变压器的容量越来越不能满足铁路发展的需要,同时由于牵引变压器长期处在过负荷的运行状态,不仅大大降低了牵引变压器本身的使用寿命,同时也带来了很多的安全隐患,造成断电停运等故障,影响整个牵引供电系统的可靠性,因此对牵引变进行增容改造势在必行.

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1。3 接触网的载流能力

铁路运量的增加导致运载电流的增大,这就对铁路接触网提出了更高的要求.传统的铁路接触网都是在当时现有的条件下建设的,已经远远不能满足当前的要求.电流增大导致接触网导线温度升高,对供电导线的质量、机械性能和电气性能都提出了更高的要求,如果达不到要求就会故障频发,甚至危及到铁路的运行安全问题.因此对铁路接触网的改造是必不可少的.

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伴随着中国电网建设向特高压、超高压的方向发展,给牵引变压器的发展带来了良好的契机.铁路供电系统的牵引变压器也在向高电压,大容量的方向发展.高电压保证了铁路的供电电压,同时也降低了铁路供电网络的损耗,大容量为铁路的重载运输创造了必要条件.

2 铁路电气化的改造方案

铁路原有的供电设施已经建立多年,不可能一切 重建,应该在原有设施的基础上进行改造和优化,否则会带来巨大的资源浪费,也会带来很多附加的问题.保持对既有的变电站的分布不变,因为如果重新分布变电站会带来很大麻烦,造成资金浪费.所以在方案的设计过程中,必须进行细致的实地考察,弄清楚

铁路电气化的设计与优化
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岔道位置和供电线路的关系,结合运输的实际要求,从运行的角度优化方案,争取做到线路、供电站、接触网、信号传输等环节的协调统一、一般的设计思路和步骤按以下的步骤进行:

2。1 牵引供电系统的改造

牵引变压器是铁路供电系统的一个重要环节,直接影响整个系统供电质量和可靠性.原有的牵引变压器容量已经不能满足要求,同时由于变压器经常在过负荷的条件下运行,这就对牵引变的容量、电压、质量和制造工艺等方面提出了更高的要求.

一般牵引供电系统的按照最高电压27。5kV进行设计,高压侧可以接到220kV、110kV的电网系统中,牵引变的类型包括直供牵引变、AT型牵引变、平衡牵引变等,接线的方式也有多种,包括纯单相接线、V/V(V/X)、SCOTT接线等,所以通过对实地进行考查,选择具有合适容量、合适类型和接线方式的变压器是必须谨慎考虑的.

牵引网络中的导线都是按照早前的运载能力进行设计的,必须认真核算既有接触网的载流能力是否满足要求,如果不能满足要求,必须进行改造和更换,选择截面较大、载流能力较强的导线,从而降低导线中的电流密度,提高导线的机械性能和电气性能.目前可供选择的导线材料大部分是铜合金材料,有银铜、锡铜、镁铜等,不同材料的热稳定性和机械性能不一样,导线的选择需结合牵引变的供电能力综合考虑.

牵引系统的改造应该在尽量不影响行车和运输能力,否则会给国民经济带来影响,应该本着施工简易,安装方便快捷、使用标准件等原则,尽量以最快的速度完成改造.另外,牵引变的改造涉及到外部电源的供给问题,经常出现由于铁路部门和电力部门没有及时的沟通交流,造成外部电源工程建设滞后于铁路的用电需求,并且在投运过程中暴露出很多问题,耽误了整个工程的进度.

2。2 接触网的电气化改造

对现有的接触网进行改造,既要考虑站前单位施工和开通方案的安排,又要受到不间断运输方式的限制,必将存在线路施工和电化施工相互配合,但又相互冲突的情况,这就需要协调各个部门,统筹兼顾,合理的进行改造.

2。2。1 改造现有的中间柱接触悬挂

一方面采用在合适位置新增支柱的方案,保持现有的接触网悬挂定位以维持线路正常运营.一方面采用新增软横跨的改造方案.

2。2。2 改造现有的道岔定位柱

在道岔定位柱的改造中,应尽可能将改造后的新增支柱定位在标准定位或往岔心方向偏移,如受条件限制则改为非标准定位.

2。2。3 改造现有的接触悬挂下锚

下锚改造是电气化改造中的另一个重要施工项目,常用于当

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既有接触网锚柱影响线路改造铺轨需提前拆除时.其方案是在适当位置设立新锚柱,对既有接触网下锚进行改造过渡.

2。2。4 优化设计现有的站台和雨棚

既有的站台和雨棚结构复杂,类型多样,在优化设计时要根据站台和雨棚的地理位置、实际条件,采用不同的基础设计和接触网结构形成.特别是对大中型的客运站,应当设计多个站台和雨棚的接触网悬挂方式,并根据现场的实际条件,多方论证,采取最适合的设计方案,同时要注意对既有设施的改造和利用,简化施工,节约成本.

2。2。5 对桥梁处做重点处理

对顶帽宽度较小的双柱轻型桥墩,要在两个墩柱间增加钢筋混凝土联结板,用来提高桥梁的横向稳定性;对稳定性较差的轻型桥墩,要在做好横向加固,加设接触网支柱的基础上,测试桥梁的横向位移,如果测试不合格,就要增加地面支柱,增强其稳定性.

对现有的接触网改造是一个可变性较强的环节,应该灵活把握,一方面做到合情合理、科学可靠,另一方面兼顾到原有的设施,降低成本,不浪费资源,而且使得效率大大提高.所以在优化设计时,必须考虑的全面周到、有理有据,最终大大提高接触网的安全性和可靠性.

3 改造过程中的安全技术措施

改造过程中必须确保机车行车安全、人身安全和设备安全,必须制定严格的管理规范和改造流程.电气化改造前,必须进行细致的实地考察,对现有的设备的状态调查清楚,对整个改造区段各个锚段参数、供电单元分段情况、天窗点安排等情况全面掌握,结合实际情况制定改造方案,编制施工计划,有计划的安排停电区间.

另外,电气接触网高压电磁波对铁路周围的影响和干扰也是不容忽视的,铁路牵引变的运行造成整个电网运行的不对称性,给电网系统的其他设备带来影响,因此需要采取必要的措施,尽量减小铁路供电系统对整个电网系统的影响.

4 结语

铁路运输关系到国民经济的发展,只有对铁路电气化改造才能满足国民经济发展的需要,而且任务很复杂、很艰巨,既要保证现有的电气化设备利用率最大化,在此基础上增加更加先进的设备,又要保证铁路连续的运输能力不被中断,给工程人员带来了严峻的考验.因此必须详细的制定施工计划、严格的进行施工管理,并提高施工效率.

[ 参考文献 ]

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