城市轨道交通牵引供电系统无触网趋势的探讨 第2页

 4)向电动列车提供牵引电能的牵引网仍为完整保留,对于沿线景观要求苛刻的线路,又带来新的、有争议问题,且牵引网无备用性。

  国内线路的吸收装置多采用电阻消耗型或电阻+逆变组合型,电容储能型的使用实例属于个例。或者,车站预留吸收装置的安装空间。

  国外在逆变技术应用方面较为成熟,如日本、德国等。德国巴伐利亚楚格峰旅游线,2006年牵引变电所设置了逆变器,将再生制动能量反馈至交流电网[6]。

  1.3 牵引网的弊端 论文范文http://www.chuibin.com/

  牵引网由接触网和回流轨构成,是牵引供电系统与电动列车之间的“桥梁”,自世界第一条地铁诞生以来,牵引网便同时出现。牵引网制式可以选择的类型较多:柔性架空接触网、刚性架空接触网以及接触轨。

  1)牵引网作为牵引电能的载体,自身存在无法消除的线路功率损耗。

  某线路为6节B型车编组、高峰时段30对/h、平峰时段20对/h、回流轨为60kg规格,牵引电压DC1500V。牵引网自身功率消耗计算估值见表1、2。

  表1 牵引网平峰时段的单位能耗值 序号 牵引网制式 单位功率损耗(kW/km) 1 钢铝复合接触轨 9.1 2 刚性架空接触网 13.1 3 柔性架空接触网 18.6 表2 牵引网高峰时段的单位能耗值 序号 牵引网制式 单位功率损耗(kW/km) 1 钢铝复合接触轨 80.8 2 刚性架空接触网 116.1 3 柔性架空接触网 164.5 对于20km长的线路,平峰时段的牵引网自身功率损耗为182~372kW,高峰时段为1616~3290kW。全年能耗为329~670.4万kW·h,约占线路总能耗的4.1~8.4%,牵引网自身功率损耗是很大的。当前,牵引网功率损耗不可避免。

  2)接触网的造价较高。

  对于DC1500V牵引电压的接触网,不同制式下的工程造价相差较大。见表3。

  表3 接触网工程造价 序号 牵引网制式 造价(万元/km) 1 钢铝复合接触轨 150 2 刚性架空接触网 120 3 柔性架空接触网 150 一般情况下,接触网造价约占全线供电系统工程总造价的5%左右。造价估值与实际工程可能有所出入,但不影响本文的内容分析与结论。 2 储能装置现状与展望

  从理论上讲,电动列车通过牵引网的受流方式并不是唯一的,电动列车也可通过车载储能装置实现行驶与制动。当前,限于电源储能装置功率较小等原因,无法满足运量较高的电动列车(如地铁车辆)的牵引用电需求,未来牵引网仍将存在较长时间。

  纵观国内外,在超级电容、动力型蓄电池等储能装置研发方面已取得进展。尤其是加拿大、德国、韩国、日本及美国等国家的产品研发工作已走在我国的前面。国内尚处于起步阶段。

  2.1 超级电容储能装置

  超级电容属于双电层电容器,它是世界上已投入量产的双电层电容器中容量最大的一种,其基本原理和其它种类的双电层电容器一样,都是利用活性炭多孔电极和电解质组成的双电层结构获得超大的容量。

  由于其容量很大,对外表现和电池相同,因此也有称作“电容电池”。

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