西南交通大学牵引供变电课程设计
西南交大 继电保护 课程设计 教案
65
阻抗保护PT断线电流检测可靠系数
1.2
牵引负荷阻抗角(°)
36.87B相馈线保护
1978.171 馈线CT变比 80 2405.344 牵引变压器二次侧母线PT变比 275
牵引网末端最大短路电流(A)
最小运行方式牵引网近端15%处短路 电流(A) 最小运行方式牵引网末端短路电流 (A) 供电臂最大负荷电流(A) 牵引变压器二次侧母线最低工作电 压(V) 供电臂长度(KM) 牵引网单位阻抗电抗值(欧/千米)
低电压保护 设置目的： 防止在无负荷时电容和变压器同时投入； 在电源恢复时，仅电容器不在投入状态。 动作电压 一般按额定电压的50%-60%整定。 动作时限 大于牵引母线上所接馈线短路保护的最 长动作时延，取0.5-1s.
过电压保护 用于保护电容器的过电压、馈线母线 的过电压，受电容器设备谐波过负荷和电 动机车组的允许过电压两方面的限制。 动作电压 一般按额定电压的115%-120%整定。
电力系统继电保护原理
西南交通大学电气工程学院
课程设计
一、设计原始资料
基础数据
YN,d11牵引变压器保护（见表1） 并联电容补偿装置保护（见表2）
A相馈线保护(下行)（见表3）
B相馈线保护(下行)（见表4）
表1 YN,d11牵引变压器保护
变量名称 变压器一次侧最小三相短路电流(A) 变压器二次侧最小三相短路电流(A) 牵引网末端最小短路电流(A) 变压器最低母线电压(kV) 牵引变压器容量(MVA) 牵引变压器一次侧额定电流(A) 牵引变压器二次侧额定电流(A) 牵引变压器一次侧CT接线系数 牵引变压器二次侧CT接线系数 牵引变压器一次侧CT变比 牵引变压器二次侧CT变比 牵引变压器一次侧PT变比 牵引变压器二次侧PT变比 差流速断保护可靠系数 变量值 1775.89 1429.25 919.08 24 20 104.98 422.11 1.732 1 40 160 1100 275 1.2 变量名称 过电流保护可靠系数 低电压保护可靠系数 过电流保护返回系数 低电压保护返回系数 牵引变压器过负荷系数 牵引变压器一次侧母线电压(kV) 变压器中性点CT变比 过负荷保护可靠系数 二次谐波闭锁条件 重瓦斯保护(M/S) 主变过热(℃) 主变通风启动信号(℃) 主变通风停止信号(℃) 牵引变压器变比 变量值 1.2 1.2 0.95 1.05 1.5 110 32 1.45 0.18 0.6~1 75 55 45 4
牵引供电系统课程设计报告
2
2.1
本次设计用到了对设备选型的计算，通过计算我们可以正确的选择变压器及各种用电设备，以此达到所设计牵引变电所的正确性、合理性及经济性。
2.2
由题目所知，本牵引变电所采用直接供电方式向复线区段供电，且有穿越电流，担负着重要的牵引负荷供电任务（一级负荷）、馈线数目多、影响范围广，应保证安全可靠持续性的供电，主变压器采用单相V-V接线，其绕组结线示意图如图1所示。
5
330－500kV系统保护高压侧为330－500kV的变压器保护用的电流互感器，因系统一次时间常数较大，互感器暂态饱和较严重，则可能导致保护错误动作，因此互感器应保证实际短路工作循环中不致暂态饱和，一般选用TP类互感器，尤其是线路保护考虑到重合闸的问题，要考虑双工作循环的问题，故推荐使用TPY型。
=27.5×220
=6050（KVA）
=27.5×288
=7920（KVA）
校核容量
（2.2）
式中，K为牵引变压器过负荷倍数，取K=1.5。且有
（2.3）
又有题目分析可知， ， ，则根据式（2.2）、（2.3）得
=
=18700（KVA）
安装容量
由前面 知， ，并结合采用的固定备用方式和系列产品。安装容量有10,12.5,16,20,25,31.5,40，50,63,80,100（MVA）等。结合经济性故单相V-V结线牵引变压器的安装容量选用为2×20000（kVA)。
参考文献
[1]陈海军.电力牵引供变电技术[M].中国铁道出版社.2008.1.
[2]贺威俊等.电力牵引供变电技术[M].成都：西南交通大学出版社.1998.
电力牵引供变电技术课程设计
电力牵引供变电技术课程设计一课程设计题目电力牵引供变电技术课程设计二设计目的1）在学习完“电力牵引供变电技术”和相关课程的基础上进一步加深和巩固所学的知识。
2）掌握电力牵引供变电系统各各部分的工作原理和功能。
3）对电力牵引供变电系统有跟深一步的认识。
三设计内容1）电气化铁道牵引供电系统组成简述：牵引变电所和供电臂：牵引变电所的功能是将三相的110KV高压交流电变换为两个单相27.5KV的交流电，然后向铁路上、下行两个方向的接触网（额定电压为25KV）供电，牵引变电所每一侧的接触网都称做供电臂。
该两臂的接触网电压相位是不同相的，一般是用耐磨的分相绝缘器。
相邻牵引变电所间的接触网电压一般为同相的，其间除用分相绝缘器隔离外，还设置了分区亭，通过分区亭断路器（或负荷开关）的操作，实行双边（或单边）供电。
牵引网：牵引供电回路的构成是：牵引变电所、馈电线、接触网、电力机车、钢轨与大地、回流线。
在这个闭合回路中，通常将馈电线、接触网、钢轨与大地、回流线统称为牵引网。
牵引供电方式分类：由于工频单相交流25KV的牵引网是一种不对称供电回路，势必在其周围空间产生电磁场，从而对邻近的通信和广播设备产生杂音干扰，解决这一问题的途径有两个：一是在通信方面采取加强屏蔽的措施，或将受影响的通信设备迁离影响范围；二是在供电方面采取抑制干扰的措施，随着牵引网所采取的抑制干扰措施的不同，出现了不同的牵引供电方式。
a、BT（吸流变压器）方式:吸流变压器是一种变化为1：1的变压器，其原边串接在接触网Tx内，副边串接在特设的回流线（N）内，每两台BT中间安设一根将回流线与钢轨外接的吸上线。
b、AT（自藕变压器）方式:自藕变压器跨接于接触网（T）和正馈导线（F）之间，其中点与钢轨及治接触网线路同杆架设的保护线（PW）相连形式的AT供电方式。
c、同轴电力电缆方式:这是一种新型的防干扰供电方式，适用于电气化铁路穿越大城市或对净空要求较高的桥梁、隧道等特殊地段。
供变电工程课程设计2010指导书
《供变电工程》课程设计指导书西南交通大学电气工程学院指导教师：马庆安1 牵引供电系统及供变电工程设计内容 （1） 概述对设计对象、原始资料（通常论述电网状况、负荷等级、负荷统计资料、地质、气象条件等）、设计原则及设计所要完成的任务作简要论述。
（2） 牵引变压器容量计算·确定主变压器接线型式和备用方式；·分别计算正常负荷和坚密运行状态下的主变压器计算容量； ·电气化铁道中、远期运量估计；·根据以上计算，进行单台主变压器初步选型； ·进行主变压器过负荷能力校验。
（3） 牵引变压器运行技术指标计算·牵引变压器功率损耗及全年电能损耗计算；·牵引变压器在短时最大负荷工况下的电压损失计算；·牵引变电所短时最大负荷工况下的不平衡度计算，详细计算方法见第（4）节介绍。
（4） 牵引变电所电压不平衡度计算在设计中，通常按牵引变电所正常运行和紧密运行两种工况分别计算电压不平衡度。
按紧密运行工况进行不平衡度考核。
以三相牵引变压器为例，计算步骤为：·计算电网最小运行方式下的负序电抗 X s （－）2()*1e ss l s jU XX X X L X S -=+=+⨯（Ω） （1）式（1）中，X ＊s 选取与牵引变电所相关电力系统最大电抗标幺值。
·计算牵引变电所在紧密运行工况下注入110kV 电网的负序电流 max max 2max 2max )(max 341右左右左－＋I I I I I =- （A ） （2）·构造归算到110kV 的等值负序网络对于三相双绕组牵引变压器，供电系统等值负序网络如图2所示。
X s（－）X T（－）图2 归算到110kV ，三相双绕组牵引变压器、供电系统等值负序网络对于三相三绕组牵引变压器，供电系统等值负序网络如图3所示。
图3 三相三绕组牵引变压器、供电系统等值负序网络图2、3中， X s （－）计算方法见式（1）；此外，图3中 Tdi Ti TiS U X X2)(110100%⨯==- （Ω） （3） i ＝1，2，3具体计算可参考《电力牵引供变电技术》或《电机学》课本。
牵引变电所课程设计
1 题目某牵引变电所甲采用直接供电方式向复线区段供电，牵引变压器类型为110/27.5kV，三相V,v接线，两供电臂电流归算到27.5kV侧电流如下表所示。
牵引变电所供电臂端子平均电流有效电流短路电流穿越电流长度 A A A Akm21.9 β 238 318 917 206丙24.7 α 184 266 1052 2172 题目分析及解决方案框架确定三相V,v结线牵引变电所中装设两台三相V,v结线牵引变压器，一台运行，一台固定备用。
设计过程中，求解变压器的容量来选取变压器的型号。
110kV侧主接线时采用单母线分段接线。
馈线断路器50%备用接线。
3设计过程3.1 牵引变电所110kV侧主接线设计依据该牵引变电所负荷等级，要求两路电源进线，因有系统功率穿越，属通过式变电所，110kV侧采用图1所示的单母线分段接线[1]。
图1单母线分段接线3.2 牵引变电所馈线侧主接线设计馈线断路器50%备用的接线:馈线断路器50%备用的接线如图2所示。
此种接线用于单线区段、牵引母线同相的场合和复线区段。
这种接线每两条馈线设一台备用断路器，通过隔离开关的转换，备用断路器可代替其中任一台断路器工作。
牵引母线用两台隔离开关分段是为了便于两段母线轮流检修[2]。
A 相母线B 相母线左臂上行左臂下行右臂上行右臂下行图2 馈线断路器50%备用3.3 三相V ,v 直接供电方式变压器接线图3 三相V,v 变压器直接供电方式接线3.4 牵引变压器容量计算(1) 三相V,v 接线牵引变压器绕组的有效电流VX1X1I I =318AVX1X1I I ==266A (2) 计算三相V-V 接线牵引变压器的计算容A VXA 27.53188745kVA S UI ==⨯=B VXB 27.52667315S UI kVA =⨯==(3) 变压器校核容量三相V ,v 结线牵引变压器的最大容量为abmax amax 27.591725217.5kVA S UI ==⨯=bbmax bmax 27.5105228930kVAS UI ==⨯=abmax K 25217.5/1.516811.67kVA aj S S ===bj bbmax K 28930/1.519286.67kVA S S ===j aj bj ()(16811.6719286.67)36098.34kVA S S S =+=+=其中 ，K=1.5(4) 确定三相V,v 接线牵引变压器的安装容量及型号选择选用三相V ,v 变压器的安装容量为2×20000kV A 。
牵引供电课程设计
牵引供电课程设计一、教学目标本节课的教学目标是让学生掌握牵引供电的基本原理和设备组成，了解牵引供电系统的运行方式和维护方法，培养学生对电力系统的认识和兴趣。
1.掌握牵引供电系统的定义和作用；2.了解牵引供电系统的设备组成和运行方式；3.熟悉牵引供电系统的维护方法和注意事项。
4.能够分析并解决牵引供电系统的基本问题；5.能够运用所学知识对牵引供电系统进行运行和维护。
情感态度价值观目标：1.培养学生对电力系统的热爱和兴趣；2.培养学生团队合作意识和动手能力；3.培养学生对安全生产的重视和责任感。
二、教学内容本节课的教学内容主要包括牵引供电系统的定义和作用、设备组成、运行方式和维护方法。
1.牵引供电系统的定义和作用：介绍牵引供电系统的概念，解释其在铁路运输中的重要性。
2.设备组成：介绍牵引供电系统的主要设备，包括接触网、牵引变电所、馈线、牵引网等。
3.运行方式：讲解牵引供电系统的运行原理和方式，包括直流牵引供电系统和交流牵引供电系统。
4.维护方法：介绍牵引供电系统的维护方法和注意事项，包括设备检查、故障处理、安全事故预防等。
三、教学方法为了提高学生的学习兴趣和主动性，本节课将采用多种教学方法，包括讲授法、讨论法、案例分析法和实验法。
1.讲授法：通过讲解牵引供电系统的原理和设备组成，使学生掌握基本知识。
2.讨论法：学生分组讨论牵引供电系统的运行方式和维护方法，提高学生的思考能力。
3.案例分析法：分析典型牵引供电系统故障案例，培养学生分析问题和解决问题的能力。
4.实验法：安排实验室实践环节，使学生亲自动手操作，加深对牵引供电系统的理解和认识。
四、教学资源为了支持教学内容和教学方法的实施，丰富学生的学习体验，我们将选择和准备以下教学资源：1.教材：选用《牵引供电系统》教材，为学生提供系统性的理论知识。
2.参考书：推荐学生阅读《电力系统》等参考书籍，拓展知识面。
3.多媒体资料：制作PPT、视频等多媒体资料，直观展示牵引供电系统的原理和设备。
牵引供电课程设计
《牵引供电课程设计》教学大纲课程编号：S08189实习周数：2 学分：2面向专业：电气工程及自动化，方向2制订：电气教研室执笔人：王庆芬审定人：马丽一、目的及任务电气工程及自动化专业学生在学习牵引供电系统专业课之后，应该对所学的关于牵引计算、变压器容量计算、变压器选择、主接线确定、短路计算、继电保护配置与整定计算、二次系统接线、导线及电气设备选择等知识进行系统地总结性设计，课程设计中要求学生对某牵引供变电工程进行设计以满足课题提出的要求。
二、基本要求通过本实习，学生应达到以下要求：能够根据某牵引供变电工程的要求和设计相关资料，完成牵引计算、变压器容量计算、变压器选择、主接线确定、短路计算、继电保护配置与整定计算、二次系统接线、导线及电气设备选择等工作，并绘制出牵引供变电工程系统图的图纸。
三、设计内容1、熟悉资料及有关国家标准。
2、根据所学知识进行牵引供变电设计。
3、画出设计图纸和完成相关设计说明书。
四、主要参考书1、《牵引供电系统分析》（第二版），李群湛编著，西南交通大学出版社，2010年2、《交流电气化铁道牵引供电系统》（第三版），谭秀炳，西南交通大学出版社，2009年3、《电力牵引供变电技术》，贺威俊，中国铁道出版社，2008年五、考核办法1、必须保证课程设计的出勤率，缺席一天以上考核成绩不合格。
2、设计结束时，必须按时上交完整的课程设计说明书，作为带队教师考核的一项依据。
课程设计说明书应包括以下内容：（1）牵引计算、变压器容量计算、变压器选择、主接线确定、短路计算、继电保护配置与整定计算、二次系统接线、导线及电气设备选择、防雷接地。
（2）系统图图纸一张。
3、考核成绩分为5分制（不及格、及格、中、良、优）。
西南交通大学牵引供变电课程设计
课程设计任务书专业电气工程及其自动化姓名##### 学号开题日期：2009 年2 月23 日完成日期：200 9 年 4 月5 日题目牵引变电所电气主接线设计一、设计的目的通过该设计，使学生初步掌握交流电气化铁道牵引变电所电气主接线的设计步骤和方法；熟悉有关设计规范和设计手册的使用；基本掌握变电所主接线图的绘制方法；锻炼学生综合运用所学知识的能力，为今后进行工程设计奠定良好的基础。
二、设计的内容及要求1、按给定供电系统和给定条件，确定牵引变电所电气主接线。
2、选择牵引变电所电气主接线中的主要设备。
如：母线、绝缘子、隔离开关、熔断器、断路器、互感器等。
选择时应优先考虑采用国内经鉴定的新产品、新技术。
3、提交详细的课程设计说明书和牵引变电所电气主接线图。
三、指导教师评语四、成绩指导教师(签章)年月日牵引变电所课程设计原始资料原始资料（任选其中一所进行设计）1、电力系统及牵引变电所分布图图例：：电力系统，火电为主：地方220/110kV区域变电所：地方110/35/10kV变电站：铁道牵引变电所——：三相高压架空输电线图中：L1：220kV 双回路150kM LGJ-300L2：110kV 双回路10kM LGJ-120L3：110kV 20kML4：110kV 40kML5：110kV 60kML6：110kV 双回路20kML7：110kV 30kML8：110kV 50kML9：110kV 60kML10：110kV 60kM未标注导线型号者均为LGJ-185，所有导线单位电抗均为X=0.4Ω/kM牵引变压器容量如下（所有U d%=10.5）：A：2×3.15万kV A B：2×3.15万kV AC：2×3.15万kV A D：2×1.5万kV AE：2×1.5万kV A F：2×1.5万kV A2、电力系统对各牵引变电所的供电方式及运行条件[1] 甲站对A所正常供电时，两回110kV线路中，一回为主供电源，另一回备用。
牵引供电课程设计
目录1.选题背景 (1)1.1题目 (1)1.2目的 (1)2.方案论证 (1)2.1变压器分类 (1)2.2方法 (1)3.设计论述 (2)3.1单相结线变压器 (2)3.2单相（三相）V，V结线变压器 (2)3.3三相YN，D11结线组变压器 (3)3.4斯科特结线变压器 (4)3.5YN结线阻抗匹配牵引变压器 (4)3.6YN结线平衡变压器 (5)3.7非阻抗匹配YN结线平衡变压器 (6)4.结果分析 (6)4.1七种变压器的优缺点 (6)4.2变压器的适用范围 (8)5、总结 (9)参考文献 (9)1.选题背景我国牵引变压器制造业伴随国家电气化铁路建设走过了40年的风风雨雨的历程，特别是改革开放以来，随着我国铁路电气化建设视野的迅猛发展，牵引变压器无论是设计理论，产品品种容量,电压等级，制造手段和产品质量等诸多方面都取得了突飞猛进的进步。
伴随国家加快铁路建设，预计电气化铁路建设将以每年1400公里的建设速度进入高速的鼎盛时期，牵引变压器制造业也将在其发展史上翻开光辉灿烂新的一页。
1.1题目七种牵引变压器的分析比较1.2目的通过对七种牵引变压器的分析比较，选择适合我国电气化铁路的变压器。
2.方案论证2.1变压器分类变压器是利用电磁感应原理，从一个电路向另一个电路传递电能或传输信号的一种电器，是电能传递或作为信号传输的重要元件。
按照变压器结构种类和接线方式分为：单相结线变压器、单相（三相）V，v结线变压器、三相YN，d11双绕组变压器、斯科特结线变压器、YN结线阻抗匹配牵引变压器、YN结线平衡变压器、非阻抗匹配YN结线平衡变压器。
2.2方法通过对七种变压器的优缺点比较，以表格的形式清晰的得出最适合我国国情的电气化牵引变压器。
3.设计论述3.1单相结线变压器单相结线变压器如图3-1所示，原边跨接于三相电力系统中的两相，副边一端与牵引侧母线连接，另一端与轨道及接地网连接。
牵引变压器的容量利用率高，但其在电力系统中单相牵引负荷产生的负序电流较大，对接触网的供电不能实现双边供电。
牵引供变电D所课程设计
牵引供变电D所课程设计一、课程目标知识目标：1. 理解牵引供变电D所的基本工作原理和关键设备功能；2. 掌握牵引供电系统的高压配电、变压、整流、逆变等基本技术环节；3. 掌握牵引供变电D所的安全操作规程及相关维护知识。
技能目标：1. 能够分析牵引供变电D所的电路图，并进行简单的故障诊断；2. 能够操作牵引供变电D所的关键设备，模拟演示整个供电流程；3. 能够运用所学知识，解决实际运行中的一般性问题。
情感态度价值观目标：1. 培养学生对电力工程领域的兴趣和热情，激发其探索精神；2. 增强学生的团队合作意识，使其在学习过程中学会互相尊重、协作共赢；3. 培养学生的安全意识和社会责任感，使其明白电力工程在国民经济中的重要性。
本课程针对高年级学生，结合学科特点和教学要求，注重理论与实践相结合，提高学生的实际操作能力。
通过课程学习，使学生能够掌握牵引供变电D所的相关知识，培养其在电力工程领域的应用能力，同时提升学生的情感态度价值观，为我国电力行业输送高素质的技术人才。
二、教学内容1. 牵引供变电D所概述- 牵引供电系统的基本组成- 牵引供变电D所的作用及工作原理2. 牵引供变电D所的关键设备- 高压配电设备的功能与结构- 变压器、整流器和逆变器的工作原理及性能参数- 直流牵引供电系统的运行特点3. 牵引供变电D所的安全操作规程- 电气设备的安全操作方法- 事故处理及应急预案4. 牵引供变电D所的维护与检修- 设备维护的基本要求- 常见故障的诊断与处理方法5. 实践教学环节- 牵引供变电D所操作模拟- 故障诊断与处理案例分析- 课程项目：设计简易的牵引供变电D所系统教学内容根据课程目标，遵循科学性和系统性原则进行选择和组织。
本章节共分为五个部分，涵盖牵引供变电D所的基本概念、关键设备、安全操作、维护检修以及实践教学环节。
教学内容与课本紧密关联，确保学生能够系统地掌握相关知识。
教学大纲明确各部分内容安排和进度，为教学实施提供依据。
牵引式变电站课程设计
牵引式变电站课程设计一、教学目标本课程旨在通过学习牵引式变电站的相关知识，使学生能够理解并掌握变电站的基本概念、工作原理和运行方式；培养学生对变电站设备的操作技能和安全意识；引导学生了解牵引式变电站在中国铁路运输中的重要作用，增强学生对国家基础设施的认知和爱护。
具体目标如下：1.掌握牵引式变电站的定义、分类和结构特点。
2.理解牵引式变电站的工作原理和运行方式。
3.了解牵引式变电站在中国铁路运输中的作用。
4.能够正确操作牵引式变电站设备。
5.能够对牵引式变电站设备进行简单的维护和故障排除。
情感态度价值观目标：1.培养学生对国家基础设施的认知和爱护。
2.增强学生对铁路运输安全的重视。
二、教学内容本课程的教学内容主要包括以下几个部分：1.牵引式变电站的基本概念、分类和结构特点。
2.牵引式变电站的工作原理和运行方式。
3.牵引式变电站设备的使用和操作方法。
4.牵引式变电站设备的维护和故障排除。
5.牵引式变电站在中国铁路运输中的作用。
三、教学方法为了提高教学效果，本课程将采用多种教学方法相结合的方式进行教学，包括：1.讲授法：通过教师的讲解，使学生掌握牵引式变电站的基本概念、工作原理和运行方式。
2.讨论法：通过小组讨论，引导学生深入理解牵引式变电站的相关知识。
3.案例分析法：通过分析实际案例，使学生了解牵引式变电站在中国铁路运输中的作用。
4.实验法：通过实际操作，培养学生对牵引式变电站设备的操作技能和安全意识。
四、教学资源为了支持教学内容和教学方法的实施，丰富学生的学习体验，我们将准备以下教学资源：1.教材：选用权威、实用的教材，为学生提供系统的理论知识。
2.参考书：提供相关领域的参考书籍，拓展学生的知识视野。
3.多媒体资料：制作精美的PPT、视频等多媒体资料，提高学生的学习兴趣。
4.实验设备：准备齐全的实验设备，确保学生能够进行实际操作。
五、教学评估本课程的评估方式将包括平时表现、作业和考试等多个方面，以全面、客观地评估学生的学习成果。
牵引供变电D所课程设计
牵引供变电D所课程设计一、教学目标本章节的教学目标是使学生掌握牵引供变电D所的基本原理和应用，能够理解并分析电力系统的基本组成部分，包括发电、输电、变电、配电和用电等环节。
学生应能够运用所学知识进行简单的电力系统设计和分析，培养学生的实际工程能力和创新意识。
在技能方面，学生应掌握基本的电力系统模拟和实验技能，能够运用科学的方法进行数据分析和解决问题。
在情感态度价值观方面，学生应树立正确的科学观和工程观，培养团队合作意识和责任感。
二、教学内容本章节的教学内容主要包括电力系统的基本原理、电力系统的组成部分、电力系统的模拟和实验方法等。
学生将通过学习电力系统的基本概念和原理，理解电力系统的工作原理和运行规律。
通过学习电力系统的组成部分，学生能够了解电力系统各环节的功能和作用，掌握各环节之间的关系和相互作用。
此外，学生还将学习电力系统的模拟和实验方法，通过实际操作和数据分析，培养学生的实际工程能力和创新意识。
三、教学方法为了达到本章节的教学目标，将采用多种教学方法进行教学。
首先，将采用讲授法，系统地介绍电力系统的基本原理和知识，使学生能够掌握电力系统的基本概念和原理。
其次，将采用讨论法，引导学生进行思考和讨论，培养学生的科学思维和创新意识。
同时，将采用案例分析法，通过分析实际案例，使学生能够将所学知识应用于实际问题中。
此外，还将采用实验法，让学生通过实际操作和实验，加深对电力系统的理解和掌握。
四、教学资源为了支持本章节的教学内容和教学方法的实施，将选择和准备适当的教学资源。
教材方面，将选择与电力系统相关的教材和参考书，以提供学生系统的学习资料。
多媒体资料方面，将准备相关的PPT、视频等资料，以丰富学生的学习体验。
实验设备方面，将准备电力系统的实验设备和器材，让学生能够进行实际的操作和实验。
同时，还将提供网络资源和学习平台，让学生能够进行自主学习和交流。
五、教学评估本章节的教学评估将采用多种方式，以全面、客观地评估学生的学习成果。
电气化铁道技术专业《电力牵引供变电技术》课程设计—.
高速铁路牵引变电所电气主接线的设计摘要：牵引变电所是电气化铁路牵引供电系统的心脏，它的主要任务是将电力系统输送来的三相高压电变化成适合电力机车使用的电能。
而电气主接线反映牵引变电所设施的主要电气设备以及这些设备的规格、型号、技术参数以及在电气上是如何连接的，高压侧有几回进线、几台牵引变压器，有几回接触网馈电线。
通过电气主接线可以了解牵引变电所等设施的规模大小、设备情况。
1.2 电气化铁路的国内外现状变电所是对电能的电压和电流进行变换、集中和分配的场所。
在电能是社会生产和生活质量中最为重要的能源和动力的今天，变电所的作用是很重要的当前我国进行的输变电建设和城乡电网的建设与改造，对未来电力工业发展有着重要的作用。
因此，产品技术要先进，产品质量要过硬，应达到30～40年后也能适用的水平；而且产品必须要国产化。
现阶段我过主要是使用常规变电所。
常规变电所即采用传统模式进行设计、建造和管理的变电所，一般为有人值班或驻所值班，有稳定的值班队伍。
继电保护为电磁型，电器就地控制，不具备四遥、远方操作功能，需要一支训练有素的运行与检修队伍和一整套相应的管理机构、制度进行管理，以满足安全运行的要求。
这种模式有许多不足之处。
我国的近期目标是既要充分利用原有设备，又要能够适应微机远动自动化系统；既要实现无人值班，又要满足安全经济运行的要求。
国外的变电所研究已经远远超过我国，他们在变电站的运行管理模式上, 已经能做到无人值守。
1.3 牵引变电所1.3.1 电力牵引的电流制电力牵引按牵引网供电电流的种类可分为三种电流制，即直流制、低频单相交流制和工频单相交流制。
(1) 直流制即牵引网供电电流为直流的电力牵引电流制。
电力系统将三相交流电送到牵引变电所一次侧，经过牵引变电所降压并整流变成直流电，再通过牵引网供给电力机车使用。
直流制发展最早，目前有些国家的电气化铁路仍在应用。
我国仅工矿、城市电车和地下铁道采用。
牵引网电压有1200V，1500V，3000V和600V，750V等，后两种分别用于城市电车、地下铁道。
电力牵引供电系统课程设计 (2)
电力牵引供电系统课程设计专业：电气工程及其自动化班级：电气 09姓名：学号：指导教师：兰州交通大学自动化与电气工程学院2012 年7月20日1 设计原始资料1.1题目某复线电气化区段采用AT 供电方式，其中某一牵引变电所两供电臂牵引计算结果如表1.1所列，该区段列车对数如表1.2所列。
列车追踪间隔时分为8min 。
电力部门要求无功防倒送。
牵引变压器为三线接线，容量31.5MV A 。
(1) 牵引变电所并联电容补偿的方法有哪些？(2) ,12.0.6kV,试电容器组端电压72=α并联补偿容量。
(补偿前牵引变压器高压侧功率因数为0.8，要求补偿后达到0.9，牵引侧母线最高电压kV,58M .max =U 电容器允许的放电容量为4000Ws,电容器组每条并联支路中电容器串联的台数取n=12)。
表1.1 牵引计算结果列车带电走时分∑ (mim) g1t 列车走时分∑t (mim)列车牵引能耗∑ (Kv/h) iA客 上行／下行空 上行／下行货 上行／下行货 上行／下行客 上行／下行空 上行／下行21.4／22.035.4／25.835.4／ - 40.6／42.237.5／36.71757.8／1915.121.4／ - 2061.4／960.9765.3／940.91167.3／600.7530.27／ -827.3／ -表1.2 列车对数(列/日)货 上行／下行客 上行／下行空 上行／下行20 / 5022 / 2232 / 0类别车对数1.2 设计内容(1) 并联电容补偿的作用； (2) 并联电容补偿的方案； (3) 并联电容补偿的装置的组成； (4) 并联电容补偿容量的计算方法。
2 分析设计的内容2.1 并联电容补偿的作用图 2.1(a) 为牵引变电所牵引侧设计和安装并联电容补偿装置的线路原理图。
1U 为电源电压(线值)，1r 及1X 为电力系统与牵引变压器每相的电阻与电抗，2U 为牵引变电所牵引侧母线电压，C X 为并联补偿电容器组的容抗，L X 为与电容器组串联的电抗器的感抗，C I 为并联电容器组回路容性补偿电流，j I 为牵引负荷电流。
牵引变电所课程设计--中间牵引变电所电气主接线的设计-精品
集中实践报告书课题名称 中间牵引变电所电气主接线的设计姓 名 学 号 系、 部 电气工程系专业班级 指导教师2015年1月5日※※※※※※※※※ ※※ ※※※※※※※※※※※※※ 2011级 牵引供电课程设计一、设计任务及要求：设计任务：中间牵引变电所电气主接线的设计。
设计要求：确定该牵引变电所高压侧的电气主接线的形式，并分析主变压器货110KV线路故障时运行方式的转换；确定牵引变压器的容量、台数及接线方式；确定牵引负荷侧电气主接线的形式；对变电所进行短路计算，并进行电气设备选择；设置合适的过电压保护装置、防雷装置以及提高接触网功率因数的装置；用CAD 画出整个牵引变电所的电气主接线图。
二、指导教师评语：三、成绩指导教师签名：年月日中间牵引变电所电气主接线的设计目录1.设计目的及依据 (1)1.1设计目的 (1)1.2设计基本要求 (1)1.3设计依据 (1)2.设计思路 (2)3.牵引变压器的选择和容量计算 (2)3.1变压器计算容量计算 (2)3.2变压器校核容量计算 (2)3.3变压器安装容量计算和选择 (3)4.主接线设计 (3)4.1牵引变电所高压侧主接线 (3)4.2牵引变电所低压侧主接线 (3)5.短路计算………………..………………..…….……..…....…………………..…………错误！未定义书签。
5.1短路计算的目的 (4)5.2短路计算 (4)6.电气设备选择 (6)6.1 110KV侧进线的选择 (6)6.2高压断路器的选择 (7)6.2.1 110kV侧断路器选择 (7)6.2.2 27.5kV侧断路器选择 (8)6.3隔离开关的选取 (8)6.3.1 110kV侧隔离开关选择 (8)6.3.2 27.5kV侧隔离开关选择 (9)6.4互感器的选取 (9)6.4.1 110kV侧电流互感器选择 (9)6.4.2 27.5kV侧电流互感器选择 (10)7.并联无功补偿….…….………………………..….….….…….….…….....….…………错误！未定义书签。
牵引变电所电气主接线设计毕业设计(论文)
目录摘要 ································································································· .I第1章设计的原始资料. ·······················错误！未定义书签。
1.1 题目 ······································································································错误！未定义书签。
牵引供电课设
自动化与电气工程学院电气化铁道供电系统与设计目录1 概述- 1 -1.1设计原始资料-1-2 牵引变压器容量计算- 2 -2.1主变压器接线形式和备用方式-2-2.2牵引变压器的计算容量-2-2.3单台主变压器初步选型-2-2.4牵引变压器过负荷能力校验-2-3 牵引变压器运行技术指标计算- 2 -3.1牵引变压器的功率损耗及全年电能损耗计算-2-3.2牵引变压器在短时最大负荷工况下的电压损失计算-3-4 牵引变电所电压不平衡度计算- 3 -4.1计算电网最小运行方式下的负序电抗)(X-3-4.2计算牵引变电所在严密运行时注入110kV电网的负序电流-3- 4.3构造归算到110kV的等值负序网络-4-4.4牵引变电所110kV母线电压不平衡度计算及校验-4-5主接线选择- 5 -6短路电流计算- 5 -6.1变电所短路计算示意图及计算数据-5-6.2线路电抗计算-6-6.3110kV侧短路电流计算-6-6.427.5kV侧短路电流计算-6-7开关设备选型及稳定性校验- 7 -7.1断路器的选型及校验错误!未定义书签。
7.2隔离开关的选型及校验错误!未定义书签。
8电压、电流互感器选型及校验- 7 -8.1110kV侧电压互感器选型及校验-7-8.2110kV侧电流互感器选型及校验-8-9总结与体会- 8 -附录- 10 -参考文献错误!未定义书签。
1 概述1.1 设计原始资料电力系统2电力系统1图1.1 牵引供电系统示意图图1.1 牵引变电所中的两台牵引变压器为一台工作，另一台备用。
电力系统1、2均为火电厂,其中电力系统 1、2 容量分别为250MV A 和200MV A 。
选取基准容量j S 为200MV A 。
在最大运行方式下，电力系统1、2的综合电抗标么值分别为0.13和0.15；在最小运行方式下，电力系统1、2的综合电抗标么值分别为0.15和0.17。
对每个牵引变电所而言，110kV 线路为一主一备。
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课程设计任务书专业电气工程及其自动化姓名学号开题日期：2012 年3月15 日完成日期：2012年4月9日题目牵引变电所电气主接线设计一、设计的目的通过该设计，使学生初步掌握交流电气化铁道牵引变电所电气主接线的设计步骤和方法；熟悉有关设计规范和设计手册的使用；基本掌握变电所主接线图的绘制方法；锻炼学生综合运用所学知识的能力，为今后进行工程设计奠定良好的基础。
二、设计的内容及要求1、按给定供电系统和给定条件，确定牵引变电所电气主接线。
2、选择牵引变电所电气主接线中的主要设备。
如：母线、绝缘子、隔离开关、熔断器、断路器、互感器等。
选择时应优先考虑采用国内经鉴定的新产品、新技术。
3、提交详细的课程设计说明书和牵引变电所电气主接线图。
三、指导教师评语四、成绩指导教师(签章)年月日牵引变电所课程设计原始资料原始资料（任选其中一所进行设计）1、电力系统及牵引变电所分布图S C=10000MVAx1=x2=0.012×12万kVAU d=17%L1L2L3L5L6L7L8L9L10A B C D E F甲乙至地方110kV变电站2×6.3万kVAU d=17%丙L4图例：：电力系统，火电为主：地方220/110kV区域变电所：地方110/35/10kV变电站：铁道牵引变电所——：三相高压架空输电线图中：L1：220kV 双回路150kM LGJ-300L2：110kV 双回路10kM LGJ-120L3：110kV 20kML4：110kV 40kML5：110kV 60kML6：110kV 双回路20kML7：110kV 30kML8：110kV 50kML9：110kV 60kML10：110kV 60kM未标注导线型号者均为LGJ-185，所有导线单位电抗均为X=0.4Ω/kM牵引变压器容量如下（所有U d%=10.5）：A：2×3.15万kVA B：2×3.15万kVAC：2×3.15万kV A D：2×1.5万kVAE：2×1.5万kVA F：2×1.5万kV A2、电力系统对各牵引变电所的供电方式及运行条件[1] 甲站对A所正常供电时，两回110kV线路中，一回为主供电源，另一回备用。
A所内采用两台牵引变压器固定全备用。
所内不设铁路岔线。
27.5kV侧需设室外辅助母线，每相馈线接电容补偿装置二组，电容器室内，电抗器室外。
[2] 甲站对B所供电时，110kV线路还需经B所送至丙站。
正常运行时B所内有系统功率穿越。
当甲站至B的输电线路故障时，B所由丙站供电，丙站内110kV母线分段运行，输电线L4、L5分别接入不同的分段母线上。
正常运行时，丙站内110kV 母线分段断路器断开。
B所提供甲站至丙站的载波通道。
B所内采用两台牵引变压器固定全备用。
所内不设铁路岔线，外部有公路直通所内。
27.5kV侧需设室外辅助母线，每相馈线接电容补偿装置二组，电容器室内，电抗器室外。
[3] C所由丙站送出的两回110kV线路供电。
但正常运行时，由甲站送至丙站（L5）再由丙站送至C所的一回110kV线路（L6）平时不向牵引负荷供电。
只经过C所的110kV母线转接至某企业110kV变电站。
C所内采用两台变压器，固定全备用。
所内不设铁路岔线，外部有公路直通所内。
牵引侧除向两个方向的牵引网供电外，还要向电力机务段供电（两回）和地区10kV 负荷供电（一回）。
C所内设有27.5/10kV 1000kV A动力变压器一台。
10kV高压间内设有4路馈线，每路馈线设有：电流表、电压表、有功电度表、无功电度表。
设有电流速断和接地保护，继电保护动作时间0.1秒。
10kV高压间设在27.5kV高压室一端，单独开门。
27.5kV侧设室外辅助母线，每相馈线接电容补偿装置二组，电容器室内，电抗器室外。
[4] 牵引变电所D、E、F由乙站供电。
正常运行时，110kV线路在E所内断开，不构成闭合环网。
E所内的牵引变压器正常运行时，接入由D所送来的电源线L8上，L8故障时可转接至F所由L9供电。
D、F所均可能有系统功率穿越。
但正常运行时，F所无系统功率穿越。
D所内采用两台牵引变压器固定全备用。
所内不设铁路岔线。
27.5kV侧设室外辅助母线，每相馈线接电容补偿装置二组，电容器室内，电抗器室外。
所用电有地方10kV可靠电源。
[5] E所内采用两台牵引变压器固定全备用。
所内不设铁路岔线，有公路引入所内。
27.5kV侧不设室外辅助母线，每相馈线接电容补偿装置二组，电容器室内，电抗器室外。
所用电采用在110kV进线隔离开关内侧接入（3110）/0.23kV单相变压器，以提高向硅整流装置供电的可靠性。
[6] F所内采用两台牵引变压器固定全备用。
所内不设铁路岔线。
27.5kV侧设室外辅助母线，每相馈线接电容补偿装置二组，电容器室内，电抗器室外。
该地区无地方10kV电源。
[7] 牵引变电所A、C、E 110kV侧要求计费，牵引变电所B、D、F 27.5kV侧要求计费，采用低压侧(27.5kV侧)计费时，110kV侧仍需设电压监视。
[8] 各变电所设计时，一律按海拔h≤1000m，I级污秽地区，盐密δ≤0.1毫克/厘米2，最高环境温度+40℃考虑。
[9] 各牵引变电所均设置避雷针三座。
[10] 牵引变电所B、D 110kV线路采用纵向平行引入方式；C、E 110kV线路采用横向相对引入方式；A、F 110kV线路采用T字型引入方式。
[11] 假定各牵引变电所馈线主保护动作时间t b=0.1秒，27.5kV母线采用矩型截面硬铝母线，母线间距a=40cm，母线跨距l=120cm；10KV母线采用矩型截面硬铝母线，母线间距a=25cm；母线跨距l=100cm。
[12] 各牵引变电所主控制室均采用一对一集中控制方式，直流电源电压均为220V。
摘要电气主接线设计应遵循的主要原则与步骤，在此基础上根据原始资料与要求选择牵引变电所的电气主接线图；根据要求选择短路点，对牵引变电所进行短路计算，计算出110KV侧及27.5KV侧短路电流与冲击电流、周期分量电流，由短路计算的结果与设计牵引变电所的要求选择牵引变电所的电气设备并对其校验，最后完成对牵引变电所主接线的设计。
关键词电气主接线；短路计算；电气设备选择与校验目录第1章牵引变电所主结线设计原则及要求 (6)1.1概述 (6)1.2电气主接线基本要求 (6)1.3电气主接线设计应遵循的主要原则与步骤 (7)第2章牵引变电所电气主接线图设计说明 (7)第3章短路计算 (8)3.1短路点的选取 (8)3.2短路计算 (8)第4章设备及选型 (10)4.1硬母线的选取 (10)4.2支柱绝缘子和穿墙导管的选取 (13)4.3高压断路器的选取 (14)4.4高压熔断器的选取 (15)4.5隔离开关的选取 (16)4.6电压互感器的选取 (17)4.7电流互感器的选取 (17)4.8避雷器的选取 (18)附图 (20)参考书目 (21)后记 (22)第一章牵引变电所主结线设计原则及要求1.1概述牵引变电所（含开闭所、降压变电所）的电气主结线，是指由主变压器、高压电器和设备等各种电器元件和连接导线所组成的接受和分配电能的电路。
用规定的设备文字符号和图形代表上述电气设备、导线，并根据他们的作用和运行操作顺序，按一定要求连接的单线或三线结线图，称为电气主结线图。
它不仅标明了各主要设备的规格、数量，而且反映各设备的连接方式和各电气回路的相互关系，从而构成变电所电气部分主系统。
电气主结线反映了牵引变电所的基本结构和功能。
在运行中，它能表明与高压电网连接方式、电能输送和分配的关系以及变电所一次设备的运行方式，成为实际运行操作的依据；在设计中，主结线的确定对变电所电气设备选择、配电装置布置、继电保护装置和计算、自动装置和控制方式选择等都有重大影响。
此外，电气主结线对牵引供电系统运行的可靠性、电能质量、运行灵活性和经济性起着决定性作用。
此外，电气主结线及其组成的电气设备，是牵引变电所的主体部分。
1.2电气主接线基本要求1.安全性主要体现在：隔离开关的正确配置和隔离开关接线的正确绘制。
隔离开关的主要用途是将检修部分与电源隔离，以保证检修人员的安全。
在主接线图中，凡是应该安装隔离开关的地方都必须配置隔离开关，不能有个别遗漏之处，也不允许从节省投资来考虑而予以省略。
主接线的安全性是必须绝对保证的，在比较分析主接线的特点时，不允许有“比较安全、安全性还可以”等不合适的结论。
2.可靠性电气主接线的可靠性不是绝对的。
同样形式的主接线对某些发电厂和变电所来说是可靠的，而对另一些发电厂和变电所则不一定满足可靠性要求。
电气主接线可靠性的高低，与经济性有关。
一般来讲，主接线的可靠性愈高，所需的总投资和年运行费愈多。
另一方面，可靠性愈高，因停电而造成的经济损失愈小。
所以，对主接线可靠性进行分析时，要根据资金是否充沛，停电的经济损失多少等，从各方面加以综合考虑。
3.经济性它通常与可靠性方便性之间有矛盾。
4.方便性(1)操作的方便性尽可能使操作步骤少，以便于人员掌握，不致出错。
(2)调度的方便性根据调度要求，方便地改变运行方式。
(3)扩建的方便性1.3电气主接线设计应遵循的主要原则与步骤在电气主结线的设计中，应遵循的主要原则与步骤：1.应以批准的设计任务书为依据，以国家经济建设的方针政策和有关的技术政策、技术规范和规程为准则，结合工程具体特点和实际调查掌握的各种基础资料，进行综合分析和方案研究。
2.主结线设计与整个牵引供电系统供电方案、电力系统对电力牵引供电方案密切相关，包括牵引网供电方式、变电所布点、主变压器接线方式和容量、牵引网电压水平及补偿措施、无功、谐波的综合补偿措施以及直流牵引系统电压等级选择等重大综合技术问题，应通过供电系统计算进行全面的综合技术经济比较，确定牵引变电所的主要技术参数和各种技术要求。
3.根据供电系统计算结果提供的上述各种技术参数和有关资料，结合牵引变电所高压进线及其与系统联系、进线继电保护方式、自动装置与监控二次系统类型、自用电系统，以及电气化铁路当前运量和发展规划远景等因素，并全面考虑对主结线的基本要求，做出综合分析和方案比较，以期设计合理的电气主结线。
4.新技术的应用对牵引变电所主结线结构和可靠性等方面，将产生直接影响。
第二章牵引变电所电气主接线图设计说明中心变电所：有4路以上进线并有系统功率穿越中间通过式变电所：有两路进线并有系统功率穿越中间式变电所：有两路进线，无系统功率穿越不同类型的牵引变电所采取不同型式的电气主接线。
[2] 甲站对B所供电时，110kV线路还需经B所送至丙站。
正常运行时B所内有系统功率穿越。
当甲站至B的输电线路故障时，B所由丙站供电，丙站内110kV母线分段运行，输电线L4、L5分别接入不同的分段母线上。