轨道交通牵引供变电技术第4章第1节 电气主接线的功能、基本要求与设计原则
轨道交通牵引供变电技术第4章第4节 交流牵引变电所和供电装置电气主接线
一、中心牵引变电所电气主接线 这种牵引变电所一方面要给近区的牵引负荷 及其他地区的负荷供电，另一方面将电能通过高 压母线还有若干电源线路馈出给邻近其他牵引变 电所和地区变电所，如图4.15所示。110kV线路断 路器数目较多，为单母线分段接线，其中分 段断路器兼作旁路断路器，以节省一台高压断路 器和相应的高压电器。
轨道交通牵引供变电技术
（一）德国高速铁路牵引变电所主接线 德国高速铁路牵引变电所的主接线如图4.20所示， 它具有以下特点： ① 牵引主变压器为单相变压器。 ② 所有隔离开关都采用电动隔离开关。 ③ 牵引变电所低压侧设有专门检测接触网瞬时性与 永久性故障的设备和检测接触网返回电压的设备 （图4.20中与母线A和辅助母线A相连的部分表示 为H-R-K电路）。
轨道交通牵引供变电技术
①首先合上分段隔离开关QS3，使QFP与QS3并联， 然后断开QFP，通过分段隔离开关QS3将两段工作 母线并列运行；②打开隔离开关QS2，合上线路 WL2的旁路隔离开关QSP2；③将分段兼旁路断路 器的继电保护转换为线路保护，合上QFP，断开 QF2，再打开它两侧的隔离开关，则QF2退出工作， 由旁路断路器代替QF2执行线路断路器作用，其 电路如图4.16中虚线所示。
轨道交通牵引供变电技术
图4.17 外桥接线的三相牵引变电所主接线 轨道交通牵引供变电技术
图4.17为高压侧采用外桥接线的三相牵引变电所 主接线，设有两台并联运行的三相变压器，其绕 组连接形式为YNd11，二次绕组有一相接地并与 钢轨连接。牵引负荷侧因馈线数目较少，采用不 分段的单母线接线，在高压侧两路电源线路和牵 引负荷每相母线上分别安装电压互感器、避雷器， 其作用与图4.15线路作用相同。牵引负荷侧采用 手车式断路器，使设备简化。
轨道交通牵引供变电技术总结
对于配电装置应满足的基本要求：符合国家基本 建设的有关政策法规；安全性；便于维护；节省投 资；有扩充的余地。
电气接线图
第ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ章 高压配电设置
配电装置，就是对按照主接线的要 求，把各种功能的设备连接组成电能分 配功能电路的称呼。
第二章 高压电器与开关设备
❖ 变电所主要设备和系统（组成、作用、功能） 1、组成
变压器 导线 开关设备 测量和计量仪表 保护装置 自动装置 互感器 直流和交流电源系统 2、功能：电能变换和分配 3、作用：把电能转换成机械能的转换机构，保护装 置自动保护电路（例如过流，过载，电弧等）。
第三章 牵引供变电电气主设备原理
自己的表现
上课的话我都到了，只是有一次是老师你第一次 布置课堂作业的时候没来的及写，就没交了，我表 示抱歉，平时上课的时候我都认真听了啊，练习也 按时写了交了，现在要期末了也开始复习了，上次 出的题目蛮好的，可以多看书，不过希望老师把作 业本发下来这样就更好复习和考试了。
需要重点考虑的一点就是带电设备的最小安全距离
第六章 供变电系统控制、信号、检测
电路和操作电源
变电所中有一次设备，也有二次设备，二次系统 与一次系统相比，具有设备量多、接线复杂的特点。 对于变电所，二次设备主要包括：控制部分、信号 部分、测量部分、保护部分。 ❖ 1.控制方式和二次接线 ❖ 2.高压开关的控制、信号回路 ❖ 3.中央信号系统 ❖ 4.测量系统与绝缘监测电路 ❖ 5.交直流自用电系统与操作电源
第七章 牵引变电所自动化系统
变电所自动化系统是将变电所的二次设备（包括测量仪表、 信号系统、继电保护、自动装置和远动装置等）经过功能的 组合和优化设计，利用计算机技术、现代电子技术、通信技 术和信号处理技术，实现对全所设备的自动监视、自动测量、 自动控制和保护、以及和调度通信等综合性的自动化功能。 ❖ 1、变电所自动化系统构成及功能 ❖ 2、通信网络及通信协议 ❖ 3、间隔层 ❖ 4、站空层 ❖ 5、牵引变电所自动化新技术
第四章城市轨道交通供电变电所的电气主接线
第四节 降压变电所的电气主接线
图4-17 降压变电所低压配电系统示意图
第四节 降压变电所的电气主接线
二、降压变电所的主接线形式 1.分段单母线接线（设母线分段开关） 2.分段单母线接线（不设母线分段开关）
图4-18 分段单母线接线（有母线分段开关）
图4-19分段单母线接线示意图
第四节 降压变电所的电气主接线
3.线路-变压器组接线 如图4-20所示。 4.低压侧主接线形式 如图4-21所示。
图4-20 降压所线路变压器组接线
图4-21 降压变电所低压侧主接线
图4-8单母线接线
第三节 牵引变电所的电气主接线
4.分段单母线接线 牵引变电所中压侧采用分段单母线接线方式，设分段开 关。如图4-9所示。 5.三段母线接线 设两段进线电源母线和一段牵引整流机组工作母线。如 图4-10所示。
图4-9 分段单母线接线
图4-10 三段母线接线
第三节 牵引变电所的电气主接线
第三节 牵引变电所的电气主接线
下面以集中式供电系统为例介绍牵引变电所的主接线。前 面已经介绍过集中式供电系统的中压供电网络分为两种：独立 的牵引网络与独立的动力照明网络；牵引动力照明混合网络。 一、中压网络的接线形式 1.独立的牵引网络与独立的动力照明网络接线方式 （1）独立牵引网络的接线方式 当中压网络为两个独立的 网络时，牵引网络的常用接线方式有A、B、C、D四种类型。 如图4-4所示。
第四章 城市轨道交通供电变电所的电气主接线
第一节 电气主接线的基本知识
一、主接线与主接线图 1.主接线 主接线是指由电力变压器、各种开关电器及配电线路， 按一定顺序连接而成的表示电能输送和分配路线的电路，亦 称主电路。主接线是城轨供电系统变电所方案设计的核心部 分，也是构成整个供电系统的基本环节。 2.主接线图 主接线常用主接线图（主电路图）表示，是用国家标准规 定的电气设备图形符号并按电流通过顺序排列，表示供电系 统、电气设备或成套装置的基本组成和连接关系的功能性简 图。由于交流供电系统通常是三相对称的，故一次接线图一 般绘制成单线图，当三相不完全相同时，则用多线图表示。 主接线图中的电气设备状态按正常状态画出。所谓正常状 态是指电路中无电压和外力作用下开关的状态，即断开状态 。 主接线图常用的图形符号如表4-1所示。
市轨道交通供电技术牵引变电所的电气接线
三、双母线接线
3、带旁路母线的双母线接线：
三、双母线接线
3、带旁路母线的双母线接线：当出线回路数较少时，为了减少 断路器的数目，可不设专用的旁路断路器，而用母联断路器 兼作旁路断路器。
三、双母线接线
3、带旁路母线的双母线接线： • 双母线接线中，由于它比单母线接线增加了一套备用母线，
故当工作母线发生故障时，可将全部回路迅速转换到由备用 母线供电，缩短停电时间。 • 双母线结线方式具有较好的运行灵活性。 • 双母线接线的缺点是隔离开关数量多，配电装置结构复杂， 转换步骤较繁琐，且一次费用和占地面积都相应增大。 适 用于牵引变电所电源回路较多（四回路以上），具有通过母
单元4 牵引变电所的电气接线
【主要内容】
4.1 电气主接线形式 4.2 直流牵引变电所电气主接线 4.3 次接线概述 4.4 牵引变电所的控制、信号电路
4.1 电气主接线形式
一、概述 二、单母线接线 三、双母线接线 四、桥形接线
一、概述
变电所的电气主接线是指由变压器、断路器、开关设备、母 线等及其连接导线所组成的接受和分配电能的电路。
二、二次接线图
二次接线展开图中所有开关电器和继电器触头都是按开关断 开时的位置和继电器线圈中无电流时的状态绘制的。展开图 接线清晰，回路次序明显，易于阅读，便于了解整套装置的 动作程序和工作原理，对于复杂线路的工作原理的分析更为 方便。
的变压器支路的断路器均自动跳闸，需经倒闸操作 后，方可恢复被切除变压器的工作。 （3）线路投入与切除时，操作复杂，并影响变压器的 运行。
4.2 直流牵引变电所电气主接线
一、主变电所 二、直流牵引变电所 三、牵引、降压混合变电所 四、降压变电所
一、主变电所
主变电所的作用是将城市电网的高压(110 kV或220 kV)电 能降压后以相应的电压等级(3kV或lOkV)分别供给牵引变电 所和降压变电所。为保证供电的可靠性，一般设置两座或 两座以上主变电所，主变电所由两路独立的电源进线供电， 内部设置两台相同的主变压器。
牵引变电所I电气主接线设计
牵引变电所I电气主接线设计1.牵引变电所I电气主接线设计的目标-确定主要设备的布置和互连方式；-确定主接线的线路参数，包括电压、电流、频率等；-确保系统的电气安全和运行可靠性；-降低电气系统的损耗和能耗。
2.牵引变电所I电气主接线布置-变压器应根据变电所的总负荷和主干线的长度合理布置；-开关装置和保护装置应布置在方便操作和维护的位置；-配电装置应根据需要布置在合适的位置，以便分配电能给各个牵引线路。
3.1线路参数线路参数包括电压、电流和频率等。
根据牵引系统的要求确定主接线线路参数，保证系统的稳定运行。
电压等级一般为~25kV、电流一般为1000A以上。
频率一般为50Hz或60Hz。
3.2接线方式选择合适的接线方式，以满足牵引系统对电气连接的要求。
常见的接线方式包括直接连接、变压器联络、开关柜联络等。
3.3线路保护和控制为了提高主接线的安全性和可靠性，应配置相应的保护和控制装置。
包括过载保护、短路保护、接地保护等。
3.4地线设计地线设计是牵引变电所I电气主接线设计中的重要部分。
地线的设计应根据实际情况确定，确保接地电阻和触电等级符合要求。
4.牵引变电所I电气主接线设计实例以牵引变电所为例进行说明。
-输入电压：~220kV-输出电压：~25kV-输出电流：2000A-频率：50Hz根据上述要求，可以采取以下主接线设计方案：-输入侧：采用变压器联络的方式连接输入电源和变压器，输入变压器应配备过载保护和短路保护装置。
-输出侧：采用开关柜联络的方式连接变压器和牵引线路，牵引线路应配备过载保护、短路保护和接地保护装置。
-配电装置：根据需要在牵引变电所内设置配电柜，将电能分配给各个牵引线路，同时应配备相应的保护和控制装置。
在设计过程中，还应考虑其他因素，例如牵引变电所的占地面积、操作和维护的便利性等。
总结：牵引变电所I电气主接线设计是牵引系统设计中的重要环节。
设计应满足牵引系统的需求，保证系统的安全和可靠运行。
电气主接线的基本要求和设计原则
电气主接线的基本要求和设计原则电气主接线是由高压电器通过连接线，按其功能要求组成接受和分配电能的电路，成为传输强电流、高电压的网络，故又称为一次接线或电气主系统。
标签：主接线；要求；原则1 对电气主接线的基本要求1.1 可靠性供电可靠性是电力生产和分配的首要要求，停电会对国民经济各部门带来巨大的损失，往往比少发电能的损失大几十倍，导致产品报废、设备损坏、人身伤亡等。
因此，主接线的接线形式必须保证供电可靠。
因事故被迫中断供电的机会越小，影响范围越小，停电时间越短，主接线的可靠程度就越高。
研究主接线可靠性应注意的问题如下：（1）考虑变电所在电力系统中的地位和作用。
变电所是电力系统的重要组成部分，其可靠性应与系统要求相适应。
（2）变电所接入电力系统的方式。
现代化的变电所都接入电力系统运行。
其接入方式的选择与容量大小、电压等级、负荷性质以及地理位置和输送电能距离等因素有关。
（3）变电所的运行方式及负荷性质。
电能生产的特点是发电、变电、输电、用电同一时刻完成。
而负荷类、类、的性质按其重要性又有类之分。
当变电所设备利用率较高，年利用小时数在以上，主要供应类、类负荷用电时，必须采用供电较为可靠的接線形式。
（4）设备的可靠程度直接影响着主接线的可靠性。
电气主接线是由电气设备相互连接而组成的，电气设备本身的质量及可靠程度直接影响着主接线的可靠性。
因此，主接线设计必须同时考虑一次设备和二次设备的故障率及其对供电的影响。
随着电力工业的不断发展，大容量机组及新型设备投运、自动装置和先进技术的使用，都有利于提高主接线的可靠性，但不等于设备及其自动化元件使用得越多、越新、接线越复杂就越可靠。
相反，不必要的接线设备，使接线复杂、运行不便，将会导致主接线可靠性降低。
因此，电气主接线的可靠性是一次设备和二次设备在运行中可靠性的综合。
1.2 灵活性电气主接线应能适应各种运行状态，并能灵活地进行运行方式的转换。
不仅正常运行时能安全可靠地供电，而且在系统故障或电气设备检修及故障时，也能适应调度的要求，并能灵活、简便、迅速地倒换运行方式，使停电时间最短，影响范围最小。
牵引变电所电气主接线
•（二）外桥式接线：连接桥设在线路侧（即靠 （二）外桥式接线 外桥式接线： 近线路断路器），其特点是：每一主变压器回路 均设有断路器. 均设有断路器.
1、运行分析：
（1）当变压器发生故障或需检修时，只需断开 主变压器回路的断路器，并不影响线路的正 常供电； （2）当线路发生故障或停电检修时，将使与 该线路连接的变压器短时中断运行，经转换 操作后方可恢复供电
牵引变电所电气主接线
桥式接线
重点：（1）电气主接线图形符号； 重点 （2）内桥式接线的运行分析。 难点：（1）系统功率穿越的概念： 难点 （2）外跨条的作用。 授课班级： 授课班级：981 授课日期：2000.4.11 授课日期： 授课人： 授课人：郑社宁
第一节 电气主接线概述
1、什么叫电气主接线？ 什么叫电气主接线？
（一）内桥式接线：连接桥设置在靠变压器侧。 内桥式接线：
1、运行分析：
（1）正常运行时： 正常运行时： 9G、10G断开，其它开关 闭合，使系统功率 10G断开，其它开关 从桥断路器穿越。 当一路电源供电，一路电源备用， （2）当一路电源供电，一路电源备用，任一断 路器（DL1）检修时： 路器（DL1）检修时： 闭合跨条开关，断开1DL， 闭合跨条开关，断开1DL，再断开 1G、3G即 3G即 可。 当任一主变压器（ 故障时： （3）当任一主变压器（如B-1）故障时： 与故障变压器连接的两台断路器1DL、3DL都 与故障变压器连接的两台断路器1DL、3DL都 必须断开，暂时中断系统功率穿越。 恢复供电的办法： 闭合9 闭合9G、10G；断开1DL、3DL；打开7G；再 10G；断开1DL、3DL；打开7 闭合1DL、3DL；打开9 闭合1DL、3DL；打开9G、10G即可。(外跨条的作 10G即可。( 用）
《城市轨道交通供变电技术》课程标准
《城市轨道交通供变电技术》课程标准一、课程基本信息课程代码：18072034学时数：108学分：6先修课程：《城市轨道交通电工电子技术》、《液压传动和气动》、《城市轨道交通概论》等。
后续课程：《城市轨道交通列车运行控制系统》、《城市轨道交通通信信号系统运行与维修》、顶岗实习等。
二、课程性质该课程是五年制高职学校学生的一门专业课程，为培养轨道交通机电技术的高素质人才的目标服务，在前续课程的基础上进一步培养学生的安全意识，为后续课程打下基础。
1与前续课程的联系通过《城市轨道交通电工电子技术》、《液压传动和气动》、《城市轨道交通概论》等的学习，学生了解了城市轨道交通供电系统的一些基础知识和总体组成，为以后学习打好基础。
2.与后续课程的关系为学生后续课程《城市轨道交通列车运行控制系统》、《城市轨道交通通信信号系统运行与维修》、顶岗实习等课程学习打下高度的相关基础，为学生在以后工作中提供轨道交通机电技术方面的必要知识。
三、课程的基本理念本课程所面向的职业岗位为城市轨道交通供电系统设备操作员、施工工艺员、检修员、维护员等，主要从事城轨交通供电系统设计、施工、设备检修、维护、实验调试等工作。
根据职业岗位分析，确定本课程的基本理念是：遵循系统化原则，将教学内容分为城市轨道交通供电系统与供电结构分析两大部分。
通过本课程的学习，使学生掌握城轨牵引供电系统的组成与作用，并具有一定的操作检修能力，为学生走向工作岗位打下坚实的基础。
四、课程的设计思路本课程其总体设计思路是，打破以知识传授为主要特征的传统学科课程模式，转变为以专题形式组织课程内容，并让学生在完成专题学习过程中学会完成相应活动任务，比如变压器、电弧、断路器的操动机构等构建相关理论知识，逐层深入，全面讲授供电系统的相关知识。
教学过程中，要通过理论教学与学生实践活动相结合，通过多种途径充分开发学习资源，给学生提供丰富的实践机会。
五、课程的目标1.知识能力了解城轨交通供电系统的组成以及各组成部分的功能。
轨道交通供电5 牵引变电所的电气接线
【主要内容】
4.1 电气主接线形式
4.2 直流牵引变电所电气主接线 4.3 次接线概述 4.4 牵引变电所的控制、信号电路
4.1
电气主接线形式
一、概述
二、单母线接线
三、双母线接线 四、桥形接线
一、概述
变电所的电气主接线是指由变压器、断路器、开关设备、母 线等及其连接导线所组成的接受和分配电能的电路。 电气主接线反映了变电所的基本结构和功能，在运行中，它 能标明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。
2、外桥接线： •桥臂置于线路断路器的外侧。 •外桥接线适用于线路较短、故障率较 低、主变压器需按经济运行要求经常 投切以及电力系统有较大的穿越功率 通过桥臂回路的场合。
2、外桥接线特点如下： （1）变压器发生故障时，仅跳故障变压器支路的断路 器，其余三条支路继续工作，并保持相互间的联系。 （2）线路发生故障时，联络断路器及与故障线路同侧 的变压器支路的断路器均自动跳闸，需经倒闸操作
二、单母线接线
2、单母线分段接线： 根据电源的数目和功率，母线可分为2～3段。一般认为单母 线分段接线应用在6～10kV。
用断路器分段
用隔离开关分段
二、单母线接线
2、单母线分段接线： • 优点：提高了供电的可靠性和灵活性。
•
缺点：
（1）当一段母线或母线隔离开关故障或检修时，必须断 开接在该分段上的全部电源和出ห้องสมุดไป่ตู้，这样就减少了 系统的发电量，并使该段单回路供电的用户停电。 （2）任一出线断路器检修时，该回路必须停止工作。
（二）正常运行方式 直列供电： 是跨条的隔离开关断开，由电源向线路直接 连接的变压器供电。 如：WL1向T1供电，或WL2向T2供电 交叉供电是指电源线路通过跨条向另一电源线路连接的变 压器供电。 如：WL1向T2供电，WL2向T1供电 （三）特 点 简单接线中，两路电源进线、两台变压器进线四条支路仅 用两套断路器，元件少，主接线简单。由于电源线路仅为 本所供电，故所内不设电源线路保护，二次接线装置也较 简单，节省了投资。简单接线方式在牵引变电所得到广泛 应用。
电气化铁路牵引供变电技术—第四章—电气主接线
一、桥型接线
1、桥型接线是无汇流母线的一种接线方式，桥型接线的桥臂是 由断路器及两侧隔离开关组成，根据桥臂的位置可分为内桥接线、外 桥接线和双断路器桥型接线。特点：断路器少；灵活性可靠性差；广 泛应用在6-22KV电气主接线。
第四章 电气主接线
2、内桥接线 结构特点：联络断路器在线路断路器在线路断路器的内侧。 运行特点： ①线路发生故障时，仅故障线路的断路器1QF或2QF跳闸，其余线路 可继续工作，并保持相互之间的联系。（检修同理） ②变压器故障时，联络断路器QFL及与故障变压器同侧的线路断路器 1QF或者2QF均自动跳闸，使未故障线路供电受影响。（检修同理） ③变压器投切复杂 适用情况：适用于线路较长，线路故障率较高、穿越功率少，变压器 不需要经常改变运行方式的场合。
第四章 电气主接线
八、变电所类型
①中心变电所。具有4路及以上电源进线并有系统功率穿越，除了 完成一般变电所的功能，还向其他变电所供电。
②中间（或终端）变电所。变电所有2路电源进线的为中间（或终 端）变电所。其中，有系统功率穿越的称为通过式变电所；没有系统 功率穿越的称为分接式变电所。
第四章 电气主接线
②明确倒闸操作中相应的继电保护及自动装置调整和转换。 ③停电时，从负荷侧开始，先分断负荷侧开关，后分电源侧开关 ；送电时，先合电源侧开关，后合负荷侧开关。 ④隔离开关与断路器串联时，隔离开关应先合后分。隔离开关与断 路器并联时，隔离开关应先分后合，隔离开关无论是分闸还是合闸都 是在断路器闭合状态下进行，从而保证了隔离开关不带负荷操作。 ⑤隔离开关带接地刀闸时，送电时应先断接地刀闸，后合主刀闸 ；停电时应先断主刀闸，后合接地刀闸。否则，将造成接地短路。
电气化铁路牵引供变电技术
轨道交通牵引供变电技术第4章第5节 城轨交通主变电所、直流牵引变电所、降压变电所电气主接线
3. 桥形接线（内桥接线和外桥接线） 桥形接线按桥路断路器QF3的安装位置不同， 可分为内桥接线和外桥接线两种形式（见图4.9）， 其基本运行特性已在本章第二节中讲述。在城轨 交通主变电所中应用的主要是内桥接线（见4.30） 其特点如下： （1）四个高压连接元件（进线和主变压器）仅需 三台高压断路器，比单母线接线需要的断路器更 少；接线简单清晰，运行操作方便、灵活。
轨道交通牵引供变电技术
5. 主变压器中性点接地方式及其实现
城轨交通主变电所的主变压器是联系高压 110kV城市电网、电力系统和10～35kV中压网络、 牵引供电系统的重要环节。主变压器中性点接地 方式，与接地短路电流（含单相接地、两相短路 接地等）数值、系统过电压水平、电气设备的绝 缘等级和系统继电保护方式与配置等有密切关系， 并直接影响系统供电的可靠性和主变压器运行的 安全性，以及对邻近通信线路造成干扰的程度。
轨道交通牵引供变电技术
（3）当任一回路电源进线发生故障时，该进线断路 器自动跳闸，另一回路进线-主变压器正常运行。 必要时可以合上桥路断路器QF3，由一路电源进 线对两台主变压器并联供电。但此时若正常供电 的线路-主变压器组中的主变压器发生故障，则继 电保护动作使与该主变压器高压侧连接的两台断 路器同时断开，从而短时中断了另一回路未故障 线路的运行，待将故障变压器隔开后，投入QF2 和QF3，即可转换为由WL2通过桥路母线向主变 压器T1供电（见图4.30）。因主变压器运行故障 率低于高压线路，这种线路与变压器同一时期出 现故障的几率是极少的。
轨道交通牵引供变电技术
图4.30 内桥接线
轨道交通牵引供变电技术
（2）正常运行方式下，桥路断路器QF3断开，与线 路-主变压器组接线相同，两组线路各向一台主变 压器供电，各自分列工作。必须指出，由于主变 电所中压馈线及其构成的环网（开环运行），向 采用并联双机组等效24脉波整流电路的直流牵引 变电所供电，为避免两种不同电源进线的电压数 值差别及其频率差异造成整流电路均衡电流增大， 导致整流器直流负载分配不均而降低整流机组效 率（详见第三章第三节），故主变电所两路电源 进线，在采用内桥（或外桥）接线方式下，不允 许桥路断路器QF3合闸而构成并联供电。
牵引供变电解读
课程名称：电力牵引供变电技术题目：牵引变电所电气主接线设计院系：电气工程系专业：铁道电气化年级：2009级姓名：指导教师：吕晓琴西南交通大学峨眉校区2012年 11月 8日课程设计任务书专业铁道电气化姓名学号2009开题日期：2012年9月15日完成日期：2012年11月8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Ud%=10.5）：A：2×3.15万kVA B：2×3.15万kVAC：2×3.15万kVA D：2×1.5万kVAE：2×1.5万kVA F：2×1.5万kVA2、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。
牵引变电所的设计原则及其要求
目录第1章牵引变电所设计基础 (1)1.1 概述 (1)1.2 电气主接线设计的基本要求 (1)1.3 电气主接线的设计依据 (2)1.4 主变压器型式、台数及容量的选择 (3)第2章 F所牵引变电所电气主接线图设计说明 (3)第3章短路计算 (4)第4章高压电气设备选择及校验 (5)4.1 高压电气设备选择的原则 (5)4.2 高压电气设备的选择方法及校验 (7)4.2.1 高压断路器和隔离开关的选择 (11)4.2.2 高压熔断器的选择和校验 (13)4.2.3 电流互感器的选择和校验 (14)4.2.4 电压互感器 (14)4.2.5 支柱绝缘子及穿墙套管的选择和校验 (15)4.2.6 母线的选择和校验 (16)4.2.7 限流电抗器选择 (16)4.2.8 避雷器的选择 (17)后记 (19)参考资料 (20)附图 (21)第1章牵引变电所设计原则及要求1.1概述变电所电气主接线设计是依据变电所的最高电压等级和变电所的性质，选择出一种与变电所在系统中的地位和作用相适应的接线方式。
变电所的电气主接线是电力系统接线的重要组成部分，它表明变电所内的变压器、各电压等级的线路、无功补偿设备以最优化的接线方式与电力系统连接，同时也表明在变电所内各种电气设备之间的连接方式。
一个变电所的电气主接线包括高压侧、中压侧、低压侧以及变压器的接线。
因各侧所接的系统情况不同，进出线回路数不同，其接线方式也不同。
电气主结线的基本结线形式有但母线结线，双母线结线，桥形结线和简单分支结线。
牵引负荷侧电气结线特点主要有：1.每路馈线设有备用断路器的单母线结线；2.具有公共备用断路器的结线；3.但母线分段带旁路母线结线。
1.2 电气主接线基本要求电气主接线应满足可靠性、经济性和灵活性三项基本要求：1、灵活性主接线的灵活性主要表现在正常运行或故障情况下都能迅速改变接线方式，具体情况如下：①满足调度正常操作灵活的要求，调度员根据系统正常运行的需要，能方便、灵活地切除或投入线路、变压器或无功补偿装置，使电力系统处于最经济、最安全的运行状态。
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一、电气主接线应满足的基本要求
（1）首先应保证电力牵引负荷、运输用动力、信 号负荷安全、可靠供电的需要和电能质量。牵引 负荷和部分动力负荷（如地铁的动力、主要照明 和信号电源等）为一级负荷，中断供电将直接造 成运输阻塞，甚至造成人员伤亡、设备损坏，进 而导致社会生产无法正常进行、人们生活不便、 城市秩序混乱等经济损失和政治影响，这更是无 法估量的。因此，主接线的接线方式必须保证供 电的安全可靠性。由事故造成中断供电的机会越 少、影响范围越小、停电时间越短，主接线的安 全可靠性就越高。
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（3）应有较好的经济性，力求减少投资和运行费 用（维修与能耗费）。经济性主要取决于汇流母 线的结构类型与组数（几组母线）、主变压器容 量、结构形式和数量、高压断路器配电单元数量、 配电装备结构类型（屋内或屋外式）和占地面积 等因素。经济性往往与可靠性之间存在矛盾，要 增强主接线可靠性与灵活性，将导致增加设备和 投资。为此，必须力求技术、经济两者统一，在 满足供电可靠、运行灵活方便的基础上，尽量使 投资和运行费最省。在可能和充分论证的条件下， 可采取按远期规划设计主接线规模、分期实施投 资、增加设备等措施，达到最好的经济效益。
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电气主接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，为实际运行操作提供依据；在设计中， 主接线的确定对变电所电气设备选择、配电装置 布置、继电保护配置和计算、自动装置和控制方 式选择等都有重大影响。此外，电气主接线对牵 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。因此，电气主接线 的设计与运行，具有十分重要的意义。
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（2）主接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（AT或直供）、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，都应通过 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。
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二、电气主接线设计应遵循的主要原则与步骤 在电气主接线的设计中，应遵循的主要原则与步 骤如下： （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部委的技术政策、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（如电源进线方式、电力系 统资料、变电所选址的有关资料等），进行综合 分析和方案研究。二、电气主接线设计应遵循的 主要原则与步骤
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（4）应力求接线简捷明了，并有发展和扩建余地。 主接线整体结构和各回路应力求简捷清晰，便于 操作运行。同时随着经济建设的高速发展和铁路 与城市交通运量的迅速增长，牵引变电所增容、 增加馈线和其他内容的改建扩建经常存在，因而 电气主接线的设计仍有发展余地，预留最终扩建 时主接线发展的电气连接可能性和场地条件。
第四章 电气主接线及其设计运行
第一节 电气主接线的功能、基本要求 与设计原则
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第一节
电气主接线的功能、基本）的电 气主接线，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，并根据它们的作用和运行操 作次序，按一定要求连接的单线或三线接线图， 称为电气主接线图。它不仅标明了各主要设备的 规格、数量，而且反映了各设备的连接方式和各 电气回路间的相互关系，从而构成变电所电气部 分主系统。
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对牵引变电所而言，电压是表征电能质量的 基本指标，而与电压水平相关的因素，还包括电 压不对称度和谐波含量等，主接线应在变压器接 线方式、谐波无功补偿和调压方面采取有效的改 善电压质量的措施。
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（2）具有必要的运行灵活性，使检修维护安全方 便。运行灵活性是指在系统故障或变电所设备故 障和检修时，能适应调度的要求，达到灵活、简 便、迅速地倒换运行方式，且故障的影响范围最 小。复杂的接线方式对保证操作转换方便显然不 利，甚至增大了误操作几率。但过于简单的接线 方式，往往不能满足运行方式改变后对可靠供电 的要求，增加中断供电时间，这两种情况都应避 免。基于现代技术的自动装备（如备用电源自投） 和监控自动化系统的应用，对提高主接线的运行 灵活性、可靠性都是有利的，应从变电所整体的 全面（一次、二次系统）设计来考虑。
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为此，除了应由双回输电线或环形电源供 电外，牵引变电所主接线应在接线方式选择或采 用其他措施（如自动装置）配合下，保证在电路 转换、设备检修和事故处理等情况下供电的可靠 性和连续性。对于其他动力负荷和地区负荷，则 应根据用户的重要程度（一般为二级、三级负荷， 它们对可靠性要求不同）和具体情况的分析，考 虑相应的接线形式和可靠性要求。
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（4）新技术的应用对牵引变电所主接线的结构和 可靠性等将产生直接影响。例如，采用微机监控 自动化系统后，由于控制功能和自动化程度增强， 可缩短控制操作和事故处理时间，相对提高了主 接线的可靠性；电力电子技术在交、直流牵引系 统主设备（如整流-逆变机组、开关电路、串并联 电容补偿装置等）中的应用，使得主接线电路结 构将产生变化。高速铁路、现代地铁和轻轨交通、 重要干线铁路的牵引变电所设计都存在上述类似 情况，应作为电气主接线设计的重要原则之一， 按具体情况深入分析研究。
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（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（有无功功率通过一次母线）、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（城市电牵引线路） 当前运量和发展规划远景等因素，并全面考虑对 主接线的基本要求，做出综合分析和方案比较 （必要时），以期设计合理的电气主接线。