牵引供电专题设计报告
牵引供电研究报告2
关于电分相的类型以及机车过电分相方式问题的研究报告电分相是为了满足接触网不同相供电而在两相交接处设立的分相隔离装置，电分相类型和材质的不同对机车受电弓取流的稳定性、受电弓的质量、列车最高速度和牵引变电所继电保护等都有影响。
当今电气化铁路不断提速，对行车安全要求很高，因此选用好电分相以及改善机车过电分相的性能才对列车行车安全、稳定非常重要。
因此本文就电分相的类型以及机车过电分相两个方面做如下分析。
1电分相问题1.1电分相的分类接触网换相供电时每隔20～30Km就设一个电分相，电气化铁路电分相从结构划分有器件式和关节式两大类。
(1)器件式电分相器件式电分相是利用电分相绝缘器串接在一起而形成一种在电气上分开、在机械上不分段的电分相结构。
常用器件式电分相构造图如图1所示，其是由三组分相绝缘元件串接在接触线中而构成的分相设备，绝缘元件为环氧树脂玻璃布层压板，在底部开有斜沟槽。
也有用四组绝缘元件串联组成分相器的，增加一组绝缘元件是为了增加可靠性，同时增加中性区的有效长度，以适应高速及新型电力机车运行的需要。
绝缘子串承力索接触线分相绝缘元件18660图1 器件式电分相结构图(2)关节式电分相关节式电分相是利用两组或三组绝缘锚段关节组成的一种在电气和机械上都分开的电分相装置。
由于绝缘锚段关节有三跨、四跨和五跨3种型式，锚段关节跨距长度不同，两个关节的衔接布置也有多种方式，中性区距离也长短不一，造成目前关节式电分相存在五跨、六跨、七跨、八跨、九跨、十跨、十二(十三)跨等多种型式。
一般新线建设时速为120Km以上的线路应采用关节式电分相.1.2常用电分相形式常用关节式电分相是由两个绝缘锚段关节和中性嵌入线构成，其构成方式很灵活，组合成的电分相形式也多种多样，以下为国内外运行线路中常用电分相形式。
分别为五跨、六跨、七跨、八跨、九跨、十跨、十二（三）跨（图2～图8）。
图2 法国北干线双三跨关节式电分相（五跨）图3 高速动车六跨电分相示意图图4 双四跨关节式电分相（七跨）图5 京广线石桥—临颍双五跨关节式电分相示意图（八跨）中性区接触线受电弓中心↓800↓300↓200↓800↓300↓300↓300↑200↑300↑300↑800↑300↑300↑800中性区图6 哈大线双五跨关节式电分相示意图（九跨）图7 哈大线双五跨关节式电分相示意图（十跨）图8 高速动车双五跨关节式电分相示意图（十二或十三跨）目前我国新建高速线路中常用电分相形式如图3、图8所示。
铁路牵引供电的设计优化
铁路牵引供电的设计优化摘要：目前，大型铁路枢纽的设计多以客货分离布局为主。
货运站和客运站分别设在枢纽内。
引入多轨线路时，一般采用共站分场的方式运行，车站、联络线、机务段、子弹站等也纳入各类技术设备。
如果发生电源故障，将严重阻碍运输过程的正常运行。
因此，在大型枢纽中，应保证牵引供电系统的安全稳定。
研究和改进集线器供电布局具有十分重要的意义。
关键词：铁路牵引；供电；设计一、方案设计考虑因素1.牵引供电能力及牵引供电设施分布牵引供电系统应保证供电系统的稳定性、独立性和全面性。
在综合考虑牵引供电设备布置和性能的基础上，确定了牵引供电方案的重要影响因素：（1）根据枢纽总体规划方案，规划牵引供电设施的总体布局；（2）选择合适的牵引供电方式；（3）枢纽内部和邻近路线的牵引供电设施间应着重考量其供电功能相容性、互相支援与相位匹配等；（4）运输系统不同，其供电方式也有所区别；（5）动车所、机务段等应配备单独电源，有益于后续运行检修；（6）跨越区域供电时，应考虑其和邻近牵引变电所的故障波及区域和互相支援功能等。
2.牵引供电设施选址牵引供电设施的选址应结合城市布局、地理环境、馈线路径、外部供电线路、运行维护等，综合考虑各方面因素后进行选址。
3.供电分区划分枢纽内应按规定设置供电区，特别是客货系统必须分开供电。
对通速、高速、城际线段应尽量建设独立性强的供电系统。
根据独立性标准，供电系统可在各供电群、馈线、牵引变电站之间设置供电区，保证供电灵活稳定，便于后续运行维护。
二、牵引供电系统概况1.牵引供电系统构成塞尔维亚电气化铁路选用单相、交流、工频（50Hz）牵引供电系统，可从公共电网处直接用电，不用单独配置变频或发电设施，所以，牵引供电系统的构造与我国大体上保持一致，不同之处就是在电力机车之外，还应考虑某些轨道旁固定设施（道岔融雪、车辆预冷预热设备等）的取电要求。
2.外部电源的供电方式外部电源的供电方式主要是指电力系统与牵引变电所的连接方式，由电力系统的布置和牵引负荷的功率水平决定。
牵引变电所毕业设计
引言牵引变电所供电系统是我们供电专业所学的专业课。
此次的毕业设计主要包括牵引变电所供电系统的主电路得设计此次的毕业设计主要包括牵引变电所供电系统的主电路的设计、牵引变压器容量的计算机选择、电容补偿装置的选择、容量计算及校核。
此次设计有以下特点：一：对于设计中所遇到的一些名词解析的比较详细，力求在掌握的基础上再根据自己所学的知识进行运用。
二：调理清楚，对于各个章节划分较为详细，不至于出现概念混乱。
三：对于设计中所附的图有较深一层的说明，力求做到图与内容的一致，为更简单化理解课程内容做好了铺垫。
四：遇到所计算的例题时，尽量做到精确、合理、有意义，不致例题脱离主题。
此课程的设计会帮助我们对专业知识有更深一步的理解。
1 电气主接线的概述牵引变电所的电气主接线指的是由隔离开关、互感器、避雷器、断路器、主变压器、母线、电力电缆、移相电容器等高压一次电气设备，按工作要求顺序连接构成的接受和分配电能的牵引变电所内部的电气主电路。
他反应了牵引变电所的基本结构和性能，在运行中表明电能的输送和分配关系、一次设备的运行方式，是实际运行操作的依据。
1.1对主接线的基本要求对电气主接线的要求具有：可靠性、灵活性、安全性、经济性，具体如下：①可靠性：根据用电负荷的等级，保证在各种运行方式下提高供电的连续性，力求可靠供电。
②灵活性：主接线应力求简单、明显、没有多余的电气设备；投入或切除某些设备或线路的操作方便。
③安全性：保证在进行一切操作的切换时工作人员和设备的安全，以及能在安全条件下进行维护检修工作。
④经济性：应使主接线的初投资与运行费运达到经济合理。
1.2主接线中对电气设备的简介1.2.1、高压断路器QF：既能切除正常负载，又能排除短路故障。
主要任务：1.在正常情况下开断和关合负载电流，分、合电路；2.当电力系统发生故障时，切除故障；3.配合自动重合闸多次关合或开断电路。
1.2.2、负荷开关QL：只具有简单的灭弧装置，其灭弧能力有限，仅能熄灭断开负荷电流即过负荷电流产生时的电弧，而不能熄灭短路时产生的电流。
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。
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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.
牵引供电系统课程设计报告
电力牵引供电系统课程设计目录1 设计原始题目 (1)1.1具体题目 (1)1.2要完成的内容 (1)2 设计课题的计算与分析 (1)2.1计算的意义 (1)2.2牵引变压器容量计算 (2)2.3牵引变压器类型选择 (3)3. 牵引变电所设计 (4)3.1引变电所110kV侧主接线设计 (4)3.2牵引压器主接线设计 (4)3.3牵引变电所馈线侧主接线设计 (5)4 小结 (8)参考文献 (8)附表牵引变电所电气主结线图 (9)1 设计原始题目1.1 具体题目某牵引变电所戊采用AT供电方式向复线区段供电，牵引变压器类型为110/27.5kV，SCOTT接线，两供电臂电流归算到27.5KV侧电流如表1所示。
表1具体设计参数牵引变电所供电臂长度km端子平均电流A 有效电流A 短路电流A 穿越电流A戊24.3 β212 298 1079 1929.6 α92 165 605 150本次设计主要做了变电所AT供电方式下，从电源进线到向供电臂供电的所有接线形式与其所对应的接线方式下变电所的容量设计计算。
1.2 要完成的内容该牵引变电所的主要设计内容如下：(1) 所110kV侧的接线设计。
(2) 牵引变电所馈线侧主接线设计。
(3) 确定电气主结线。
(4) 牵引变压器安装容量计算及选择。
(5) 短路电流计算。
(6) 母线（导体）和主要一次电气设备选择。
2 设计课题的计算与分析2.1 计算的意义按给定的计算条件求出牵引变压器供应牵引负荷所必需的最小容量，即计算容量，然后按列车紧密运行时供电臂的有效电流与充分利用牵引变压器的过负荷能力，此容量为校核容量，这也是确保牵引变压器安全运行所必需的容量，这时就可以按得到的两个容量以及备用方式等条件，来确定实际规格系列的牵引变压器的台数和容量，此为安装容量，牵引变压器是牵引供电系统的重要设备，从安全运行和经济方面来看，容量过小会使牵引变压器长期过载，将造成其寿命缩短，甚至烧损；反之容量过大将使牵引变压器长期不能满载运行，从而造成容量浪费，损耗增加，使运营费用增大，因此，在牵引变压器容量计算时，正确地确定计算条件，以便合理地选定牵引变压器的额定容量，这样就可以做到既节约成本，又可以兼顾牵引变电所长远发展的需求。
DN供电方式牵引供电系统设计
铁道大学毕业设计DN供电方式牵引供电系统设计Design of Traction Power Supply System ofDN Mode2013届电气工程系专业电气工程及其自动化学号学生指导老师完成日期2013年5 月27日毕业设计成绩单摘要DN供电方式是采用直供加回流的供电方案，是目前我国牵引供电系统普遍采用的一种供电方式。
首先，根据设计方案，对牵引变电所的主接线图进行了合理严谨的绘制。
然后，根据现实参数和设计要求进行负荷计算，选出合适的主变压器。
根据系统和主变压器的各项参数进行短路计算。
在短路计算中，根据主变压器不同的运行状态，分别计算了高低压侧的最大和最小短路电流。
之后，按照一定的高压设备选择原则进行该设计中高压设备的选择与校验，其中包括高低压侧断路器的选择、高低压侧隔离开关的选择、电流互感器的选择与校验，高压熔断器的选择与校验，电压互感器的选择，避雷设备和自用变压器的选择。
最后，结合设备和设计方案对整个设计进行调整。
关键词：DN供电方式主接线图高压设备选择AbstractDN power supply is the direct power supply with return line, which is widely used in China as a traction power supply.First, the main circuit of traction substation has been carried out with the rational and rigorous drawing according to the design plan,. And then, ,it has been carried out with load secretly schemes against and electing the right transformer according to the real parameter and the need of design。
通过式牵引变电所电气设计 精品
牵引供电课程设计报告书题目牵引变电所H电气接线设计院/系(部)班级学号姓名指导教师完成时间第1章课程设计任务1.1设计的基本要求A. 确定牵引变电所的高压侧电气主接线的形式，并分析主变压器或110kv线路故障时运行方式的转换。
B. 确定变压器的容量、台数及接线方式。
C. 确定牵引负荷侧电气主接线的形式。
D. 对变电所进行短路计算，并进行电气设备选择。
E. 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。
F. 用CAD画出整个牵引变电所的电气主接线图。
1.2设计的依据A.该通过式牵引变电所的供电电源电压为110kv，电力系统不要求在110kv侧计费。
电力系统容量为3100MVA，选取基准容量s j为1000MVA，在最大运行方式下，电力系统的电抗标幺值分别为为0.23；在最小运行方式下，电力系统的标幺值为0.25.B. 该牵引变电所想接触网的供电方式为BT供电方式，且未单线区段，可以提供变电所自用电，容量计算为1000KVA。
C. 牵引变压器的额定电压为110/27.5kv，重负荷臂有效电流和平均电流为230A和160A，重负荷臂的最大电流为570A；轻负荷臂有效电流和平均电流为170A和120A。
D. 环境资料：本牵引变电所地区平均海拔为510米，地层以砂质粘土为主，地下水位为5.5米，该牵引变电所位于电气化铁路的中间位置，所内不设铁路岔线，外部有公路直通所内。
本变电所地区最高温度为38℃，年平均温度为21℃，年最热月平局最高气温为33℃，年雷暴雨日数为26天，土壤冻结深度为1.2m。
第2章主接线的设计2.１牵引变电所主结线的概述牵引变电所（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。
电气化铁道牵引供电研究报告
一、（13）请查阅“GB50062-2008电力装置的继电保护和自动装置设计规范”国家保准，详细分析牵引变压器应设置哪些保护？1牵引变压器的运行状态牵引变压器存在空载合闸、正常运行、短路故障、不正常运行几种状态。
分析牵引变压器的运行状态是为了更好地研究继电保护装置的构成原理。
（1）牵引变压器的空载合闸牵引变电所建成投运、变压器检修后投运及采用固定备用方式的运行变压器故障后备用变压器的投入，均进行空载合闸。
变压器空载合闸时，有如下特点：a.产生较大的冲击性励磁电流，简称为励磁涌流。
励磁涌流只流过变压器电源侧绕组。
b.励磁涌流的大小，与变压器合闸瞬间电源电压的初相角及铁芯中的剩磁大小有关，严重时可达变压器额定电流的6～8倍。
c.励磁涌流波形的波宽较窄，且有很大的间断区（80电角度以上），并含有大量的二次谐波电流分量和衰减性直流分量（非周期分量）。
(2)变压器的短路故障根据短路地点的不同，分为油箱内部短路故障和油箱外部套管及引出线上的短路故障。
当油箱内部出现各种类型的短路故障时，短路点处的高温电弧将会损坏线圈的绝缘，也会使绝缘物剧烈气化，产生大量的瓦斯气体，造成油箱内压力剧增。
当发生油箱外短路故障时，将导致供电电压的严重降低并导致变压器线圈的过热，加速线圈绝缘老化。
(3)变压器的不正常运行状态包括变压器过负荷运行、变压器外部负荷侧短路故障引起的线圈过电流、油箱严重漏油、变压器过热等2牵引变压器的保护方式牵引变压器在牵引供电系统中具有十分重要的作用，运行中会发生危害特别严重的短路故障，因此必须对牵引变压器设置性能完善的保护装置。
(1)牵引变压器保护装置的设置必须满足以下要求：a.当变压器正常运行和空载合间以及外部故障被切除时，保护装置不应动作。
b.当变压器发生短路故障时，保护装置应可靠而迅速地动作。
c.当变压器出现不正常运行状态时，保护装置应能给出相应的信号。
根据电力设计规程的规定，牵引变压器应设置主保护、后备保护和辅助保护。
电气化铁道供电系统与设计课程设计报告——牵引变电所设计
电气化铁道供电系统与设计课程设计报告班级：学号：姓名：指导教师：电气08* 班20080****评语：2011 年12月30 日一、题目某牵引变电所位于大型编组站内，向两条复线电气化铁路干线的四个方向供电区段供电，现在已知列车正常情况时的计算容量为10000kVA（三相变压器），以10KV 电压给车站电力照明机务段等地区负荷供电，容量计算为3750kVA，各电压侧馈出数目及负荷情况如下所示：25KV回路（1 路备）: 两方向的年货运量与供电的距离分别为: Q1L1 32 60 Mtgkm Q2L2 30 25 Mtgkm ，q 100kWh/10kt gkm 。
10kV共12回路（2路备）。
供电电源由系统区域变电所以双回路110kV输送线供电。
本变电所位于电气化铁路的中间，送电线距离15km，主变压器为三相接线。
二、题目分析及解决方案框架确定根据原始资料和各种负荷对供电可靠性要求，主变压器容量与台数的选择，可能有以下两种方案：方案A:2×10000千伏安牵引变压器+2×6300 kVA地区变压器，一次侧同时接于110 kV 母线，（110千伏变压器最小容量为6300 kVA）。
方案B:2×15000千伏安的三绕组变压器，因10千伏侧地区负荷与总容量比值超过15%，采用电压为110／27.5 ／10.5 kVA ，结线为Y0/ /两台三绕组变压器同时为牵引负荷与地区电力负荷供电。
各绕组容量比为100:100:50 。
由上述资料可知，本牵引变电所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，应保证安全可靠的供电。
10 千伏地区负荷主要为编组站自动化驼峰、信号自动闭塞、照明及其它自动装置等一部分为一级负荷、其他包括机务段在内均为二级负荷，应有足够可靠性的要求。
本变电所为终端变电所，一次侧无通过功率。
三相牵引变压器的计算容量是由牵引供电计算求出的。
本变电所考虑为固定备用方式，按故障检修时的需要，应设两台牵引用主变压器，地区电力负荷因有一级负荷，为保证变压器检修时不致断电，也应设两台。
电力牵引供电系统课程设计
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：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 具体题目某牵引变电所丙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侧电流如表1所示：试计算牵引变压器的容量,设计牵引电气主接线及断路器的选择。
2 题目分析及解决方案在设计过程中，先按给定的计算条件求出牵引变压器供应牵引负荷所必须的最小容量，然后按列车紧密运行时供电臂的有效电流与充分利用牵引变压器过负荷能力，求出所需要的容量，称为校核容量。
这是为确保牵引变压器安全运行所必须的容量。
最后计算容量和校核容量，再考虑其他因素（如备用方式等），然后按实际系列产品的规格选定牵引的台数和容量，称为安装容量或设计容量。
3 设计电气主接线一方面从电源系统接收电能，另一方面又通过馈电线路将电能分配出去。
电气主接线的电源回路和用电回路之间采用什么方式连接，以保证工作可靠、灵活是十分重要的问题。
牵引变电所（包括开闭所、分区所）的电气主结线是指由隔离开关、互感器、避雷器、断路器、主变压器、母线、电力电缆、移相电容器等高压一次电气设备，按工作要求顺序连接构成的接受和分配电能的牵引变电所内部的电气主电路。
牵引变电所的电气主结线分为三个部分来分别设计：110kV电源侧的电气主接线、牵引侧的主接线、三相V-v直接供电方式变压器接线[1]。
3.1 牵引变电所馈线侧主接线设计由于27.5kV馈线断路器的跳闸次数较多，为了提高供电的可靠性，按馈线断路器备用方式不同，牵引变电所27.5kV侧馈线的接线方式一般有下列三种：3.1.1 带旁路母线和旁路断路器的接线一般每2至4条馈线设一旁路断路器。
通过旁路母线，旁路断路器可代替任一馈线断路器工作。
这种接线方式适用于每相牵引母线馈线数目较多的场合，以减少备用断路器的数量[1]。
牵引变电所
牵引供电课程设计报告书题目中间牵引变电所的电气主接线设计院/系电气工程系(部)班级学号姓名指导教师完成时间2013年12月20日摘要牵引变电所是电气化铁路的重要组成部分，它直接影响整个电气化铁路的安全与经济运行，是联系供电系统和电气化铁路的桥梁，起着变换和分配电能的作用。
电气主接线是变电所的主要环节，直接关系着整个变电所的电气设备的选择、配电装置的布置、继电保护和自动装置的确定，并且是牵引变电所电气部分投资大小的决定性因素。
基于上述原因，本文对牵引变电所的结构和接线方式进行了详细的分析和选择。
通过负荷计算选取了主变压器的型号和容量，同时对主变压器的接线方式进行了研究。
通过研究和比较确定了本次设计所采用的主接线方式，并运用AutoCAD软件绘制出了主接线图。
短路电流计算是本次设计的关键部分通过计算结果对断路器、隔离开关、电压互感器、母线和避雷器这些电气设备进行了选型及校验。
从而，完成了本次课程设计。
通过对各种计算结果的校验本文设计得出的结果是合理的、可行的。
关键词：牵引变电所变压器主接线目录第1章课程设计目的和任务要求 01.1设计目的 01.2任务要求及依据 01.2.1任务要求 01.2.2依据 01.3提出解决方案 (1)第2章方案的比较及选择 (1)2.1牵引变压器接线形式的比较 (1)2.2 牵引变压器的选择 (1)第3章牵引变电所变压器的选择 (2)3.1牵引变电所的备用方式及选择 (2)3.2牵引变压器容量的计算 (3)3.2.1计算容量 (3)3.2.2校核容量 (3)3.2.3安装容量和台数 (3)第4章主接线的设计 (4)4.1牵引变电所高压侧主接线的选择 (4)4.2倒闸操作 (4)4.3牵引变电所馈线侧主接线设计 (5)第5章牵引变电所的短路计算 (5)5.1短路点的选取 (5)5.2短路计算 (5)第6章高压设备的选取 (8)6.1110kV侧进线选择 (8)6.2 27.5KV侧母线的选择 (9)6.3断路器选取 (9)6.4隔离开关选取 (10)6.5电压互感器的选取 (10)6.6电流互感器的选取 (10)第7章继电保护 (11)第8章并联无功补偿 (12)8.1并联电容补偿装置主接线 (12)8.2并联无功补偿计算 (13)第9章防雷 (15)总结 (16)参考文献 (17)附录 (18)第1章课程设计目的和任务要求1.1设计目的通过本课程设计，能够运用电气基础课程中的基本理论和实践知识，正确地解决牵引变电所的电气主接线设计等问题。
电气化铁道供电系统与设计课程设计报告——牵引变电所设计
电气化铁道供电系统与设计课程设计报告班级：电气08*班学号： 20080****姓名： ********指导教师： ********2011 年 12 月 30 日一、题目某牵引变电所位于大型编组站内，向两条复线电气化铁路干线的四个方向供电区段供电，现在已知列车正常情况时的计算容量为10000kVA（三相变压器），以10KV 电压给车站电力照明机务段等地区负荷供电，容量计算为3750kVA，各电压侧馈出数目及负荷情况如下所示：25KV回路(1路备):两方向的年货运量与供电的距离分别为:113260Mt kmQ L=⨯g223025Mt kmQ L=⨯g，100kWh/10kt kmq∆=g。
10kV共12回路（2路备）。
供电电源由系统区域变电所以双回路110kV输送线供电。
本变电所位于电气化铁路的中间，送电线距离15km，主变压器为三相接线。
二、题目分析及解决方案框架确定根据原始资料和各种负荷对供电可靠性要求，主变压器容量与台数的选择，可能有以下两种方案：方案A:2×10000千伏安牵引变压器+2×6300 kVA地区变压器，一次侧同时接于110 kV母线，（110千伏变压器最小容量为6300 kVA）。
方案B:2×15000千伏安的三绕组变压器，因10千伏侧地区负荷与总容量比值超过15%，采用电压为110／27.5／10.5 kVA，结线为0//Y∆∆两台三绕组变压器同时为牵引负荷与地区电力负荷供电。
各绕组容量比为100:100:50。
由上述资料可知，本牵引变电所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，应保证安全可靠的供电。
10千伏地区负荷主要为编组站自动化驼峰、信号自动闭塞、照明及其它自动装置等一部分为一级负荷、其他包括机务段在内均为二级负荷，应有足够可靠性的要求。
本变电所为终端变电所，一次侧无通过功率。
三相牵引变压器的计算容量是由牵引供电计算求出的。
牵引供电课程设计报告
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10-03姓名：马周聪学号：4指导教师：任丽苗兰州交通大学自动化与电气工程学院2013 年7月12日目 录1 负序影响的计算 (1)具体题目 .................................................................................................................. 1 计算的内容 .............................................................................................................. 1 2 分派系数的计算与分析 . (2)计算的意义 .............................................................................................................. 2 计算思路分析 .......................................................................................................... 2 计算进程 (2)计算A 对监视点Ⅰ、Ⅱ的电流分派系数C ⅠA 、C ⅡA ................................... 2 计算B 对监视点Ⅰ、Ⅱ的电流分派系数C ⅠB 、C ⅡB (6)3小结 ............................................................................................................................... 7 参考文献 .. (7)1负序影响的计算具体题目某一负序网络实例如图1所示，A、B为两个牵引变电所，视为负序电流源，Ⅰ、Ⅱ别离为电力系统的负序电流监视点和负序电压监视点，已知图中所有阻抗都归算到同一电压品级。
电气化铁道供电系统与设计课程设计报告——牵引变电所设计1
电气化铁道供电系统与设计课程设计报告班级：电气0**班学号： 20080****姓名： **********指导教师： *********评语：年月日一、题目某牵引变电所位于大型编组站内，向两条复线电气化铁路干线的四个方向供电区段供电，现在已知列车正常情况时的计算容量为10000kVA（三相变压器），以10KV 电压给车站电力照明机务段等地区负荷供电，容量计算为3750kVA，各电压侧馈出数目及负荷情况如下所示：25KV回路(1路备):两方向的年货运量与供电的距离分别为:113260Mt kmQ L=⨯223025Mt kmQ L=⨯，100kWh/10kt kmq∆=。
10kV共12回路（2路备）。
供电电源由系统区域变电所以双回路110kV输送线供电。
本变电所位于电气化铁路的中间，送电线距离15km，主变压器为三相接线。
二、题目分析及解决方案框架确定由上述资料可知，本牵引变电所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，应保证安全可靠的供电。
10千伏地区负荷主要为编组站自动化驼峰、信号自动闭塞、照明及其它自动装置等一部分为一级负荷、其他包括机务段在内均为二级负荷，应有足够可靠性的要求。
本变电所为终端变电所，一次侧无通过功率。
三相牵引变压器的计算容量是由牵引供电计算求出的。
本变电所考虑为固定备用方式，按故障检修时的需要，应设两台牵引用主变压器，地区电力负荷因有一级负荷，为保证变压器检修时不致断电，也应设两台。
根据原始资料和各种负荷对供电可靠性要求，主变压器容量与台数的选择，可能有以下两种方案：方案A:2×10000千伏安牵引变压器+2×6300 kVA地区变压器，一次侧同时接于110 kV母线，（110千伏变压器最小容量为6300 kVA）。
方案B:2×15000千伏安的三绕组变压器，因10千伏侧地区负荷与总容量比值超过15%，采用电压为110／27.5／10.5 kVA，结线为0//Y∆∆两台三绕组变压器同时为牵引负荷与地区电力负荷供电。
DN供电方式牵引供电系统设计
石家庄铁道大学毕业设计DN供电方式牵引供电系统设计Design of Traction Power SupplySystem ofDN Mode2013届电气工程系专业电气工程及其自动化学号学生姓名指导老师完成日期2013年5 月27日毕业设计成绩单毕业设计任务书毕业设计开题报告一、选题依据在经济快速发展的今天，对交通运输的要求越来越高，而铁路运输占有了相当大的比重，所以铁路的快速发展是满足时代的需求，他即要满足了国民生产、生活的正常运转，同时有得保证自身的安全可靠。
由于电力机车功率大，拉得多跑的快，世界各国的高速铁路几乎都采用电力机车牵引。
电力机车与蒸汽机车和内燃机车不同，它本身不能带能源，必须由外部供应电能。
为了给电力机车供应电能，需要在铁路沿线架设一套牵引供电系统，他的供电能力和可靠性必须满足列车的运行要求。
二、本课题国内外研究现状及发展趋势自1964年10月1日日本承建开通世界上第一条高速铁路以来，经过几十年的实践和发展，各国高速铁路的牵引供电系统都有了很大改进，达到了很高的水平，而且都各具特色，最具有代表性的是日本、法国和德国高速铁路的牵引供电系统。
供电方式上日本、法国采用AT供电方式，德国、意大利和西班牙采用RT供电方式。
电源电压等级上日本采用154kV、220kV和275kV 三种电压等级；法国采用225kV；德国采用110kV；意大利采用110kV；接触网电压日本的标准电压为25kV，最高电压为30kV，最低电压为22.5kV；法国分别为25kV、27.5kV和18kV，德国分别为15kV、17kV和12kV。
我国早期电气化铁路均采用直接供电方式，为避免和减少对外部环境的电磁干扰，研发了BT、AT和DN供电方式，就防护效果来看，AT方式优于BT和DN方式，就接触网的结构性能来讲，DN方式最为简单可靠。
随着通信技术的快速发展，光缆的普遍应用，通信设施及无线电装置自身的防干扰性能大为增强，考虑到接触网的运行可靠性对电气化铁路的安全运行至关重要，所以通常认为，一般情况下DN供电方式为首选，在电力系统比较薄弱的地区，经过经济技术比较，可采用AT供电方式，BT供电方式则尽量少采用或不采用。
牵引供电系统开题报告
一、选题意义牵引供电系统是铁路的动力来源,供电系统的供电能力直接关系到铁路的整体运输能力。
牵引变电所是牵引供电系统的核心设施，其主要功能是降压、分相以及向牵引负荷供电，牵引变电所带负荷能力的大小决定了铁路线的供电能力。
正常供电情况下，接触网供电分区由牵引变电所供应电能，相邻变电所之间毗连的供电臂相互绝缘，牵引变压器向各供电臂供应电能为电力机车提供动力。
与一般电力负荷相比，牵引负荷有着自己的特点，如波动频繁、负荷大、短时集中、可靠性要求高、受电时间长以及负载率高。
鉴于牵引负荷的诸多特点，实践运行时通常会将此类供电系统留有很大的余量。
目前国内推行容量在315KV A以上的大工业类用户采用两部制电价计费，此外电气化铁路自1994年就已开始执行两部制电价。
两部制电价的执行促使用户提高设备利用率，改变“大马拉小车”的状况，同时降低最大负荷，提高电网负荷率，减少无功负荷，改善用电功率因数，提高系统的供电能力，使供用双方从降低成本中都获得一定经济效益。
对牵引电费中基本电价研究，目前均采用固定容量法计费，在当前两部制电价情况下,由于变压器容量选取过大的原因致使铁路局每年还要为此付出高额的基本电费。
通过研究发现：一是，普速线的变压器安装容量较小且线路较为繁忙，基本电费所占比例较小，尤其石太线、丰沙线经常过负荷。
因此，目前计费方式较合理；二是，京广高铁、石太客专变压器安装容量较大且运行初期列车密度小，应按变压器需量法方式计费，尤其石太客专要加快推进与供电公司的沟通协商力度，收集相关数据进行计费方式变更的各项准备工作；三是，京津城际变压器容量较小，基本电费所占比例较小，挖潜空间较小，做好进一步数据积累和追踪工作。
《销售电价管理办法暂行规定》按照用户向电网申报负荷用电功率收取基本电费，但是超出申报值的部分加倍收费，为保证申报值的合理性，能够充分利用牵引变压器的过负荷能力,提高牵引变压器容量利用率，准确地分析牵引负荷这样随机波动大的牵引供电系统带负荷能力是十分重要的，这对降低铁路的运输成本具有重大意义。
牵引供电系统课程设计报告
目录1 设计原始题目 (2)1.1 具体题目 (2)1.2 要完成的内容 (2)2 设计课题的计算与分析 (2)2.1 计算的意义 (2)2.2 详细计算 (2)3 小结 (7)4 参考文献 (8)1 设计原始题目1.1 具体题目根据参考教材负序电流计算的例题，对其中的线路（a）、（c）断开方式进行负序电流分配系数的计算。
1.2 要完成的内容通过电路分析中学过的串、并联及转换对负序网络图进行化简，通过计算得出相应方式下的负序电流分配系数2 设计课题的计算与分析2.1 计算的意义计算不同方式下的分配系数是为电业部门和铁路部门提供一个标准。
通过这两大部门的相互配合可以控制负序影响的大小，进而做到如下几点优点：（1）对同步发电机。
为提高了发电机出力，减少附加损耗和附加振动，在制造方面降低难度和成本提供参考值。
（2）对感应电机。
可以在控制负序电流的流入中提供参考值，减少因负序电流带来的制动作用提高出力。
（3）对电力变压器。
为提高变压器容量利用率，降低负序电流带来的电能损失和附加发热提供参考值。
（4）对输电线路。
为降低电能损失，提高输电线路的输电能力提供参考值。
（5）对继电保护。
为降低保护的复杂性提供参考值2.2 详细计算图2.2.1为某一负序网络图实例。
图中A、B为两牵引变电所，视为负序电流源，I、II分别为电力系统的负序电流监视点，为下标阻抗的大小，上面的数字为对应的阻抗编号。
图2.2.1负序网络图在（a ）、（c ）断开的运行方式下，则 对元件3、5、4进行变换∆→Y 变换24X=54353XXXXX ++⨯=1.9625X=54343XXXXX ++⨯=25.626X=54354XX XXX ++⨯=5.6对元件25、26、6、10进行∆→Y 变换27X=262510662625)(XX X XXXX ++++⨯=4.128X=26251062510XX X XXX+++⨯=12.2429X=262510662610)(XX X XXXX ++++⨯=5.54对11、32、23、20、21、22进行串并联变换30X=33.731X=8.4+1.96+4.1=14.5最后化简为如图2.2.2图2.2.2负序网络化简图求A 对1、2的分配系数0、0，则负序网络图简化图2.2.3图2.2.3负序网络化简图对图2.2.3作简化的图2.2.4 对28、29、9、30进行∆→Y 变换33X=302928929928)(XX X XXXX ++++⨯=2.6234X=30292892830XXXXX X+++⨯=7.035X=302829929930)(XX X XXXX ++++⨯=7.2对1、16、17进行串并联变换37X=16.5简化如图2.2.4图2.2.4再对图2.2.4进行化简对34、36、37进行∆→Y 变换38X=3736343637XXXXX ++⨯=6.939X=3736343734XXXXX ++⨯=3.040X=3736343634XX XXX ++⨯=3.1得图2.2.5图2.2.5负序网络化简图利用单位电流法：给14单位电流通过计算可以知道通过A 点的电流大小为2.8A,在计算出d 点的电位为25.4V 将其与2.2.3联系求出c 点电位为13.7V 进而可以求出I 的电流为0.56A 即 监视点I 流入电流为0.56A 监视点II 流入电流为1A 流入A 的电流为2.8A 所以I 的分配系数IAC =8.2561.0=0.2 所以II 的分配系数AC II =8.21=0.35 同理可以求出: B 对I 的分配系数B C I =0.33 B 对II 的分配系数BCII =0.23 小结通过这次电力系统负序电流网络的分析与研究，我进一步了解到负序电流对电力系统各个环节安全稳定运行产生的不良影响，比如对同步发电机﹑感应电动机﹑电力变压器﹑输配电线路以及关系到电力系统中的继电保护设备是否能安全可靠的运行。
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牵引供电专题设计报告HXD型电力机车电气负荷特性统计分析
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指导老师：
一、HXD2电力机车主电路系统的构成及
功能原理
1.网侧电路的组成
2.牵引电路
二、谐波产生的原因
1.电力机车谐波
2.电力机车电气化用电特征
3.电力机车供电系统谐波的产生
三、结合实测结果统计分析HXD2B0421
的电气负荷特性
1.实际线路上的功率曲线、电流有效值
曲线
2.谐波特性，3、5、7、9等低次谐波及
某些特征高次谐波含量随功率、电流
变化曲线
3.不同负荷电流等级下的典型波形、频
谱及等效干扰电流
四、总结
一、HXD2电力机车主电路系统的构成及功能原理
HXD2型大功率交流货运电力机车的牵引电传动系统主要是由网侧电路、主变压器和牵引电路组成，其中牵引电路包括牵引变流器和牵引电机等。
整个系统采用单轴独立控制方式，交一直一交变流技术对牵引电机进行牵引和制动特性控制。
1、网侧电路的组成
网侧电路(如图1所示)主要由受电弓、高压隔离开关、网侧火花放电间隙、原边电流互感器、原边电流传感器、真空主断路器、避雷器、接地开关、高压电压互感器、高压连接导电杆以及主变压器原边绕组、组接地回流装置、电能计量装置等组成。
图1网侧电路网侧电路主要是用于实现从接触网受流到机车，为机车上的主变压器提供25 kV／50 Hz的交流电源，作为整个机车工作的动力电源。
2牵引电路
2．1牵引变流柜的构成
整台机车由两台牵引变流柜组成，每个牵引变流柜集成了一个转向架的两个牵引变流系统、两个牵引变流控制系统及一套冷却系统，一套牵引变流系统基本由预充电接触器、工作接触器、预充电电阻、整流功率模块、降压斩波模块、接地电阻、充电电容、充电电容电压指示灯、中间电压互感器、PWM逆变模块、整流输入电流传感器、逆变器输出电流传感器以及变流系统功率模块冷却用的轴流冷却塔风机等组成。
2．2牵引变流系统原理
图3为HXD2型电力机车一个轴上的牵引变流系统电气原理图，整台机车的牵引电路包含有原理和结构相同的4套牵引变流器装置，分别
布置于两个柜体中。
每套牵引变流器装置是由一个四象限整流器、个中间电路和一个三相PWM逆变器组成，每套装置驱动一台三相异步牵引电动机，实现整台机车的轴控驱动方式。
在机车处于牵引工况(如图4所示)下，主变压器牵引绕组输出的AC950V交流电压通过预充电接触器和工作接触器加到主变流器前级的四象限整流器上。
由于牵引绕组具有较高的短路阻抗，因此，它不仅是四象限整流器的供电电源，同时，也具有四象限整流器正常工作所必须的储能电抗器功能。
二、谐波产生的原因
1.电力机车谐波
目前我国的对电力系统质量标准主要有电压偏差量、频率偏差大小、谐波含量大小、三相不平衡的程度、电压波动与闪变等内容。
在这当中，电力系统的谐波是其重要内容。
在电能质量谐波污染中, 主要污染源是电气化铁路，电弧炉等。
随着电气化铁路的快速发展使电力系统的非线性负荷迅速增大，这就使得电力系统的谐波污染迅速加大。
电气化铁路的负载具有非线性、不对称和波动性等特殊性。
而且电气化铁路的谐波具有时变性、波动性等特点，因此在处理时具有较大的特殊性。
2.电力机车电气化用电特征
电气化铁路谐波在世界范围内产生了较多的交通事故，所以需要做好谐波污染源的治理。
电气化铁路包括牵引变压器、牵引电机、输电线路与相关辅助设备。
电力机车的负载是移动、幅值变化并变化较快的特点。
牵引电力机车的负荷平均波动较大。
产生平均波动大的
原因和线路情况、机车型号和操纵、机车速度、牵引负载的大小都有较大的影响，但是以上的因素又没有规律性。
电压/ 电压的连线方式等同于两台单相变压器相连。
这种连接方式容量利用率比较高，接近100% ，其中负序容量约等于正序容量的50% 左右。
星形/ 三角形连接的变压器为三相变压器，这种连接方式的变压器容量利用率不高,约为75% 左右，负序容量约是正序容量一半左右。
电力机车牵引系统的负载是不平衡负载，容易引起牵引电力系统的三相电压不平衡，进而导致三相电压不对称，会产生负序电流, 产生负序电压；电力机车牵引系统的负载由牵引电力机车的整流型产生, 该变流器设备含有丰富的谐波, 是谐波电流源。
3.电力机车供电系统谐波的产生
电力机车的电能供应是在电力机车的沿线搭建牵引变电站, 通常由电力牵引系统为110kV双电源提供电能, 再通过牵引变压器变为27. 5kV或55kV再经过牵引网向电力机车提供电能, 牵引电力系统使用25kV单相工频交流, 通过全波整流后驱动直流牵引电动机, 使电力机车行驶。
电力机车牵引系统的两相、单相不对称的谐波电流, 通过牵引变压器的变换后, 高压侧通入电网的谐波电流为三相不平衡谐波电流, 除此之外还常伴有基波负序电流注入电网。
四、结合实测结果统计分析HXD2B0421的电气负荷
特性
样本：测试的车是HXD2B0421
给出了22:40:00-23:16:13网压网流全程有效值数据，
还在这段时间内挑了3个典型时刻分析了一下谐波，分别是22:59:13,22:59:47:，22:59:51
1.实际线路上的功率曲线、电流有效值曲线
通过判断有功功率或功率因数的正负可以看出列车在该时段包含了牵引、惰行、再生制动三种典型工况，该时段测试数能较为全面地反映机车电气负荷特性。
2.谐波特性，3、5、7、9等低次谐波及某些特征高次谐波含量随功
率、电流变化曲线
3.不同负荷电流等级下的典型波形、频谱及等效干扰电流
接触网电压波形和频谱22：59：13
接触网电压波形和频谱22：59：47
接触网电压波形和频谱22：59：51
交流传动电力机车对应的谐波含量比直流传动电力机车小得多，但高次谐波丰富，主要集中在波频率倍数附近。
由图可知HXD2的主要谐波依然为3、5、7次谐波，与理论相符，但后续也有一些谐波较为明显，为实际测量时的突发情况，不过大体上与理论相符。
同时这也符合制动工况下谐波含量远大于牵引工况下谐波含量的事实。
五、总结
本次牵引供电专题设计让我对HXD2电力机车的主电路及其运
行原理有了较为深入的学习，与此同时还查阅资料了解了电力
机车产生谐波的原因及危害。
让我对HXD2型电力机车有了一
个较为全面的了解。
与此同时在进行实际数据分析时，将统计
结果与理论相结合进行比较，更能加深我的认识与理解。
当然
我学习到的还只是电力机车知识的皮毛，不过学习的种子已经
中在心中，相信本次学习对我以后再铁路局的工作一定会有所
帮助。
参考文献：HXD2型大功率交流货运电力机车主电路系统
任广慧1一史红梅2
HXD1C型机车电气负荷特性分析
郭艳红。