牵引供电系统课程设计报告
牵引变电所设计的课程设计
电力牵引供电系统课程设计专业：班级：姓名：学号：指导教师：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 (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)2.2.1 牵引变压器容量计算 (2)2.2.2 牵引变压器过负荷能力校验 (3)2.2.3 牵引变压器功率损耗计算 (3)2.2.4 牵引变压器在短时最大负荷下的电压损失 (3)2.2.5 牵引变电所电压不平衡度 (3)2.2.6 牵引变电所主接线设计 (4)3 小结 (5)参考文献 (6)附录 (7)1 设计原始题目1.1 具体题目《供变电工程课程设计指导书》的牵引变电所B。
包含有A、B两牵引变电所的供电系统示意图如图1所示。
设计基本数据如表1所示。
SYSTEM2SYSTEM1图1 牵引供电系统示意图表1设计基本数据项目B牵引变电所左臂负荷全日有效值（A）320右臂负荷全日有效值（A）290左臂短时最大负荷（A）410右臂短时最大负荷（A）360牵引负荷功率因数0.85（感性）10kV地区负荷容量（kVA）2*120010kV地区负荷功率因数0.83（感性）牵引变压器接线型式YN,d11牵引变压器110kV接线型式简单（双T）接线左供电臂27.5kV馈线数目 2右供电臂27.5kV馈线数目 210kV地区负荷馈线数2回路工作，一回路备用预计中期牵引负荷增长40%如图1所示，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的综合电抗标幺值分别为0.13和0.15；在最小运行方式下，电力系统1、2的综合电抗标幺值分别为0.15和0.17。
对每个牵引变电所而言，110kV 线路为一主一备。
图1中，1L 、2L 、3L 长度分别为25km 、40km 、20km ，线路平均正序电抗1X 为0.4Ω/km ，平均零序电抗0X 为1.2Ω/km 。
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G电气主接线的设计课程设计
牵引供电课程设计报告书题 目牵引变电所G 电气主接线的设计 院/系(部)电气工程系 班 级 学 号姓 名 指导教师※※※※※※※※※ ※※ ※※ ※※ ※※※※※※※※※ 2010级 牵引供电课程设计完成时间摘要牵引供电系统是电气化铁路的核心部分。
本次设计的课题是牵引变电所G电气主接线的设计，其设计的意义在于为电气化铁路设计合理实用的牵引供电技术，主要任务是牵引变电所主接线设计、选择牵引变压器、断路器、隔离开关和电压、电流互感器等，进而确定电气主接线。
在认真分析题目的基础上，按照一定的顺序进行设计。
首先，分析比较几种牵引变压器的接线形式，根据要求选出了一种最佳的接线形式，即YN，d11接线形式。
然后，根据给定的数据并考虑一定的裕量来计算牵引变压器的安装容量。
最后，计算高压和低压母线的短路电流，通过短路电流来选择相应的一次设备并进行校验，最终基本完成了牵引变电所电气主接线，实现了牵引供电系统的基本要求。
关键字：牵引变压器一次设备目录第1章设计目的和任务要求 (1)1.1 设计目的 (1)1.2 任务要求 (1)1.3 设计的依据 (2)1.4 任务分析 (3)第2章主接线方案的设计 (3)2.1 牵引变电所110kV侧主接线 (4)2.1.1 主接线的确定 (7)2.1.2 牵引变电所的倒闸操作 (7)2.2 牵引27.5kV侧电气主接线 (8)2.2.1 电气主接线特点 (9)2.2.2 27.5kV侧馈线接线方式 (9)2.2.3 27.5kV侧母线接线方式 (11)第3章牵引变压器选择 (11)3.1 牵引变压器的备用方式 (11)3.2 牵引变压器的接线型式 (11)3.3 牵引变压器容量计算 (12)第4章短路计算 (13)4.1 短路计算的目的 (14)4.2 短路点选取 (14)4.3 短路电流计算 (15)第5章电气设备选择 (19)5.1 断路器的选择 (19)5.1.1 高压侧断路器选择 (19)5.1.2 低压侧断路器选择 (20)5.1.3 高压侧户内断路器选择 (21)5.1.4 低压侧户内断路器选择 (22)5.2 隔离开关的选择 (22)5.3 电流互感器的选择与校验 (25)5.4 导线的选择 (26)5.5 27.5kV侧母线的选择和校验 (27)第6章继电保护 (29)6.1 导线继电保护配置 (29)6.2 主变压器继电保护装置配置 (29)第7章并联无功补偿 (30)7.1 并联电容补偿的作用 (30)7.2 并联电容补偿计算 (30)第8章防雷 (32)8.1 雷电过电压的基本形式 (33)8.2 防雷措施 (33)8.3 防雷设施 (33)第9章结论 (33)第1章设计目的和任务要求1.1 设计目的本次的课题是牵引变电所G电气主接线的设计，目的是为了将所学习的知识更好地应用于实践之中。
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。
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。
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。
牵引供电——精选推荐
年牵引供电课程设计报告书题 目牵引变电所D 电气主接线图设计 院/系(部)电气工程系 班 级 方1010-8学 号 20106843姓 名常昊 指导教师王庆芬 完成时间 2013年12月20日※※※※※※※※※ ※※ ※※ ※※ ※※※※※※※※※ 2010级 牵引供电课程设计摘要牵引变电所是对电压和电流进行变换、集中和分配的场所。
变电所的好与坏直接关系到电气化铁道的发展，从而决定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。
本次课程设计是有关牵引变电所D的设计和牵引变压器的容量计算、运行技术指标的计算、母线的选线及一次侧设备的选择和对电气主接线的设计等。
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，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。
在这次课程设计中完成了对牵引变电所D的整体设计，实现了对接触网的双边供电，保证了电气铁路的安全运行。
关键词：牵引变电所牵引变压器容量计算目录第1章课程设计的目的和任务要求 (1)1.1 设计目的 (1)1.2 任务要求 (1)1.3设计依据 (1)1.4问题分析及解决方案 (2)第2章牵引变压器的选择 (3)2.1 牵引变压器联结分析 (3)2.1.1 单相联结牵引变电所 (3)2.1.2 单相V,v牵引变电所 (3)2.1.3 三相V,v联结牵引变电所 (3)2.1.4 三相联结牵引变压器 (4)2.2变压器计算容量 (4)2.3变压器校核容量 (4)2.4变压器安装容量及型号选择 (5)2.5变压器电压、电能损失计算 (5)2.5.1 变压器电压损失计算 (5)2.5.2 变压器电能损失计算 (6)第3章主接线图设计 (7)3.1线路分析 (7)3.1.1单母线接线 (7)3.1.2单母线分段接线 (7)3.1.3 采用桥形接线 (8)3.2高压侧主接线设计 (9)3.3低压侧主接线设计 (10)3.3.1馈线断路器100%备用接线 (10)3.3.2馈线断路器50%备用接线 (10)3.3.3带旁路母线和旁路断路器接线 (11)第4章短路计算 (11)4.1 短路点的选取 (11)4.2 短路计算 (11)4.2.1 最大运行方式下短路计算 (12)4.2.2 最小运行方式下短路计算 (13)第5章电气设备的选择 (15)5.1 电气设备选择的一般原则 (15)5.2 母线选择 (15)5.2.1 110kV进线侧母线选择 (16)5.2.2 27.5kV进线侧母线选择 (17)5.3断路器选择 (17)5.3.1 110kV侧断路器选择 (17)5.3.2 27.5kV侧断路器选择 (18)5.4 隔离开关的选择与校验 (18)5.4.1 110kV侧隔离开关选择 (18)5.4.2 27.5kV侧隔离开关选择 (19)5.5 电流互感器的选择与校验 (19)5.5.1 短路热稳定性校验 (20)5.5.2 短路动稳定性校验 (20)第6章继电保护 (21)6.1 继电保护的基本原理与基本要求 (21)6.2 电力变压器的保护 (22)第7章并联无功补偿 (23)7.1 并联电容补偿的作用 (23)7.2 并联电容补偿计算 (24)第8章防雷 (25)8.1雷电过电压的危害 (25)8.2防雷措施 (25)第9章设计结论 (26)参考文献 (27)第1章课程设计的目的和任务要求1.1 设计目的本次课程设计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。
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]。
继电保护课程设计——牵引变电所牵引馈线保护设计
试对该牵引变电所牵引馈线进行相关保护设计。
ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ1.2、设计要求
（1） 能根据提网络以及已知条件，按照部颁继电保护和自动装置整定计算的规 范进行设计； （2）通过学习应熟悉电力系统继电保护设计与配置的一般规定； （3）正确理解继电保护整定计算的基本任务； （4）掌握整定计算的步骤，熟悉主保护、后备保护和辅助保护在电力系统中的 应用； （5）对继电保护基本要求之间，能分别地进行综合考虑； （6）掌握整定计算对系统运行方式的选择以及短路类型、短路点的确定； （7）掌握整定系数的分析与应用，掌握整定计算配合的原则。
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2.2 馈线保护配置及整定
复线单边供电示意图如图 4 所示。在复线单边供电方式下，上下行供电臂在 分区所 SP 实现并联，牵引变电所 SS 中的 D1 和 D2 处的保护配置相同，以 D1 处 的保护配置为例。
SS L D1
SP
D2
图 4 复线单边供电示意图
D3
牵引变电所 SS 的 D1 处配置阻抗 I 段，阻抗Ⅱ段、电流速断，可选配电流增 量。
∆ＩＺｄ =ＫＫ ∙∆ＩＦ∙ｍａｘ ∙ １ ｎＣＴ
∆ＩＺｄ =１．２× ２５０×
１ １５０
=２Ａ
（7）
在式（7）中，KK 为可靠系数，可取 1.2； I F max 为一列机车最大起动电流， 大小与机车类型有关。典型时限可取 0.1s。
2.3 分区所 SP 的 D3 处配置正向阻抗 I 段、反向阻抗 I 段、电流 速断，可选配电流增量。
二、 馈线保护原理、配置及整定计算
2.1 馈线保护原理
2.1.1 自适应阻抗保护 阻抗保护是反应故障点至保护安装地点之间的阻抗（或距离）。在牵引供电 系统中，阻抗保护通常采用多边形特性，如图 1 所示。根据牵引负荷的特点，为 了提高阻抗保护的躲负荷能力， 在阻抗保护中增加自适应判据，即根据电流中的 谐波含量自动调节阻抗保护的动作范围。
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：电气1103姓名：郭振学号： 201109318指导教师：王秀华兰州交通大学自动化与电气工程学院2014 年7月14日1 设计原始题目设计一种中心牵引变电所主接线（变电所容量为100MV A ），至少给出两种方案，并进行经济比较。
1.1 具体题目中心式引变电所主接线方式采用单母线分段带旁路母线和双母线结线形式并做简单的经济比较。
1.2 要完成的内容(1) 设计出主接线采用单母线分段带旁路母线结线、双母线结线的中心式牵引变电所。
(2) 根据查阅的资料，100MVA 的牵引变电所所供电的单线区间通过能力及其相关参数，进行安装检验计算，对牵引变压器配备方式作出合理选择。
(3) 根据设备的价格进行经济比较。
2 设计课题的计算与分析2.1 计算的意义变压器的容量校验计算时为了验证已知的牵引变电所容量，最大通过车次是馈线侧的有效电流和平均电流。
也为进一步的的各种损耗计算做准备（在本设计中不着重计算）。
只是对变压器的配备方式作出合理选择。
2.2 详细计算(1) 牵引变电所的容量进行检验计算假设该终端牵引变电所供电区段参数如下：近期年运量Γ=4000万吨，牵引定数G=2100吨，γ净取0.705，波动系数K 1=1.2，储备系数K 2=1.2，非平行列车运行图区间通过能力非N =126对/日。
牵引计算结果：供电臂1：n=6,;k VAh 2115A 1=∑;min 29tg1∑= 供电臂2：n=6,;k VAh 1750A 2=∑;min 28t g2∑=对于三相YN ，d11结线牵引变压器：第一步：计算列车对数N日对日列净/54/107705.021003651040002.12.1365104421==⨯⨯⨯⨯⨯=⨯Γ=γG K K N 第二步：计算1P I ，2P I ，1X I ，2X IA 19010211554667.110667.13311=⨯⨯⨯=⨯=--∑A N I PA 15810175054667.110667.13322=⨯⨯⨯=⨯=--∑A N I P 35.1181.06181.01.111.1111X 1=⨯-+=-+=np p K 其中，181.014406295411=⨯⨯=∑=nT N p g t 计算得：A 25719035.1111P X X =⨯==I K I同理得: A 2162X =I第三步：容量计算采用简化公式k V A 32393)21665.02572(559.0)65.02(21=⨯+⨯⨯⨯=+=I I U K S X X t第四步：校核容量计算对应于非N 的重负荷供电臂1的最大电流I max ：42.01440629126t g11=⨯⨯=∑=nT N p 非 查附录图C-5,曲线得),(m ax p n f I =A 105017566m a x=⨯==I I A 175)29/2115(4.2)t /A (4.2g11=⨯==∑∑I 计算对应于N 非的轻负荷供电臂2的有效电流： 408.01440628126t g22=⨯⨯==∑nT N p 非13.1408.06408.01.111.11222=⨯-+=-+=p n p K X A 445102115126667.110A 667.13312=⨯⨯⨯=⨯=--∑非N I PA 50344513.1222P X X =⨯==I K I 三相YN,d11结线牵引变压器最大容量：)k V A (120134)50365.010502(559.0)I 65.0I 2(U K S 2X max t =⨯+⨯⨯⨯=+= 校核容量分别为：kVA 800895.1120134bmax 校===K S S 第五步：确定安装容量将计算容量和校核容量进行比较，并结合采用固定备用，选用三相YN,d11结线变压器的安装容量为2⨯100MVA 。
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。
地铁牵引供电系统设计
地铁牵引供电系统设计The Design of Subway Power SupplySystem摘要牵引供电系统是城市轨道交通系统中最为重要的基础能源设施，其功能是为轨道交通系统中的电力车辆供电，确保轨道交通列车车辆的正常运行。
通过对供电方案的比较，**地铁供电系统采用集中供电方式，系统包含电业局地区变电所与轨道交通主变电所之间的输电线路、轨道交通供电系统内部牵引降压输配电网络、直流牵引供电网和车站低压配电网；牵引供电系统由主变电所、高压/中压供电网络、牵引供电系统、电力监控系统、接触网系统、杂散电流防护和接地系统、供电车间等组成。
轨道交通供电系统的主要功能如下：接受、分配电能：主变电所的主变压器将110KV高压电变换成20KV中压电、20KV 供电网络将电能分配到每一个车站和车辆段内的牵引变电所和降压变电所。
关键字：集中供电方式牵引变电所DC1500V接触轨20kV中压AbstractTraction power supply system of urban rail transit system is the most important basic energy facilities, its function is providing power for rail transit system, ensure the normal operation of rail transit vehicle. Through the comparison of the power supply scheme, shijiazhuang metro power system uses centralized power supply mode, system contains the transmission lines between area substation and rail traffic main substation, Traction step-down power transmission and distribution network of rail transport power supply system, DC traction supply network and station low voltage distribution network; tractive power supply system is composed of main substation, high-pressure/medium voltage power supply network, tractive power supply system, electric power monitoring and management system, overhead contact system, stray current protection and grounding system, Power supply workshop and so on. The main function of rail transport power supply system is in the below:Accept, distribution of the main substation power: main transformer will convert to a 20KV 110 kv high-voltage power supply network in 20KV piezoelectric, energy allocated to each station and maximize the traction substation and step-down in substation.Key words: entralized power supply system traction substation DC1500V contact rail 20kV medium voltage目录第1章绪论 (4)1.1 供电系统的功能 (4)1.2 供电系统的构成 (5)1.3 供电系统电磁兼容 (6)第2章电源与主变电所 (7)2.1 电源 (7)2.2 主变电所 (9)2.3 中压供电网路 (10)第3章牵引供电系统 (11)3.1 牵引供电运行方式 (11)3.2 牵引供电系统保护 (14)3.3 牵引变电所 (18)3.4 牵引网 (21)第4章杂散电流 (22)4.1 概述 (23)4.2 杂散电流的产生 (23)4.3 杂散电流的防护 (23)第5章牵引供电计算 (24)5.1 概述 (24)5.2 平均运量法 (25)5.3 用平均运量法对罗家庄牵引变电所的计算 (26)第6章直流短路计算 (29)6.1 概述 (29)6.2 电路图法 (30)6.3 对罗家庄站两边的供电区间进行短路计算 (32)第7章结论 (34)参考文献 (35)谢辞.................................................................................... 错误!未定义书签。
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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.
[3]铁道部电气化工程局电气化勘测设计院．电气化铁路设计手册:牵引供电系统[M]．北京:中国铁道出版社，1988.
表6JDZX9-27.5型电压互感器
额定电压
27.5kV
最高运行电压
40.5kV
额定频率
50Hz
雷电冲击耐受电压
200kV
准确级组合
0.2(0.5)/3P(3P)
二次负载
100VA
9
为防止雷击，在牵引变电所、分区所、AT所内设置独立避雷针。
在牵引变压器高、低压侧，各所的27.5kV母线、馈出线上设置相应电压等级的氧化锌避雷器，以限制雷电波的幅值。
参考文献...........................................................................................................................9
1
1.1
某牵引变电所丁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，单相V-V接线，两供电臂电流归算到27.5kV侧电流如下表1所示。
1）高压侧断路器
主变压器高压110kV侧选择LW-110型户外高压六氟化硫断路器，以SF6气体作为灭弧和绝缘介质，配一台气动操作机构，由压缩空气进行分闸，弹簧力进行合闸。这种类型断路器为户外三相交流50Hz高压输变电设备，可以切合额定电流、故障电流及转换线路，实现对输变电系统的保护、控制及操作。其主要技术参数如表2所示。
表4 GW22-126(D)(W)/1250型隔离开关主要技术参数
额定电压
110kV
最高运行电压
126kV
额定电流
1250A
额定热稳定时间
3s
额定动稳定电流
20kA
1min工频耐压
95kV
雷电冲击耐压
259kV
爬电距离
2750mm
4
低压侧的隔离开关以27.5kV为标准，选择GW4-27.5(W)/1250，只需防污式而不需接地式，适用于频率为50Hz，额定电压为27.5kV，额定电流为1250A的铁道电气化线路中，作为有电压无负荷时分合电路用，也供铁道自动闭塞信事情装置时使用，也可单级使用。
综合自动化系统外接端口采用光电隔离措施，并设置过电压保护设备，防止过电压波入侵。
10
牵引变电所、分区所、AT所接地装置以水平长孔接地网为主，在设备集中接地附近及接地网外沿敷设垂直接地体。接地网采用铜材质。为减少接地体交叉点的接触电阻、提高地网结构强度，接地体连接部分采用放热焊接。
变电所接地网的接地电阻按流经接地装置的入地短路电流校验接触电势和跨步电势，若不满足要求则采用外引接地网、加降阻剂、降阻模块、利用等效并联接地体等方法应进行现场处理。
3
3.1
由题知，复线区段且有穿越电流产生，分析知有穿越功率产生，则变电所应该是通过式牵引变电所，一般通过式牵引变电所电源侧采用桥式接线。外桥式接线适合于输电距离较短，线路故障会较少，而变压器需要经常操作的场合。这种接线方便变压器的投入及切除，而切除一条线路时，需要同时断开两台变压器，造成一台变压器的短时停电。如图2所示为外桥式接线图。
图2外桥式接线
3.2
单相V-V结线与纯单相结线的区别是两台变压器分别接不同的两个线电压，例如图中的AC相和BC相，两高压绕组有公用端子C，故构成V接。两个低压绕组也有一个公共端子，接钢轨和地网，低压绕组的另外两个端子a和b分别接变电所的两个供电臂，左边供电臂的电压为Uac，右边供电臂为Ubc，均为27.5 kV，构成所谓60°接线，如图3所示。显然当两臂功率因数相同时，两臂电流也相差60°。
表3 ZN42-27.5系列真空断路器主要技术参数
额定电压
27.5kV
最高运行电压
31.4kV
额定频率
50Hz
额定电流
1250A
额定短路开断电流
25kA
额定短路关合电流
63kA
额定短时耐受电流
25kA
额定峰值耐受电流
63kA
3
高压侧的隔离开关分为接地式与防污式隔离开关，以110kV为标准，选择GW4-110(D)/1250和GW4-110(W)/1250两种类型隔离开关，其主要技术指标如表4所示。
表5 JSQXF-110ZH-110kV型电压互感器主要技术参数
额定电压
110kV
最高运行电压
40.5kV
额定频率
50Hz
雷电冲击耐受电压
200kV
准确级组合
0.2(0.5)/3P(3P)
二次负载
100VA
8
针对低压侧设计中选用单相的电压互感器，本案选择JDZX9-27.5型电压互感器。具体参数指标见表6所示。
由于两臂的相位不同，故两供电臂在接触网上必须采用相分段绝缘。分相绝缘结构两端电压Uab也为27.5 kV。
牵引变电所27.5kV侧采用单母线隔离开关分段接线型式，馈线采用上、下行馈线断路器互相备用的方式；设置两组并联电容补偿装置。
为了实现测量、监督、继电保护作用，在变压器进线和出线上安装了电流互感器，在高压母线和低压母线上安装电压互感器和避雷器。
牵引变电所的主接线由电源侧、主变压器、牵引侧三部分主接线组成，其中完成内容如下:
(1)掌握牵引变电所110kV侧主接线设计的基本方法
根据牵引变电所在牵引供电系统中的重要性，正确在电气主接线的四种接线形式中进行选择，做出110kV侧主接线的设计。
(2)掌握牵引变压器主接线设计以及主变压器容量计算的基本方法
独立避雷针接地电阻按不大于10Ω设计，独立避雷针的接地装置与变电所地网的地中距离不小于3m。
4
课程设计是一种让我们能熟练掌握本门课程中所学内容手段，经过这次课程设计，我对电气化铁路牵引供电有了更加深刻的印象，懂得了一些以前在书本中琢磨不透的知识。有句古话说得好：纸上得来终觉浅，绝知此事要躬行。通过理论与实际的结合使得我们能更好的掌握所学知识，应用所学知识。此外通过这次电气化铁路牵引供电系统的设计，知道了自己在知识方面欠缺很多，懒惰是自己的致命伤，在以后要时刻提醒自己对待学习保持积极的态度。
对于高压侧采用三相式电流互感器，本题选择LRGB-110kVW2（电容型，全干式包扎绝缘，带保护级绕组Ⅱ级污秽等级110kV的电流互感器）。
6
27.5kV侧采用两线圈式电流互感器，选择LZZBJ-27.5(GYW1)型电流互感器。
7
电压互感器的工作原理，构造，接线方法与电力变压器相仿。为防止电压互感器二次回路发生短路所引起的持续过电流烧毁互感器，则在电压互感器二次侧需装设低压熔断器对于高压侧设计中选用三相的电压互感器，并要求其可靠性高。本题选择JSQXF-110ZH-110kV配GIS用SF6气体绝缘电压互感器，主要技术指标见表5所示。
图1绕组结线示意图
由题可知，对α供电臂，平均电流 ，有效电流 ，短路电流 ，穿越电流 ；对β供电臂，平均电流 ，有效电流 ，短路电流 ，穿越电流 ，则对单相V-V结线牵引变压器有：
计算容量
单相V-V结线牵引变压器有两台单相变压器连接而成，其两台牵引变压器计算容量分别为：
（2.1）
由题目知，根据公式（2.1）得
根据所给牵引变压器作出牵引变压器主接线设计，此外，能够根据题目所给牵引负荷的大小正确计算牵引变压器的计算容量、校核容量和安装容量。
(3)掌握牵引变电所馈线侧主接线设计的基本方法
根据题目所给牵引变电所向接触网的供电方式，正确进行馈线数目、备用方式和接线形式的设计。
(4)掌握牵引变电所主接线中电气设备选型的基本方法
表2 LW-110型户外高压六氟化硫断路器主要技术参数
额定电压
110kV
额定电流
3150A
额定短路开断电流
40kA
额定短路关合电流
100kA
额定短时耐受电流
40kA
额定短路持续时间
4s
额定峰值耐受电流
100kA
近区故障开断电流
75%、90%额定短路开断电流