西南交通大学
本科毕业设计（论文）
成都地铁1号线人民北路站
牵引变电所设计
THE TRACTION SUBSTATION DESIGN OF THE PEOPLE’S NORTH ROAD STATION OF
CHENGDU METRO LINE 1
年级: 2009级
学号: 20098123
姓名: 周泓君
专业: 电气工程及其自动化
指导老师: 陈丽华
2013 年 6 月
院系电气工程系专业城市轨道交通供电
年级 2009级姓名周泓君
题目成都地铁1号线人民北路站牵引变电所设计
指导教师
评语
指导教师 (签章)
评阅人
评语
评阅人 (签章)
成绩
答辩委员会主任 (签章)
年月日
毕业设计（论文）任务书
班级 09城轨供电1班学生姓名周泓君学号 20098123 发题日期：2013年 2 月25 日
完成日期：2013年 6 月13 日
题目成都地铁1号线人民北路站牵引变电所设计
1、本论文的目的、意义
随着城市交通需求量的急剧增加，城市交通问题日趋严重，对城市发展及环境
造成了直接的影响。为了解决这个问题，发展经济环保的城市轨道交通已成为大城
市交通发展的趋势。我国在1965年北京第一条地铁开始建设以来，城市轨道交通
发展已有40多年的历史。目前，我国已有10个城市的轨道交通系统系统建成并运
营，另外还有多个城市已获得建设立项，而更多的城市正在紧张的筹备申报中。
2010~2015年间，我国规划建设的城市轨道交通项目总里程达1700KM，总投资在1
万亿元以上。可以预见，在未来的30年中，我国的城市轨道交通系统将会得到持
续、快速的发展。
牵引变电所作为城市轨道交通电力牵引系统的一个重要组成部分，不仅为城市
轨道电动列车提供牵引用电，还为城市轨道交通运营服务的其它设施提供电能，是
供电系统、继电保护、监控、供变电工程、电力电子、计算机检测与控制等多门学
科知识的融合。学生通过该设计，可以实现对上述各门课程知识的综合应用。
2、学生应完成的任务
（1）了解我国城市轨道交通系统的构成、特点及发展概况；
（2）完成给定牵引变电所电气主接线、保护、监控等部分的设计及设备选型；
（3）完成各部分图纸的绘制。
3、论文各部分内容及时间分配：（共 16 周）
第一部分熟悉设计目的并进一步搜集资料 (2周) 第二部分按规定完成设计任务内容 (10周) 第三部分整理论文 (2 周) 评阅及答辩 (2 周) 备注
指导教师：年月日
审批人：年月日
摘要
在我国，城市轨道交通作为一种新兴的交通方式，以其安全舒适低碳环保等特点，受到了越来越多的城市的关注和青睐。而牵引变电所，作为城市轨道交通供电系统的一个重要组成部分，不仅为城市轨道电动列车提供牵引电能，还为城市轨道交通运营服务的其它设施提供电能，因此对其进行的研究讨论就具有重要的意义。
本论文以成都地铁1号线人民北路站为例，对其牵引变电所进行了较为系统的设计，具体从电气主接线设计、二次侧接线设计（保护、测量、监控等）、主要电气设备选型以及牵引变电所的平面布置等四个方面入手。文中既介绍了在进行地铁牵引变电所设计时所应遵循的一些原则，又结合具体工程案例给出了常用的设计思路和方法。由于在具体工程实际中，降压变电所一般与牵引变电所合建，故在牵引变电所的设计过程中，对降压变电所也有所涉及。
关键词地铁；牵引变电所；电气主接线；电气设备选型
Abstract
In China, the Urban Rail Transit(URT)，as an emerging means of transport, with its comfortable, safe, low carbon and environmentally friendly features, has drawn more and more attention and favor of the city. The traction substation, as an important part of the URT power supply system, provide power not only for the URT trains, but for the other URT facilities to operation services, so it’s significant to conduct more research and discussions on it.
The People’s North Road Station of Chengdu Metro Line 1 is taken as an example in the thesis, and a more systematic design of traction substation based on it is conducted. Specific, the thesis starts from the following four parts, the main electrical connection design, the secondary side connection design（delaying protection, metering, supervisory control）, the selection of main electrical equipment, the layout of the traction substation. Some of the principles to be followed when conducting the design of the subway traction substation are introduced, combined with the common design ideas and methods to the specific projects. In specific engineering practice, the step-down substation is generally built together with the traction substation, so in the traction substation design process, the step-down substation has also been involved.
Keywords Metro; Traction substation; Main electrical connection; Selection of electrical equipment
目录
第1章绪论 (1)
1.1选题背景及意义 (1)
1.1.1 选题背景 (1)
1.1.2 选题意义 (1)
1.2我国城市轨道交通系统的构成、特点及发展概况 (2)
1.2.1 我国城市轨道交通系统的构成 (2)
1.2.2 我国城市轨道交通系统的特点 (2)
1.2.3 我国城市轨道交通系统的发展概况 (3)
1.3成都地铁发展现状 (4)
1.4成都地铁1号线工程概况 (5)
第2章牵引变电所电气主接线设计 (7)
2.1电气主接线的基本要求和设计原则 (7)
2.1.1 设计要求 (7)
2.1.2 设计原则 (7)
2.1.3 设计程序 (8)
2.2电气主接线的基本型式及其特点 (9)
2.2.1 单母线接线 (9)
2.2.2 双母线接线 (10)
2.2.3 桥型接线 (11)
2.2.4 多角形接线 (12)
2.2.5 单元接线 (12)
2.3人民北路站牵引变电所电气主接线设计 (13)
2.3.1 电气主接线的基本要求 (13)
2.3.2 电气主接线的具体设计 (13)
第3章牵引变电所二次接线设计 (18)
3.1二次接线设计概述 (18)
3.1.1 二次接线功能与分类 (18)
3.1.2 二次接线图简介 (18)
3.1.3 归总式原理接线图 (19)
3.1.4 展开式原理接线图 (19)
3.1.5 安装接线图 (20)
3.2继电保护系统设计 (20)
3.2.1 继电保护的构成及分类 (20)
3.2.2 对继电保护装置的基本要求 (21)
3.2.3 本所设置的保护 (22)
3.2.4 保护的作用原理与功能实现 (23)
3.3电力监控系统设计 (26)
3.3.1 电力监控系统设计概述 (26)
3.3.2 电力监控系统设计原则和标准 (27)
3.3.3 电力监控系统主要构成 (28)
3.3.4 电力监控系统设备配置 (28)
3.3.5 本所电力监控主要内容 (29)
3.3.6 电力监控系统功能实现 (30)
第4章牵引变电所主要电气设备选型 (31)
4.1电气设备选型概述 (31)
4.1.1 正常运行条件选择电气设备 (31)
4.1.2 短路条件校验电气设备的热稳定和动稳定 (33)
4.2电气设备选型原则 (34)
4.2.1 母线及电力电缆的选择 (34)
4.2.2 动力变压器和整流机组的选择 (35)
4.2.3 断路器及隔离开关的选择 (37)
4.2.4 熔断器和负荷开关的选择 (38)
4.2.5 电压互感器和电流互感器的选择 (40)
4.3电气设备选用目录 (43)
第5章牵引变电所平面设计 (46)
5.1牵引变电所平面设计概述 (46)
5.2本站牵引降压混合所的总体布置 (46)
5.2.1 地下式车站 (47)
5.2.2 高架式车站 (47)
5.3本站牵引降压混合所的平面布置 (47)
5.3.1 总体平面布置 (47)
5.3.2 设备平面布置 (48)
总结 (50)
致谢 (51)
参考文献 (52)
附录 (53)
附录1：电气主接线图 (53)
附录2：继电保护配置图 (54)
附录3：设备平面布置图 (56)
第1章绪论
1.1选题背景及意义
1.1.1选题背景
随着我国城市化进程的加快，城市人口和机动车数量急剧膨胀，城市交通问题日趋严重，直接制约了城市经济的可持续发展，严重影响了人们的生产生活。为了解决这个问题，发展城市轨道交通已成为大城市发展公共交通的根本策略。从1965年北京开始建设第一条地铁算起，我国城市轨道交通发展已有40多年的历史。目前，我国已有10个城市的轨道交通建成并运营，另外还有多个城市已获得建设立项，而更多的城市正在紧张的筹备申报中。2010~2015年间，我国规划建设的城市轨道交通项目总里程达1700km，总投资在1万亿元以上。在未来的30年中，可以预见，我国的城市轨道交通将会得到持续、快速的发展。
1.1.2选题意义
作为城市轨道交通供电系统的一个重要组成部分，牵引变电所不仅为城市
轨道电动列车提供牵引电能，还为城市轨道交通的运营和服务提供电能，是供
电系统、继电保护、电力监控、供变电工程、电力电子等多门学科知识的综
合。通过该设计，可以进一步加深对上述各个学科的理解及融会贯通，进一步
强化工程应用意识，为今后踏上工作岗位，并且顺利开展工作夯实了坚实的基础，做好了充分的准备。
1.2我国城市轨道交通系统的构成、特点及发展概况
1.2.1我国城市轨道交通系统的构成
在我国，作为城市公共交通的一个重要组成部分，城市轨道交通一般由地铁、轻轨、单轨等组成，是近代城市化的产物，也是高科技下的产物；其行车密度大，旅行速度快，载客能力强，低碳又环保；其疏通客流的能力和传统的道路公共交通相比，也具有明显的优越性。下面简要介绍各部分的情况：
1.地铁
地铁是地下铁道的简称，它是一种在城市中修建的速度快、运量大的轨道交通，通常靠电力牵引，其单向高峰小时客运量可达3万人次以上，它的线路通常设在地下隧道中，也有在城市郊区从地下转到地面及以上的。
2.轻轨
轻轨是一种中运量的轨道交通，一般采用钢轮钢轨体系，主要在城市地面或高架桥上运行，线路采用地面专用轨道或高架轨道，遇繁华街区，也可进入地下或与地铁衔接。轻轨的输送能力一般在1.5-3.0万人次/小时。它的车辆轴重较轻，施加在轨道上的负荷相对于地铁来说也比较轻，故被称为轻轨。其与地铁的区别在于：它的运量较小，采用较小的车辆，线路的曲线半径较小，最大坡度较大。
3.单轨
单轨是一种运量较小的轨道交通，其单向高峰小时客运量为1-2万人次，它一般采用高架轨道结构，按结构形式可分为跨坐式和悬挂式两种。前者车辆的走行装置跨骑在走行轨道上，而后者悬挂于可在轨道梁上行走的走行装置的下面。
1.2.2我国城市轨道交通系统的特点
我国的城市轨道交通一般有如下一些特点：
1.安全
城市轨道交通运量大，速度快，在一定程度上大大缓解了城市的拥挤，人们在设计、建设、运营管理等方面，都特别重视安全的因素，保证其能安全可靠地运行。
2.快捷
城市轨道交通各行其道，互不干扰，保证其有较快的速度
3.舒适
城市轨道交通的乘车环境非常舒适，能带给旅客不一样的体验
4.准时
城市轨道交通在其专用的轨道上，按照运营计划行驶，一般都会准时准点
5.运量大
城市轨道交通的车厢数量多，空间大，一般可运载3万人次以上
6.污染少
由于城市轨道交通以电力作为牵引动力，故污染少
7.占地少
城市轨道交通的线路主要在地下，占用土地面积少，对地面景观影响小
8.投入资金大，建设周期长，技术要求高
城市轨道交通是一项庞大复杂的系统工程，涉及土建、线路、车辆、供电、信号、给排水、消防等多项技术，而且系统性、严密性、联动性要求高。整个建设周期长，投入资金大，一般是每公里4-6个亿。一般大城市要建成一个200Km的地铁网，建设周期在10-12年以上，要投入上千亿的资金。
1.2.3我国城市轨道交通系统的发展概况
我国城市轨道交通开始于20世纪50年代的北京地铁建设。北京地铁一期工程于1965年开工，1969年建成通车。由于受到资金技术等因素的制约，我国的城市轨道交通建设速度十分缓慢。
进入到20世纪90年代以来，我国城市轨道交通进入到一个快速发展期，建设规模之大是世界城市轨道交通发展史上少见的，凸显了后发优势。截止2009年，我国已有11个城市建成地铁，总营运里程达1038.7Km，而预计到2020年，累计营运里程将达到7395Km，我国城市轨道交通建设将迎来黄金十年。
在我国城市轨道交通未来的发展中，其趋势与前景主要集中在以下几个方面：
1.城市轨道交通线路网络化
北京、上海、广州等特大城市已建成多条线路，在未来的5-10年内，将逐步形成城市轨道交通网络，以构建以城市轨道交通为骨干的公共交通系统。例如：北京在2015年之前，将建成580km的城市轨道交通线路；上海目前已达到420km，十二五期间，上海新建成城市轨道交通线路将超过200km。
2.城市轨道交通制式多元化
目前11个城市投入运营的近30条线路，虽大多为传统地铁制式，但也出现了多元化的趋势。如北京机场线、广州轨道交通4号线采用了直线电机系统；上海市区通往浦东机场则建成了高速磁悬浮线路。
3.车辆与机电设备国产化
在国家城市轨道交通设备国产化的政策推动下，通过建立合资企业，引进消化吸收新技术，开展多种形式的技术交流与合作，我国将不断提高城市轨道交通设备制造的技术水平和国产化率，逐步形成城市轨道交通车辆与机电设备的产业化。
1.3成都地铁发展现状
成都地铁的建设还得从上世纪90年代说起。1992年12月，成都市向国家计划委员会上报了《成都市快速轨道交通第一期工程项目建议书》，从而开始了成都地铁1号线一期工程的申报工作，并走过了13年漫长的申报历程。2005年8月9日，国家发改委发文通知，《成都市城市快速轨道交通建设规划》顺利通过国务院审批，11月11日，国家发改委正式批复《成都地铁1号线可行性研究报告》，12月28日，成都地铁1号线一期工程破土动工，并于2009年5月28日实现全线洞通，2009年11月30日实现全线轨通，2010年2月11日实现全线电通，2010年2月2日完成了全线车辆冷滑，2010年5月28日完成了全线车辆热滑，2010年9月27日下午3点正式开通试运营。
未来几年，成都市轨道交通骨干网建设将得以推进，确保2015年完成地铁1号线、2号线全线及3号线、4号线一期，力争完成7号线等工程，共计约147公里的线路；2020年前，完成地铁3号线、4号线二期及地铁5号线、6号线一期工程，约151公里。届时，成都将建成共298公里的地铁线路，日载客运送量将在300万人次以上，占公共交通运量的40%以上。
目前，成都地铁运营中的线路有1号线和2号线两条线路，其具体情况如下：
表 1-1 成都地铁1、2号线概况
4号线，预计到2015年，成都将形成超过100公里的城市地铁交通网络，其具体情况如下：
表 1-2 成都地铁规划线路概况
3号线一期、4号线一期等工程，力争完成地铁7号线等工程，线路总长约147公里；在2017年前开工地铁1号线三期、3号线二期、3号线三期、4号线二期、5号线一期、5号线二期、6号线一期及10号线一期工程，预计2020年成都将建成约291公里的地铁线路
1.4成都地铁1号线工程概况
成都地铁1号线是成都第一条地铁线路，也是成都轨道交通中继市域铁路成灌线之后开通运营的第二条线路，运营商为成都地铁运营有限公司。该线路一期工程于2010年9月27日正式开通试运营，是中国中西部地区第一条开通运营的城市地
铁线路，成都因此成为中国大陆的城市中继北京、天津、上海、广州、深圳、南京之后第七座拥有地铁的城市。
成都地铁1号线曾是中国第一条由路-地（中国铁道部与成都市人民政府）共建共管的地铁运营线路。
图 1-1 成都地铁1号线站点分布图
该线路北起成华区升仙湖，途径金牛区、青羊区、锦江区、武侯区，南至高新区世纪城会展中心，共17个地下车站，全长18.5km，最高设计时速为80km/h, 轨道采用1435mm标准轨距，由DC1500V牵引网为列车供电，车辆基地设在皂角树车辆段，列车编组采用南车四方B型车，6车编组。海洋公园站在运营初期暂不停靠。该线路基本与成都市南北中轴干道人民路及其延伸线重合，连接火车北站、火车南站、天府广场等重要交通节点和骡马市、跳伞塔、天府新城等城市商贸核心区域。
第2章牵引变电所电气主接线设计
电气主接线是由高压电气设备通过一定的接线，按其功能要求组成能接受和分配电能的电路，成为传输大电流、高电压的网络，故又称为一次侧接线。电气主接线是牵引变电所设计的首要部分，也是构成牵引供电系统的首要环节。
2.1电气主接线的基本要求和设计原则
2.1.1设计要求
1.可靠性
供电可靠性是电力生产和分配的首要要求，应从以下几个方面来考虑：
（1）该牵引变电所在整个牵引供电系统中的地位和作用；
（2）该牵引变电所接入该牵引供电系统的方式；
（3）该牵引变电所的负荷性质及运行方式；
（4）电气设备的可靠程度。
2.灵活性
电气主接线应能适应各种运行状态，并能灵活的进行运行方式的转换。不仅在正常状态下能安全可靠的供电，在系统发生故障或电气设备处于检修或故障的情况下，也能适应调度的要求，能灵活、简便、迅速的转换运行方式，使停电时间最短，停电范围最小，同时在设计电气主接线时还应留有发展扩建的余地。
3.经济性
在设计电气主接线时，往往不能兼顾可靠性与经济性。因此，电气主接线的设计应在满足可靠性和灵活性的前提下追求经济性，具体应从以下几方面来考虑：（1）建设投资少；
（2）占地面积小；
（3）电能损失低；
2.1.2设计原则
进行牵引变电所电气主接线设计时，应遵循的总原则是：①符合设计任务书的要求；②符合相关政策和技术规范规程；③结合具体工程特点，设计出技术经济合理的主接线。为此，应考虑下列情况：
1.明确该变电所在整个牵引供电系统中的地位和作用；
2.变电所的分期和最终建设规模；
3.变压器的运行方式；
4.开关电器的设置；
5.电气参数的确定。
2.1.3设计程序
电气主接线的设计伴随着引变电所的整体设计，即按照工程建设基本程序，历经可行性研究阶段、初步设计阶段、技术设计阶段和施工设计阶段四个阶段。在各阶段中随要求任务的不同，其深度广度也有所差异，但总的设计思路方法步骤相同。
1.对原始资料进行分析，具体内容如下：
（1）本工程情况。主要包括：变电所类型；设计规划容量；变压器容量及台数；运行方式等。
（2）电力系统情况。电力系统近期及远景发展规划(5—10年)；变电所在电力系统中的位置(地理位置和容量位置)和作用；本期工程和远景规划与电力系统连接方式以及各级电压中性点接地方式等。
（3）负荷情况。负荷的性质及地理位置、电压等级、出线回路数及输送容量等。
（4）环境条件。当地的气温、湿度、污秽、风向、水文、地质、海拔等因素对主接线中电器的选择和配电装置的实施会有一定影响。特别是我国土地辽阔，各地气象、地理条件相差甚大，应子以重视。对重型设备的运输条件也应充分考虑。
（5）设备制造。为使设计的主接线具有可行性，必须对各主要电气设备的性能、制造能力、价格、供货情况等资料进行汇集并分析比较，以保证设计的可行性和经济性。
2.制定主接线方案。根据设计相关要求，结合对原始资料的分析，可拟定一些主接线方案。然后根据对主接线的基本要求，从技术上比较各方案的优缺点，最后选择几个符合要求的方案，再从经济性方面进行比较，从而确定最终方案。
3.主接线经济比较。
4.短路电流计算。对拟定的电气主接线，为了选择合理的电器，需进行短路电流计算。
5.电器设备的选择。
6.绘制电气主接线图及其他必要的图纸。
7.工程概算。包括：主要设备器材费；安装工程费；其他费用。
2.2电气主接线的基本型式及其特点
主接线的基本形式，就是主要电气设备常用的几种连接方式，可分为两大类：有汇流母线的接线形式和无汇流母线的接线形式。而有汇流母线的接线形式主要有单母线接线和双母线接线。
2.2.1单母线接线
1.单母线接线
图 2-1 单母线接线图
优点：接线简单清晰，投资少，操作方便，便于扩建；
缺点：可靠性和灵活性差，当母线或母线隔离开关需要检修或发生故障时，全所停电，检修出线断路器，该回路停电。
因此，这种接线只适用于小容量和用户对供电可靠性不高的发电厂或变电所中。
2.单母线分段接线
图 2-2 单母线分段接线
单母线分段接线又可分为以下几种形式：①单母线隔离开关分段接线②单母线断路器分段接线；③单母线带旁路母线接线④单母线带旁路母线分段接线。
优点：①采用断路器把母线分段后，对重要用户可从不同段引出两个回路，由两个电源供电；②当一段母线发生故障，分段断路器自动将故障切除，保证正常母线正常供电。
缺点：①当一段母线或母线隔离开关发生故障或需要检修时，该段母线的回路都要在检修期间停电；②扩建时需向两个方向均衡扩建。
2.2.2双母线接线
图 2-3 双母线接线
优点：供电可靠；调度灵活；扩建方便；便于试验。
缺点：增加投资；当母线故障或检修时，隔离开关作为倒闸操作电器，容易误操作。为了避免误操作，需在隔离开关和断路器之间装设闭锁装置；当馈出线断路器或线路侧隔离开关发生故障时停止对用户供电。
2.2.3桥型接线
图 2-4 桥型接线
毕业设计（论文）任务书 一、题目：10kv变电所设计 指导思想和目的： 1、灵活运用本专业所学的基础和专业知识。 2、培养学生的专业技术知识和技能，能运用所学理论知识和技能解决生产第一线的运行、维护、检修及技术管理等实际工作，具有分析解决一般技术和业务问题的能力。 3、对学生进行一次高级人才基本技能的综合训练，培养学生分析和解决本专业技术实际问题的能力，包括技术经济政策的理解能力；查阅和综合分析各种文献资料、掌握使用工程技术规范和手册、图表等技术资料的能力；计算机应用能力；绘图和设计说明书（论文）的撰写等方面的能力。 4、培养学生树立严肃认真的工作作风，实事求是、严谨论证的科学态度，团结勤奋、协同作战的优良作风和应有的职业道德。 二．设计任务或主要技术指标： 1.设计任务 要求根据用电负荷实际情况，并适当考虑发展。按照安全可靠、技术先进、经济合理的要求，确定变电所的位置与形式，确定变电所主变压器的参数、容量与类型。选择变电所主接线方案及高低压设备和进出线，确定二次回路方案，选择整定继电保护装置、确定防雷和接地装置，最后按要求写出设计说明书，绘制设计图纸。 二、设计进度与要求： 第1周：收集10kv降压变电所资料。 第2周：了解掌握10kv降压变电站的基本组成。 第3周：根据设计背景计算变电所负荷。 第4周：短路电流计算。 第5周：电气主接线选择与校验。 第6周：继电保护预防雷保护的设计。 弟7周：制作10kv降压变电站设计报告。 弟8周：答辩 三、主要参考书及参考资料： [1]刘介才编著.《工厂供电》，第4版，机械工业出版社，2005 [2]雷振山编著．《中小型变电所实用设计手册》，第1版，中国水利水电出版社，2000。 [3]雷振山编著．《实用供配电技术手册》，第1版，中国水利水电出版社，2002。 [4]王子午编著．《常用供配电设备选型手册》，第一版，煤炭工业出版社，1998。 [5]徐泽植编著．《10kV及以下供配电设计与安装》，第一版，煤炭工业出版社，2002。 教研室主任（签名）：系（部）主任（签名）：2012年2月21日
第1章概论 1.1 课题研究的目的意义 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
货运铁路牵引变电所的电气系统设计毕业设计任务书 题目货运铁路牵引变电所的电气系统设计 学生学号班级专业电气工程及其自动化 承担指导任务单位电气工程系导师导师 职称 讲师 一、主要容 1. 按规定供、馈电容量与要求确定电气主结线。 2. 短路电流计算。 3. 牵引变压器容量、型式及台数的选择。 4. 母线（导体）和主要一次电气设备选择。 5. 配置所需的二次系统，并进行继电保护整定计算。 6. 进行防雷与接地的设计。 二、基本要求 1. 设计计算说明书一份，要求条目清楚、计算正确、文本整洁。 2. 绘制出牵引变电所电气主接线图。 三、主要技术指标（或研究方法） 1. 包含有A、B两牵引变电所的供电系统示意图如图1所示。 图1 牵引供电系统示意图 2. 电力系统1、2均为区域变电站，电力系统容量分别为4000MVA和4800MVA选取基准容量Sj为100MVA，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0.10和0.12，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0.11和0.14。 对每个牵引变电所而言，110kV线路为一主一备。 图1中，L1、L2、L3长度分别30km、50km、20km。线路平均正序电抗X1为0.4Ω/km, 平均零序电抗X0为1.2Ω/km。 基本设计数据如表1所示。 表1 牵引变电所基本设计数据 项目A牵引变电所 左臂负荷全日有效值（A）560 右臂负荷全日有效值（A）780 左臂短时最大负荷（A）[注] 860 右臂短时最大负荷（A）1080
毕业设计开题报告
摘要 货运铁路牵引变电所是铁路系统的重要组成部分，起着变换和分配电能的作用,它直接影响整个铁路系统的安全与经济运行。 本设计主要针对牵引供电系统进行设计和研究。主要包括牵引负荷的计算、主变压器接线方式的分析比较、主变压器型号和台数的选择、牵引变电所进线和馈线方式的选择、短路计算、高压设备的选取和校验、继电保护的拟定与计算、牵引变电所防雷与接地装置的设置。其中电气主接线是变电所设计的主要环节，直接关系着整个变电所电气设备的选择、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。短路电流计算是本次设计的关键部分，通过计算对断路器、隔离开关、电压互感器、电流互感器、熔断器等进行选择校验和进行继电保护的拟定计算。 本次毕业设计实现了任务书要求的全部容，选择出牵引变压器，高压侧、低压侧的电气设备，确定了主接线方式。并且用AutoCAD绘出了系统的主接线图。 关键词:主接线主变压器电气设备
课程设计任务书 设计题目： 110kV变电站电气 一次部分设计 前言 变电站(Substation）改变电压的场所。是把一些设备组装起来，用以切断或接通、改变或者调整电压。在电力系统中，变电站是输电和配电的集结点。主要作用是进行高底压的变换，一些变电站是将发电站发出的电升压，这样一方面便于远距离输电，第二是为了降低输电时电线上的损耗；还有一些变电站是将高压电降压，经过降压后的电才可接入用户。对于不同的情况，升压和降压的幅度是不同的，所以变电站是很多的，比入说远距离输电时，电压为11千伏，甚至更高，近距离时为1000伏吧，这个电压经
变压器后，变为220伏的生活用电，或变为380伏的工业用电。 随着我国电力工业化的持续迅速发展，对变电站的建设将会提出更高的要求。本文通过对110KV变电站一次系统的设计，其中针对主接线形式选择，母线截面的选择，电缆线路的选择，主变压器型号和台数的确定，保护装置及保护设备的选择方法进行了详细的介绍。其中，电气设备的选择包括断路器、隔离开关、互感器的选择和方法与计算，保护装置包括避雷器和避雷针的选择。其中分析短路电流的计算方法和原因，是为了保证供电的可靠性。 目录 第1章原始资料及其分析 (4) 1原始资料 (4) 2原始资料分析 (6) 第2章负荷分析 (6) 第3章变压器的选择 (8) 第4章电气主接线 (11) 第5章短路电流的计算 (14) 1短路电流计算的目的和条件 (14) 2短路电流的计算步骤和计算结果 (15) 第6章配电装置及电气设备的配置与选择 (18) 1 导体和电气设备选择的一般条件 (18) 2 设备的选择 (19) 结束语 (25)
课程名称：继电保护原理与运行 设计题目：牵引变电所继电保护设计 院系：电气工程系 专业：电气工程及其自动化 年级： 姓名： 指导教师： 西南交通大学峨眉校区 2012年4月1日
课程设计任务书 专业铁道电气化姓名学号 开题日期：2009年2月23日完成日期：2009年 4 月10 日题目牵引变电所继电保护设计 一、设计的目的 通过该设计，初步掌握变电所继电保护的设计步骤和方法，熟悉有关规程和设计手册的使用方法以及继电保护标准图的绘制等。 二、设计的内容及要求 （1）牵引变电所继电保护方案的讨论 （2）短路计算 （3）整定计算 （4）绘制标准图 （5）讨论说明 （6）整理成册 三、指导教师评语 四、成绩 指导教师陈丽华(签章) 2009 年 4 月10 日
继电保护设计任务书 （第2组） 一、设计目的 通过该设计，初步掌握变电站继电保护的设计步骤和方法，熟悉有关规程和设计手册的使用方法以及继电保护标准图的绘制等。 二、设计的主要内容 1、牵引变电所继电保护方案的讨论。 2、短路计算。 3、整定计算。 4、绘制标准图。 5、讨论说明。 6、整理成册。 三、原始资料 1、供电方式：复线单边 2、电气主接线：110KV侧—双T接线 27.5KV侧—单母线分段 3、变电所参数 项目电源类别主电源备用电源 系统阻抗 最大运行方式0.494 0.361 最小运行方式0.527 0.517 牵引变 容量（KV A）2×15000 LH变比（Y/Δ）30/120 牵引馈线 名称左右最大负荷电流（A）447 530 馈线长度（KM）16.13 23.67 单位阻抗（Ω/KM）0.7475 LH变比120 母线最低工作电压（KV）25
“发电厂及电力系统”专业大学毕业设计任务书 设计题目：区域电力网及降压变电所设计 毕业设计任务书 一、区域电网的设计内容 1、根据负荷资料，待设计变电所的地理位置。据已有电厂的供电情况。作出功率平衡。 2、通过技术经济综合比较，确定电网供电电压、电网接线方式及导线截面。 3、进行电网功率分布及电压计算，评定调压要求，选定调压方案。 4、评定电网接线方案。 二、在区域电网设计的基础上，设计110 kV；kV A降压变电所的电气部分。具体要求如下： 1、对B 变电所在系统中的地位作用及所供用户的分析。 2、选择变电所主变压器的台数、容量、型式。 3、分析确定高低压主接线方式及配电装置型式。 4、分析确定所用电接线方式。 5、进行继电保护及互感器的配置。 6、进行选择设备所必须的短路电流计算。 7、选择变电所高低压侧回路的断路器、隔离开关。 8、选择10kV 硬母线。 9、进行防雷及保护接地的规划。 三、设计文件及图纸要求： 1、设计说明书一份； 2、计算书； 3、图纸（2号）。 （1）区域电网接线图； （2）变电所一次接线图；
原 始 资 料 一、区域电网设计的有关原始资料 1、发电厂、变电所及新选定变电所地理位置（见附图一）：D 图； 2、原有发电厂、变电所主接线图及设备规范（见附图二）； 3、新变电所有关资料； 变电所 编 号 最大负荷 MW 功率因数 COSφ 二次侧 电压kV 调 压 要 求 负荷曲线 性 质 重要负荷 % A 20 0.92 10 顺 A 60 B 23 0.9 10 逆 B 51 C 27 0.9 10 逆 B 60 D 20 0.92 10 常 A 70 4、典型日负荷曲线 典型日负荷曲线（A ） % 100 90 80 70 60 50 40 30 20 10 0 2 4 6 8 10 12 14 16 18 20 22 24
指导教师评语修改（40） 年月
1题目：牵引变电所电气主接线的设计 1.1选题背景 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三个方向馈电区段供电，已知列车正常情况的计算容量为12000kV A（三相变压器），并以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3850kV A。各电压侧馈出线数目及负荷情况如下： R 10kV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。算；各种方案主接线的技术经济性比较。） 这类牵引变电所的电源线路，按保证牵引符合供电的需求一般有两回，主要向牵引负荷和地区负荷供电，桥型结线的中间牵引变电所还有穿越功率通过母线，并向邻近牵引变电所或地区变电所供电。由题意知，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，应保证安全可靠持续性的供电。10千伏地区负荷主要为编组站自动化驼峰、信号自动闭塞、照明及其自动装置等一部分为一级负荷、其他包括机务段在内的自用电和地区三相负载等均为二级负荷，也应满足有足够安全可靠供电的要求。本变电所为终端变电所，一次侧无通过功率。 2方案论证 因没有校核容量，只考虑计算容量来选择变压器，牵引变压器计算容量为12000kV A,故选择容量为12500kV A的变压器，而地区变压器选择6300kV A变压器。 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：
110kV母线，（110千伏变压器最小容量为6300kV A）。 过15%，采用电压为110／25／10.5kV A，结线为Y//两台三绕组变压器同时3主接线设计 (2)可靠性：根据变电所的性质和在系统中的地位和作用不同，对变电所的主接线可靠性提出不同的要求。主接线的可靠性是接线方式和一次、二次设备可靠性的综合。对主接线可以作定量计算，但需要各种设备的可靠性指标、各级线路、母线故障率等原始数据。通常采用定性分析来比较各种接线的可靠性。 (3)经济性：经济性是在满足接线可靠性、灵活性要求的前提下，尽可能地减少与接线方式有关的投资。 (2)变电所在电力系统中的地位和作用：电力系统中的变电所有系统枢纽变电所、地区重要变电所和一般变电所三种类型。一般系统枢纽变电所汇集多个大电源，进行系统功率交换和以中压供电，电压为330—500kV；地区重要变电所，电压为220—330kV；一般变电所多为终端和分支变电所，电压为110kV，但也有220kV。 (3)负荷大小和重要性：对于一级负荷必须有两个独立电源供电，且当任何一个电源失去后，能保证对全部一级负荷不间断供电。对于二级负荷一般要有两个独立电源供电，且当任何一个电源失去后，能保证全部或大部分二级负荷的供电。 (4)系统备用容量大小：装有两台及以上主变压器的变电所，其中一台事故断
某中心牵引变电所电气系统设计 某中心牵引变电所电气系统设计毕业设计任务书题目某中心牵引变电所电气系统设计 学生姓名学号 5 班级专业电气工程及其自动化 承担指导任务单位电气工程系导师 姓名 导师 职称 讲师 一、主要内容 1.按规定供、馈电容量与要求确定电气主接线。 2.短路电流计算。 3.牵引变压器容量、型式及台数的选择。 4.母线(导体)和主要一次电气设备选择。 5.配置所需的二次系统。 6.进行防雷与接地的设计。 二、基本要求 1.设计计算说明书一份，要求条目清楚、计算正确、文本整洁。 2.绘制出牵引变电所电气主接线图。 三、主要技术指标(或研究方法) 1.包含有A、B、C三个牵引变电所的供电系统示意图如图1所示。 图1 牵引供电系统示意图 图1中对每个牵引变电所而言，220kV线路为一主一备。待建牵引变电所为牵引变电所A，220kV线路向220kV地区变电所供电，供电容量为2000MVA。图1中L1、L2、L3、L4长度分别30km、15km、15km、20km。线路平均正序电抗X1为0.4Ω/km，平均零序电抗X0为1.2Ω/km。 2.气象资料：本地区最高温度为38℃，最热月平均最高气温29℃，最热月地下0.8m处平均温度为22℃，年主导风向为东风，年雷暴雨日数为20天。 3.地质水文资料：本地区海拔60m，底层以砂黏土为主，地下水位为2m。 4.电源短路容量：电力系统容量分别为3000MVA 、2800MVA。选取基准容量为100MVA，在最大运行方式下，电力系统的综合电抗标幺值为0.21、0.23；在最小运行方式下，电力系统的综合标幺值为0.30、0.35。 5.负荷资料：
变电所设计任务书（1） 一、题目220KV区域变电所设计 二、设计原始资料： 1、变电所性质： 系统枢纽变电所，与水火两大电力系统联系 2、地理位置： 本变电所建于机械化工区，直接以110KV线路供地区工业用户负荷为主。 3、自然条件： 所区地势较平坦，海拔800m，交通方便有铁，公路经过本所附近。最高气温十38o C 最低气温-300C 年平均温度十100C 最大风速20m／s 覆冰厚度5mm 地震裂度＜6级 土壤电阻率＜500Ω.m 雷电日30 周围环境较清洁、化工厂对本所影响不大 冻土深度1.5m 主导风向夏南，冬西北 4、负荷资料： 220KV侧共4回线与电力系统联接 110KV侧共12回架空出线，最大综合负荷
10KV 侧装设TT —30－6型同期调相机两台 5．系统情况 设计学生：＿＿＿＿＿＿＿＿指导教师：＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿ 完成设计日期：＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿ 4╳4╳
变电所设计任务书（2） 一、题目220KV降压变电所设计 二、设计原始资料 1．变电所性质： 本所除与水、火两系统相联外并以110及10KV电压向地方负荷供电2．地理位置： 新建于与矿区火电厂相近地区，并供电给新兴工业城市用电 3．自然条件； 所区地势较平坦，海拔600m，交通方便有铁、公路经过本所附近 最高气温十400C 最低气温—250C 年平均温度十150C 最大风速＿20m/s＿ 覆冰厚度10mm 地震裂度＿6级 土壤电阻率>1000Ω·m 雷电日＿＿＿40＿＿ 周围环境＿空气清洁＿建在沿海城市地区，注意台风影响 冻土深度1·0m 主导风向夏东南风、冬西北风 4·负荷资料： 220KV侧共3回线与电力系统联接
《发电厂电气部分》结业论文 110KV降压变电所设计 课程名称：发电厂电气部分 任课教师：姜新通 所在学院：信息技术学院 专业：电气工程及其自动化 中国·大庆 2012 年 5 月 毕业设计（论文）原创性声明和使用授权说明
原创性声明 本人郑重承诺：所呈交的毕业设计（论文），是我个人在指导教师的指导下进行的研究工作及取得的成果。尽我所知，除文中特别加以标注和致谢的地方外，不包含其他人或组织已经发表或公布过的研究成果，也不包含我为获得及其它教育机构的学位或学历而使用过的材料。对本研究提供过帮助和做出过贡献的个人或集体，均已在文中作了明确的说明并表示了谢意。 作者签名：日期： 指导教师签名：日期： 使用授权说明 本人完全了解大学关于收集、保存、使用毕业设计（论文）的规定，即：按照学校要求提交毕业设计（论文）的印刷本和电子版本；学校有权保存毕业设计（论文）的印刷本和电子版，并提供目录检索与阅览服务；学校可以采用影印、缩印、数字化或其它复制手段保存论文；在不以赢利为目的前提下，学校可以公布论文的部分或全部内容。 作者签名：日期：
学位论文原创性声明 本人郑重声明：所呈交的论文是本人在导师的指导下独立进行研究所取得的研究成果。除了文中特别加以标注引用的内容外，本论文不包含任何其他个人或集体已经发表或撰写的成果作品。对本文的研究做出重要贡献的个人和集体，均已在文中以明确方式标明。本人完全意识到本声明的法律后果由本人承担。 作者签名：日期：年月日 学位论文版权使用授权书 本学位论文作者完全了解学校有关保留、使用学位论文的规定，同意学校保留并向国家有关部门或机构送交论文的复印件和电子版，允许论文被查阅和借阅。本人授权大学可以将本学位论文的全部或部分内容编入有关数据库进行检索，可以采用影印、缩印或扫描等复制手段保存和汇编本学位论文。 涉密论文按学校规定处理。 作者签名：日期：年月日 导师签名：日期：年月日
课程设计报告书 所属课程名称供变电技术课程设计 题目牵引变电所电气主接线设计分院 专业班级 学号 20 0210470 学生姓名 指导教师 20 年月日
课程设计任务书 专业电气工程及其自动化班级姓名 一、课程设计（论文）题目牵引变电所电气主接线设计 二、课程设计（论文）工作：自20年月日起至年月 1 日止。 三、课程设计（论文）的目的及内容要求： 1.设计课题：牵引变电所电气主接线设计 2.设计目的： ①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； ②熟悉有关设计规范和设计手册的使用； ③基本掌握变电所主接线图的绘制方法； ④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。 3.设计要求：
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。 学生签名：( ) 20年月日
课程设计（论文）评阅意见 评阅人职称 20 年月日
目录 第一章牵引变电所主接线设计原则及要求 (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) 第二章牵引变电所电气主接线图设计说明 (8) 第三章短路计算 (9) 3.1短路点的选取 (9) 3.2短路计算 (9) 第四章设备及选型 (12) 4.1硬母线的选取 (12) 4.2支柱绝缘子和穿墙导管的选取 (14) 4.3高压断路器的选取 (16) 4.4高压熔断器的选取 (17) 4.5隔离开关的选取 (18) 4.6电压互感器的选取 (19) 4.7电流互感器的选取 (20) 4.8避雷器的选取 (21) 第五章参考文献 (22)
发电厂电气部分试题 一.填空题（20分） 1.火力发电厂可分为（）和（）。 2.发电厂中生产和分配电能的设备称为（）。 3.主接线中，为了检修出线断路器，不致中断该回路供电，可增设（）和( )。 4.变电所中，联络变压器为了布置和引线方便，通常只选一台，在中性点接地方式允许条件下，以选（）为宜。 5.发电厂厂用电系统接线通常采用（）。 6.对于容量在（）及以上的发电机－变压器单元的连接母线采用全连式分相封闭母线。 7.导体的散热过程，就其物理本质而言，可分为（）、（）和（）。 8.电弧燃烧过程中，去游离的两种形式为（）和（）。 9.隔离开关的主要用途有（）、（）和（）。 10.电流互感器按照安装方式可分为（）、（）和（）。 11．对电气主接线的基本要求，概括地说应该包括（）、（）和（）三个方面。 二．选择题（10分） 1．枢纽变电所的特点是：（） a．全所停电后将引起终端用户停电； b. 全所停电后将引起区域电网解列； c. 全所停电后将引起地区供电中断； d. 全所停电将引起系统解列，甚至出现瘫痪。2．同一回路的断路器与隔离开关的操作顺序为：（） a．送电时先合隔离开关，后合断路器；停电时先断开断路器，后断开隔离开关； b．送电时先合断路器，后合隔离开关；停电时先断开隔离开关，后断开断路器； c．都对； d. 都不对。 3．具有二条进线与二条出线时，采用3/2接线和4角形接线相比较：（）a．3/2接线多用二台断路器； b. 3/2接线少用二台断路器； c. 两种接线断路器数量相同； d．都不对。 4. 水电厂和变电所中，厂用备用电源的设置方式通常为：（） a．明备用方式； b. 暗备用方式； c．都有； d. 都不对。 5．短路电流在三相导体中产生的最大电动力在：（） a． A相； b. B相； c. C相； d. 都不对。 6．导体正常工作时，产生的损耗有：（） a．介质损耗； b. 电阻损耗； c. 磁滞损耗和涡流损耗； d. 都有。 7．电流互感器的误差与二次负载阻抗的关系为：（） a．与二次负载阻抗平方成正比； b. 与二次负载阻抗成正比； c．与二次负载阻抗平方成反比； d. 与二次负载阻抗成反比。 8．熄灭交流电弧的条件－介质强度大于恢复电压是在：（） a．整个灭弧过程中； b. 触头分离瞬间； c. 电弧开始瞬间； d. 电弧熄灭瞬间。 9．安全净距中的E值是指：（） a．无遮拦裸导体至地面的距离； b. 带电部分与建筑物之间的距离； c．通向屋外的出线套管至屋外通道的距离； d. 不同相带电部分之间距离。 10．通过分析导体长期通过电流的发热过程，可以计算出导体的（） a．载流量； b. 最高温度； c. 最大电动力； d. 截面积。
齐鲁工业大学 毕业设计 题目：牵引变电所接地防雷系统的设计 系别: 专业： 班级： 学生姓名： 指导教师: 完成日期：
摘要 牵引变电所是铁路供电系统的枢纽，它担负着电网供电的重要任务。雷电具有很强的危害性，因此应该重视牵引变电所的雷电的防护。 综合运用高电压技术、电力系统过电压、接地系统及供防雷接地的设计方法，对110kV牵引变电所进行防雷接地设计.引变电所雷击的配电技术等相关的专业知识，采用理论和实践相结合的方法，研究牵,基于常用的形式及防雷接地的几种措施，研究接地装置的类型和降阻方式 关键词雷电放电防雷保护装置防雷接地装置牵引变电所
目录 1绪论.............................................. 错误!未指定书签。2雷................................................ 错误!未指定书签。 2。1雷电........................................ 错误!未指定书签。 2。1。1雷电的发生机理....................... 错误!未指定书签。 2.1。2雷电放电.............................. 错误!未指定书签。 2。1.3雷电放电的过程........................ 错误!未指定书签。 2.1。4雷电放电的基本形式.................... 错误!未指定书签。 2.1.5雷电放电的选择性....................... 错误!未指定书签。 2.1.6我国雷电活动分布的规律................. 错误!未指定书签。 2.1.7雷电的危害............................. 错误!未指定书签。 2.1.8雷电的防护措施......................... 错误!未指定书签。 2.2雷电参数..................................... 错误!未指定书签。
毕业设计
摘要 高速列车与牵引供电系统直接相关,是进行牵引供电系统研究的最重要的基础。为此，文首先对牵引供电系统组成进行了详细介绍，然后结合牵引供电系统供电方式及牵引供电回路的特点，对牵引供电系统供电分析论证,针对无功功率、谐波电流、负序电流，分析了牵引供电系统存在问题提出了解决办法。然后提出了理想牵引供电系统，根据运行方式与同相供电系统，研究并分析牵引变电所的(最小)补偿容量，并提出研究后的自耦变压器(AT)供电模式，从而进行新型AT供电模式的研究。 关键词：牵引供电系统、牵引变电所、供电系统、供电回路
目录 第1章绪论 (1) 1.1 本文研究的目的和意义 (1) 1.2 国外研究现状 (2) 1.2.1 概况 (2) 1.2.2 日本 (3) 1.2.3 法国 (5) 1.2.4 德国 (6) 1.3 本文主要工作 (6) 第2章高速铁路牵引供电系统系统介绍 (7) 2.1 牵引供电部分 (7) 2.2 牵引网供电方式 (9) 2.2.1 直接供电方式 (9) 2.2.2 吸流变压器—回流线装置BT (9) 2.2.3 自耦变压器供电方式(AT) (10) 2.2.4 带回流线的直接供电方式(DN) (11) 2.3 牵引供电回路 (12) 第3章高速铁路牵引供电系统相关问题 (14) 3.1 铁道牵引供电系统的组成 (14) 3.2 铁道牵引供电系统存在的问题 (14) 3.2.1 无功功率 (14) 3.2.2 谐波电流 (15) 3.2.3 负序电流 (15)
3.2.4 解决方法 (15) 第4章高速铁路牵引供电发展的若干关键技术问题 (17) 4.1 理想牵引供电系统 (17) 4.1.1 系统构成 (17) 4.1.2 运行过程 (18) 4.2 现行方式与同相供电系统 (19) 4.2.1 同相供电系统 (19) 4.2.2 牵引变电所的(最小)补偿容量 (20) 致 (21) 参考文献 (22)
课程设计报告 课程电气化铁道供电系统与设计 题目牵引变电所B主接线及变压器容量计算学院电气工程学院 年级专业电气工程及其自动化 班级学号 学生姓名 指导教师
目录 1 概述 (1) 2 设计方案简述 (2) 3 牵引变压器容量计算 (2) 3.1牵引变压器容量的计算 (2) 3.1.1牵引变压器计算容量 (2) 3.1.2牵引变压器过负荷能力校验 (3) 3.2牵引变压器功率损耗计算 (3) 3.3牵引变电所电压不平衡度计算 (4) 3.3.1计算电网最小运行方式下的负序电抗 X（-） (4) s 3.3.2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 (4) 3.3.3构造归算到110kV的等值负序网络 (4) 3.3.4牵引变电所110kV母线电压不平衡度计算及校验 (4) 4 导线选择 (5) 4.1软母线选择 (5) 4.1.1室外110kV进线侧的母线选择 (6) 4.1.2室外27.5kV侧的母线选型及校验 (7) 4.1.3室外10kV馈线侧的母线选型及校验。 (7) 5 主接线选择 (8) 总结 (9) 附录一牵引变压器主要技术数据表 (10) 附录二牵引变电所B主接线图 (11) 参考文献 (12)
1 概述 包含有A、B两牵引变电所的供电系统示意图如图1-1所示： L3 L2 L1 B A S Y S T E M 1 S Y S T E M 2 图1-1牵引供电系统示意图 表1-1 设计基本数据 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，电力系统容量分别为250MV A和200MVA。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，电力系统的综合标幺值分别为0.15和0.17。 对每个牵引变电所而言，110kV线路为一主一备。图1-1中， 1 L、2L、3L长度为25km、 40km、20km.线路平均正序电抗 1 X为0.4Ω/km,平均零序电抗0X为1.2Ω/km。
目录 中文摘要 (1) 英文摘要 (2) 1 引言 (3) 1.1 设计的原始资料 (3) 1.2 设计的基本原则： (3) 1.3 本设计的主要内容 (4) 2主接线的设计 (5) 2.1 电气主接线的概述 (5) 2.2 电气主接线基本要求 (5) 2.3 电气主接线设计的原则 (5) 2.4 主接线的基本接线形式 (6) 2.5 主接线的设计 (6) 2.6 电气主接线方案的比较 (6) 3 负荷计算 (8) 3.1 负荷的分类 (8) 3.2 10kV侧负荷的计算 (8) 4 变压器的选择 (10) 4.1 主变压器的选择 (10) 4.1.1 变压器容量和台数的确定 (10) 4.1.2 变压器型式和结构的选择 (10) 4.2 所用变压器的选择 (11) 5 无功补偿 (12) 5.1 无功补偿概述 (12) 5.2 无功补偿计算 (13) 5.3 无功补偿装置 (13) 5.4 并联电容器装置的分组 (14) 5.5 并联电容器的接线 (14) 6 短路电流的计算 (15) 6.1 产生短路的原因和短路的定义 (15) 6.2 电力系统的短路故障类型 (15) 6.3 短路电流计算的一般原则 (15) 6.4 短路电流计算的目的 (16) 6.5 短路电流计算方法 (16) 6.6 短路电流的计算 (17) 7 高压电器的选择 (19)
7.1 电器选择的一般原则 (19) 7.2 高压电器的基本技术参数的选择 (20) 7.3 高压电器的校验 (20) 7.4 断路器的选择选择 (21) 7.5 隔离开关的选择 (24) 7.6 电流互感器的选择 (26) 7.7 电压互感器的选择 (28) 7.8 母线的选择 (29) 7.9 熔断器的选择 (30) 8 继电保护和主变保护的规划 (31) 8.1 继电保护的规划 (31) 8.1.1 继电保护的基本作用 (31) 8.1.2 继电保护的基本任务 (31) 8.1.3 继电保护装置的构成 (31) 8.1.4 对继电保护的基本要求 (31) 8.1.5 本设计继电保护的规划 (32) 8.2 变压器保护的规划 (33) 8.2.1 变压器的故障类型和不正常工作状态 (33) 8.2.2 变压器保护的配置 (34) 8.2.3 本设计变压器保护的整定 (34) 9 变电所的防雷保护 (36) 9.1 变电所防雷概述 (36) 9.2 避雷针的选择 (37) 9.3 避雷器的选择 (38) 结论与展望 (40) 致谢 (41) 参考文献 (42)
黑龙江交通职业技术学院毕业设计（论文） 题目：牵引变电所常见故障判断及处理方案指导教师：郭婺 专业电气自动化 班级0936班 姓名张彦庆 2011年 05 月 10 日
目录 引言................................................................ - 2 -一牵引变电所基本概念................................................. - 2 - (一)牵引变电所概述 (2) (二)牵引变电所主要电气元件 (3) (三)牵引变电所供变电系统 (5) (四)牵引变电所 (5) 二互感器的常见故障与分析............................................ - 11 - (一)互感器的作用 (11) (二)互感器分类 (11) (三)电流互感器常见故障分析处理 (12) (四)电压互感器常见故障分析处理 (12) (五)电压互感器故障案例分析- 12 - 三断路器常见故障分析................................................ - 19 - (一)断路器工作原理 (19) (二)短路器的分类 (20) (三)真空断路器的故障分析及设备管理 (20) (四)断路器跳闸拒动的原因及防止措施 (24) 四牵引变电所运行与检修重要规程与规则................................ - 24 -总结.. (33) 致谢 (33) 参考文献 (33)
摘要 电力牵引的专用变电所。牵引变电所把区域电力系统送来的电能，根据电力牵引对电流和电压的不同要求，转变为适用于电力牵引的电能，然后分别送到沿铁路线上空架设的接触网，为电力机车供电，或者送到地下铁道等城市交通所需的供电系统，为地铁电动车辆或电车供电。一条电气化铁路沿线设有多个牵引变电所，相邻变电所间的距离约为40～50公里。在长的电气化铁路中，为了把高压输电线分段以缩小故障范围,一般每隔200～250公里还设有支柱牵引变电所,它除了完成一般变电所的功能外，还把高压电网送来的电能，通过它的母线和输电线分配给其他中间变电所。 牵引变电所的任务是将电力系统三相电压降低，同时以单相方式馈出。降低电压是由牵引变压器来实现的，将三相变为单相是通过变电所的电气接线来达到的。 牵引供电回路是由牵引变电所——馈电线——接触网——电力机车——钢轨——回流联接——（牵引变电所）接地网组成的闭合回路，其中流通的电流称牵引电流，闭合或断开牵引供电回路会产生强烈的电弧，处理不当会造成严重的后果。通常将接触网、钢轨回路（包括大地）、馈电线和回流线统称为牵引网。 牵引变电所(包括分区亭、开闭所，AT所等)，为了完成接受电能，高压和分配电能的工作，其电气接线可分为两大部分：一次接线(主接线)和二次接线。 主接线是指牵引变电所内一次主设备(即高压、强电流设备)的联接方式，也是变电所接受电能、变压和分配电能的通路。它反映了牵引变电所的基本结构和功能。 二次接线是指牵引变电所内二次设备(即低电压、弱电流的设备)的联接方式。其作用是对主接线中的设备工作状态进行控制，监察、测量以及实现继电保护与运动化等。二次接线对一次主设备的安全可靠运行起着重要作用。 主接线是根据变电所的容量规模、性能要求、电源条件及配电出线的要求确定的，其基本主接线型式有：单母线分段接线、劳旁路母线的单母线分段接线、双母线接线、桥式接线、双T式(即分支式)接线等。 关键词：电气设备故障电力系统分析诊断
青岛理工大学琴岛学院 课程设计说明书 课题名称：工厂供电课程设计 系部：机电工程系 专业班级： 学号： 学生： 指导老师： 青岛理工大学琴岛学院教务处 2017年7 月2 日
目录 1绪论 (1) 2 110kV变电所线路设计 (2) 2.1 变电站在电力系统中的作用 (2) 2.2主接线的选择 (2) 3设计电力变压器 (3) 3.1负荷计算 (4) 3.2变电所变压器的选择 (5) 4主接线图及仿真 (6) 5变电所电气设备选择 (8) 5.1断路器与隔离开关的选择 (8) 5.2互感器的选择 (8) 5.3熔断器的选择 (9) 5.4母线的选择 (9) 结论 (11) 致谢 (13) 参考文献 (14)
1 绪论 本次设计为110kv变电所设计，变电所是发电厂与用电负荷的重要联系，用来升降电压、聚集以及分流电能的作用。变电站的安全性能的运转与人民生产生活密切相关。变压 器与主接线的方案的确定是本次变电所设计规划的核心的一个环节，设计连线体现变电所的应用，建造消耗，是否正常没失误的动作，能够检查处理的目的要求；我对其主要分析跟探讨了110KV变电所线路连线的重点和要求，主要研究110kV变电所要求的目的、看点、设计重点、如何区别工具等。
2 110kV变电所线路设计 2.1 变电站在电力系统中的作用 变电站是电力系统的重要组成部分，它直接影响整个电力系统的安全与经济运行，是联系发电厂和用户的中间环节，起着变换和分配电能的作用。电气主接线是发电厂变电所的主要环节，电气主接线的拟定直接关系着全厂（所）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，是变电站电气部分投资大小的决定性因素。 本次设计建设一座110KV降压变电站，首先，根据主接线的经济可靠、运行灵活的要求选择各个电压等级的接线方式，在技术方面和经济方面进行比较，选取灵活的最优接线方式。 其次进行短路电流计算，根据各短路点计算出各点短路稳态电流和短路冲击电流，从三相短路计算中得到当短路发生在各电压等级的工作母线时，其短路稳态电流和冲击电流的值。 最后，根据各电压等级的额定电压和最大持续工作电流进行设备选择。 本工程初步设计内容包含变电所电气设计，变电所从110KV侧某变电所受电，其负荷分为35KV和10KV两个电压等级。 2.2主接线的选择 根据本次设计要求，以惜福镇为地点，建一座110KV变电所，调查，研究查资料，35KV的用电要求，基本满足二级供电要求可采用内桥式接线和单母线分段接线。
电力牵引供电系统课程设计评语： 考勤（10） 守纪 （10） 设计过程 （40） 设计报告 （30） 小组答辩 （10） 总成绩 （100） 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 L1L2L3 B A 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*1200 10kV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 2 10kV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%
10KV变电所毕业设计 1 变电所总体设计及供配电系统分析 1.1 变电所设计原则 进行变电所设计时须遵照变电所设计规范所规定的原则。 根据《35—10kV变电所设计规范》要求： 第1.0.3条变电所的设计应根据工程的5—10年发展规划进行，做到远近结合、以近为主，正确处理近期建设与远景发展的关系，适当考虑扩建的可能性。 第1.0.4条变电所的设计必须从全局出发、统筹兼顾，按照负荷性质、用电容量、工程特点和地区供电条件，结合国情合理地确定设计方案。 第1.0.5条变电所的设计，必须节约用地的原则。 1.2 变电所设计目的与任务 毕业设计是本专业教学计划中的重要环节。此次毕业设计的目的是通过变电所设计实践，综合运用所学知识，贯彻执行我国电力工业有关方针政策，理论联系实践，锻炼独立分析和解决电力工程设计问题的能力，为未来的实际工作奠定必要的基础。 1.3 PG新校区供电需求分析 PG新校区10KV变电所为位于PG新校的变电所，由系统S1、系统S2向PG 新校区供电，来供给该校教学、实验、施工及生活用电，PG新校区变电所的建立可保障新校区的正常用电，提高供电质量和供电可靠性。PG新校区变电所变电压等级为10/0.4KV，是以向终端用户供电为主的变电所,全所停电后将对该校中断供电。 1.4 变电所总体分析 1.4.1 建站必要性与建站规模 1 建站必要性 PG新校区10KV变电所为终端变电所，在系统中主要起变配电作用，全所停电将造成全校停电，它供给该校教学、实验、施工及生活用电。故为满足该校用电要求决定建设本变电站。 2 建站规模
PG新校区10KV变电所电压等级为10/0.4KV 线路回路数： 近期6回，远期2回； 近期最大负荷4627KW。 1.4.2 所址概况与所址条件 1 所址概况 PG新校区10KV变电所位于该校图书馆周围，西部电源和东部电源进线先通过10kV变电所高压侧开关站进行电能分配，然后馈出六回线分配给两个独立变电所和四个箱式变电站，独立变电所和箱式变电站经过变压后供给其所带负荷用电。 2 所址条件 依据《10kV及以下变电所设计规范》GB50053－94 第2.0.1条，变电站所址的选择，应根据下列要求经技术、经济比较确定： 一、接近负荷中心； 二、进出线方便； 三、接近电源侧； 四、设备运输方便； 五、不应设在有剧烈振动或高温的场所； 六、不宜设在多尘或有腐蚀性气体的场所，当无法远离时，不应设在污染源盛行风向的下风侧； 七、不应设在厕所、浴室或其他经常积水场所的正下方，且不宜与上述场所相贴邻； 八、不应设在有爆炸危险环境的正上方或正下方，且不宜设在有火灾危险环境的正上方或正下方，当与有爆炸或火灾危险环境的建筑物毗连时，应符合现行国家标准《爆炸和火灾危险环境电力装置设计规范》的规定； 九、不应设在地势低洼和可能积水的场所。 PG新校区10KV变电所建在该校内部，为节约用地、接近负荷中心、进出线方便，故采用建立两个独立变电所和四个箱式变电站的方针。 1.5 负荷分析 1.5.1 负荷的分类与重要性 1一级负荷: 对供电要求最高，要求不断电或可极短时间断电。必须有两个独立电源供电，且当任何一个电源断开后，能保证对全部一级负荷不间断供电； 2 二级负荷: 对供电要求较高，要求基本不断电或可短时间断电。一般要有