【正文】 經(jīng)成為世界各國(guó)牽引動(dòng)力現(xiàn)代化的主要方向，且各國(guó)都把它作為發(fā)展國(guó)家經(jīng)濟(jì)的重大技術(shù)措施之一，并納入國(guó)家長(zhǎng)遠(yuǎn)發(fā)展規(guī)劃。隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展，電力機(jī)車(chē)也必將全部取代蒸汽機(jī)車(chē)和內(nèi)燃機(jī)車(chē)，因此對(duì)牽引供電系統(tǒng)的設(shè)計(jì)也必然要求越來(lái)越科學(xué)和合理。預(yù)計(jì)到 2022 年，世界上將有 23 個(gè)修建高速電氣化鐵路的國(guó)家和地區(qū)，里程將突破30000kM。 電氣化鐵路的優(yōu)越性電氣化鐵路的優(yōu)越性主要體現(xiàn)在：(1)拉得多，跑得快，運(yùn)輸能力大，可滿(mǎn)足重載、高速、大運(yùn)量的鐵路干線和大陡坡、長(zhǎng)隧道的山區(qū)鐵路運(yùn)輸?shù)男枰?。同時(shí)，由于電力牽引是從電力系統(tǒng)取得電能，而電力系統(tǒng)可綜合利用水力、風(fēng)力、煤炭(包括劣質(zhì)煤)、天然氣、原子能等各種能源發(fā)電，所以電力牽引可以綜合利用各種能源，達(dá)到經(jīng)濟(jì)合理地使用國(guó)家能源的目的。(4)對(duì)環(huán)境無(wú)污染，勞動(dòng)條件好，有利于實(shí)現(xiàn)凈化運(yùn)輸。(5)有利于鐵路沿線實(shí)現(xiàn)電氣化，促進(jìn)工農(nóng)業(yè)發(fā)展。石家莊鐵道學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)3牽引負(fù)荷側(cè)主接線采用隔離開(kāi)關(guān)分段的單母線接線方式，其饋線采用饋線斷路器 100%備用的接線方式。石家莊鐵道學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)4第 2 章 牽引變電所概述 電氣化鐵路供電系統(tǒng)電氣化鐵路牽引供電系統(tǒng)包括牽引變電所、接觸網(wǎng)、饋電線、軌道、回流線。電力系統(tǒng)有許多種電等級(jí)網(wǎng)絡(luò)和設(shè)備，其中 110kV 及以上電壓等級(jí)的輸電線路，用區(qū)域變電所中的變壓器聯(lián)系起來(lái)，主要用于輸送強(qiáng)大電力，利用它們向電氣化鐵路的牽引變電所輸送電力，供電牽引用電。石家莊鐵道學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)5對(duì)電氣化鐵路供電系統(tǒng)的基本要求是：(1)保證向電氣化鐵路安全、可靠、不間斷的供電；(2)提高供電質(zhì)量，保證必需的電壓水平；(3)提高功率因數(shù)，減少電能損失，降低工程投資和運(yùn)營(yíng)費(fèi)用；(4)盡量減少單相牽引負(fù)荷在電力系統(tǒng)中引起的負(fù)序電流、負(fù)序電壓和高次諧波的影響；(5)盡量減少對(duì)鄰近的通信線路的干擾影響。牽引變電所的任務(wù)是將電力系統(tǒng)三相電壓降低，同時(shí)以單相方式饋出。副邊為 ，比接觸網(wǎng)的額定電壓高 10%；AT 供電方式牽引變壓器副邊額定電壓為 55kV 或 2。其優(yōu)點(diǎn)是牽引變電所低壓側(cè)保持三相，有利于供應(yīng)牽引變電所自用電和地區(qū)三相電力。本設(shè)計(jì)采用一邊供電，它的電力系統(tǒng)的頻率穩(wěn)定、電壓波動(dòng)的幅度都較小。本次設(shè)計(jì)采用集中供電方式，要求變電所有兩回路進(jìn)線，且該兩回路進(jìn)線應(yīng)來(lái)自不同的電源點(diǎn)。在運(yùn)行中，它能表明電能的輸送和分配的關(guān)系以及變電所一次設(shè)備的運(yùn)行方式，成為實(shí)際運(yùn)行操作的依據(jù)。從供電系統(tǒng)長(zhǎng)期運(yùn)行實(shí)踐中，主接線是根據(jù)變電所的容量規(guī)模、性能要求、電源條件及配電出線的要求確定的，其基本主接線形式有：?jiǎn)文妇€分段接線、帶旁路母線的單母線分段接線、雙母線接線、橋式接線、雙 T 式接線。這種形式的主接線在兩條電源進(jìn)線回路上均設(shè)有斷路器，任意一條電源線路故障時(shí)，另一條都可自行投入使用，不影響向牽引變電所的供電。而饋線斷路器的 100%備用雖操作轉(zhuǎn)換較方便，但投資較大。牽引變電所主接線圖見(jiàn)附錄 B。自耦變壓器(AT) 是 AT 供電的專(zhuān)用變壓器，自身阻抗很小，一般沿牽引網(wǎng)每 10～20kM 設(shè)一臺(tái)，用以降低線路阻抗，提高網(wǎng)壓水平及減少通信干擾。而所用變壓器( 又稱(chēng)自用電變壓器)是給本所的二次設(shè)備、檢修設(shè)備以及日常生活、照明負(fù)荷供電的設(shè)備，電壓一般為 ，容量從幾十至幾百KVA 不等，本所用變壓器電壓為 ，容量為 80KVA。 牽引變電所向接觸網(wǎng)的供電方式對(duì)于單線區(qū)段，牽引變電所向接觸網(wǎng)供電的方式有單邊供電和兩邊供電；對(duì)于雙線區(qū)段，牽引變電所向接觸網(wǎng)供電的方式有同相一邊并聯(lián)供電、同相一邊分開(kāi)供電和雙邊紐結(jié)供電。本次設(shè)計(jì)采用的是單邊同相一邊分開(kāi)供電，它的開(kāi)關(guān)設(shè)備、繼電保護(hù)和倒閘操作都比較簡(jiǎn)單。而對(duì)于運(yùn)輸繁忙的干線、高速重載區(qū)段或沿鐵路電力系統(tǒng)電源點(diǎn)較少的區(qū)段，可采用自耦變壓器供電方式。這種供電方式的接觸網(wǎng)結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單可靠，工程投資、運(yùn)營(yíng)成本和維修工作量都少，近年來(lái)得到廣泛應(yīng)用。??日對(duì)凈 / ??????G石家莊鐵道學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)11 供電臂的參數(shù)確定在進(jìn)行饋線電流的計(jì)算以前，先要確定各個(gè)供電臂的基本參數(shù)。與電力系統(tǒng)的負(fù)荷相比，牽引負(fù)荷的位置是移動(dòng)的，其大小隨線路坡度、列車(chē)密度等因素而發(fā)生很大的變化，且牽引負(fù)荷在供電分區(qū)任意分布，接觸網(wǎng)電流為非正弦波。計(jì)算pIxI和 的計(jì)算方法，目前多采用平均行車(chē)量法和概率計(jì)算法。?paI253?pbI 供電臂的有效電流的計(jì)算 供電臂 A、B 的有效電流，通常用 計(jì)算，現(xiàn)用實(shí)用簡(jiǎn)下上下上 pxx III22?化公式計(jì)算，即： pxIK39。牽引變壓器是牽引供電系統(tǒng)的重要設(shè)備，其容量大小將關(guān)系到能否完成預(yù)定的運(yùn)輸任務(wù)和運(yùn)營(yíng)成本。牽引變壓器的容量應(yīng)能滿(mǎn)足負(fù)荷的需要。t tK 牽引變壓器的校核容量牽引變壓器的最大容量是為了滿(mǎn)足列車(chē)緊密運(yùn)行的需要，而校核容量是在此基礎(chǔ)上保證牽引變壓器在充分利用過(guò)負(fù)荷能力的情況下能安全運(yùn)行。石家莊鐵道學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)17校核容量的計(jì)算條件，是按其最大容量的需要來(lái)確定的。對(duì)應(yīng)于 ，重負(fù)荷供電臂 B 的列車(chē)用電平均概率有：非 (52)????nTtgp上非上 (53).9tN下非下按雙線有上行車(chē)或下行車(chē)的概率為： =+ = (54)下上下上 PP????由 P 查 曲線得， = =(A)。t校核容量 為： =38180/=25454(KVA) (512)Smax?石家莊鐵道學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)19第 6 章 牽引變壓器的選擇牽引變壓器是牽引變電所內(nèi)的核心設(shè)備，擔(dān)負(fù)著將電力系統(tǒng)供給的 110kV 或220kV 的三相電源變換成適合電力機(jī)車(chē)使用的 的單相電的作用。這種牽引變電所的優(yōu)點(diǎn)是：①牽引變壓器容量利用率可達(dá)到 100%；②在正常運(yùn)行時(shí)，牽引側(cè)保持三相，所以可供應(yīng)牽引變電所自用電和地區(qū)三相負(fù)載；③主接線較簡(jiǎn)單，設(shè)備較少，投資較??；④對(duì)電力系統(tǒng)的負(fù)序影響比單相結(jié)線?。虎輰?duì)接觸網(wǎng)的供電可實(shí)現(xiàn)兩邊供電。單相結(jié)線牽引變壓器負(fù)荷，在電力系統(tǒng)中引起的不對(duì)稱(chēng)度最嚴(yán)重，達(dá)到 100%。當(dāng) 時(shí)，eI 3IIba?由式(61)第一式可知， 等于繞組 bc 或 ac 電流的 ，即 倍。于是，e eeIUS3?牽引變壓器的容量利用率 (63) .??eecIUS?即三相 YN，d11 結(jié)線牽引變壓器承擔(dān)單相牽引負(fù)荷時(shí)，其輸出容量只能達(dá)到其額定容量的 %。為了考慮這一負(fù)載能力，通常引入一個(gè)溫度系數(shù) 。dd由上式可知， 為定值時(shí)，溫度系數(shù) 與兩供電臂負(fù)荷電流大小的比值 有關(guān)。其缺點(diǎn)主要是：①牽引變壓器容量不能得到充分利用；②與采用單相接線牽引變壓器的牽引變電所相比，主結(jié)線要復(fù)雜一些，用的設(shè)備、工程投資也較多，維護(hù)、檢修工作量及相應(yīng)的費(fèi)用也有所增加。這種接線型式把對(duì)稱(chēng)三相電壓變換成對(duì)稱(chēng)二相電壓，用其一相供應(yīng)一邊供電臂，另一相供應(yīng)另一邊供電臂。在 M 座和 T 座兩供電臂負(fù)荷電流大小相等、功率因數(shù)也相等的條件下，斯科特結(jié)線牽引變壓器原邊三相電流大小相等、相位互差 ，即原邊三相電流對(duì)稱(chēng)。內(nèi)三角形接線的一角 c 與軌道、接地網(wǎng)連?a?b接。采用 YN， 結(jié)線阻抗匹配平衡變壓器的牽引變電所中，裝設(shè)兩臺(tái) YN， 結(jié)線阻抗匹配平衡變壓器，可以?xún)膳_(tái)并聯(lián)運(yùn)行；也可以一臺(tái)運(yùn)行，另一臺(tái)固定備用。④原邊仍為 YN 接線，中性點(diǎn)引出，與高壓中性點(diǎn)接地電力系統(tǒng)匹配方便。其缺點(diǎn)是：設(shè)計(jì)計(jì)算及制造工藝復(fù)雜，造價(jià)較高。 牽引變壓器的選擇牽引變壓器的安裝容量，是在計(jì)算容量與校核容量的基礎(chǔ)上，再考慮備用方式，最后按其系列產(chǎn)品確定的牽引變壓器臺(tái)數(shù)與容量。?由變壓器允許過(guò)負(fù)荷 50%可得，固定全備用方式下，=31500 =47250KVAmaxbS?與由計(jì)算得到的 =38180KVA 相比略大一些，故所選安裝容量是合適的。本次設(shè)計(jì)是 110kV 牽引變電所的設(shè)計(jì)，牽引變電所將三相 110kV 高壓轉(zhuǎn)變成 的單相電。(3)通過(guò)負(fù)荷計(jì)算對(duì)牽引變壓器進(jìn)行了合適的選型，牽引變壓器采用 SFS731500/110 型號(hào)。目前我國(guó)電力工業(yè)還會(huì)有很大發(fā)展，按照我國(guó)“九五” 規(guī)劃和 2022 年發(fā)展目標(biāo)的要求，將繼續(xù)維持較高的增長(zhǎng)速度。隨著我國(guó)電力技術(shù)的發(fā)展，牽引供電系統(tǒng)也不斷更新，如我國(guó)磁懸浮鐵路的修建就是一個(gè)很好的例子。通過(guò)這次畢業(yè)設(shè)計(jì)，我不僅把大學(xué)中所學(xué)過(guò)的專(zhuān)業(yè)課知識(shí)很好的運(yùn)用于實(shí)際，而且很大程度上拓寬了自己其它方面的知識(shí)，為今后的工作打下了堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。在此，對(duì)他們的合作和幫助表示感謝！付出總會(huì)有回報(bào)，這幾個(gè)月的認(rèn)真設(shè)計(jì)，再加上崔老師的精心輔導(dǎo)，我們邁過(guò)了艱難的每一步，按時(shí)地完成了畢業(yè)設(shè)計(jì)，基本達(dá)到了預(yù)期的目標(biāo)。 (3)Good insulation performance。 (8)Leading electricity circuit fluid.(二) Great Way to The FlagElevated primarily contain work of contacts flags, support devices, positioning devices and pillar base four major ponents. First three quarters of charged, and pillar (or other structures) grounded in insulate between separated.Contact FlagsNormally, the power demand for access by hoisting, hanging string, the line of contact and pensation devices, chainshaped flags. Compensation devices is the role of temperature change in the environment, so that the line of contact, the demand for power to maintain constant tension. Loadbearing demand and contact line anchors way of pensation devices are used throughout the pensation is only half the line of contact that a pensation. Pillar department hanging string simple string hanging string or flexible working for the simple chainchainflags flying or flexibility.My Link electrified railway line is currently mostly used simple chainwide pensation hoisted station lines are much more simple chainhalf pensation flags. Only the flags that line of contact simple flags, pensation methods generally used only in the maintenance of the line, factories and mines only lanes and a few occasions used.Contact flags along the way up, in order to meet the mechanical power requirements into a single anchor, the anchor of the anchors of mutual transitional structures called anchors of the joints, usually with insulation (four cross) anchors of the joints and noninsulation (3 across) anchors of the joints of hours, the former also known as electricity sub anchors of the joints, which is machinery sub anchors of the joints. Anchors, and electrical connections between the anchors of electricity connected lines (3 across) or isolation switches (four cross) pleted.Support DevicesSupport devices to support access to the hoisting and load pillars or other buildings, its structure with lines circumstances change. Interval mainly wrist arm structure。 In the same power arm of a motor with a call for subparagraph, and if th