【正文】 的開關(guān)設(shè)備并校驗(yàn)。 計(jì)算中，取系統(tǒng)最大運(yùn)行方式的綜合電抗。短路計(jì)算時(shí)電網(wǎng)電源容量按無限大容量考慮；計(jì)算短路電流要考慮周期分量衰減時(shí)，在三相短路的暫態(tài)過程中，不同時(shí)刻短路電流周期分量的有效值的計(jì)算，所以用運(yùn)算曲線法計(jì)算；計(jì)算中取用系統(tǒng)最大運(yùn)行方式的綜合電抗 [11]。 牽引變壓器容量應(yīng)能承擔(dān)全所最大負(fù)荷，滿足鐵路正常運(yùn)輸 的要求。e 1 .1 1 1 .1 1 .5 11 1 1 .2 20 .7 1 0 0 .6 2 0K mm? ? ? ?? ? ? ? ???下上 1e 1 .2 2 7 5 9 .3 6 9 2 6 .5 ( A )I ? ? ? 供電臂 2 的有效電流計(jì)算： (1 1 1 0 ) ( 8 7 . 5 ) 1 . 3 5 5utt? ? ? ? ? ??? 39。 ④ 供電臂的平均電流計(jì)算方法： 3av 1 .6 6 7 1 0N A iI ???? (37) 供電臂 1： t 3 6 6 6 . 72 . 4 2 . 4 5 7 5 . 1 A1 6 . 5AI t? ? ? ??? 上上 上 t 2 4 8 3 . 62 . 4 2 . 4 5 6 7 . 5 A1 0 . 5AI t? ? ? ??? 下下 下 u2 8 7 5 . 52 . 4 2 . 4 8 6 2 . 6 5 A8AI t? ? ? ??? 上上上 u3 4 8 3 . 32 . 4 2 . 4 8 5 1 . 5 2 A10AI t? ? ? ??? 下下上 8 5 1 2 0 . 7 1 01440Ntm T ?? ? ?? 上上 石家莊鐵道大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì) 13 8 5 1 0 . 5 0 . 6 2 01440Ntm T ?? ? ?? 下下 u 8 5 8 0 . 2 3 62 1 4 4 0Ntp nT ?? ? ??? 上上 u 8 5 7 0 . 2 0 62 1 4 4 0Ntp nT ?? ? ??? 上下 供電臂 2： t 1 8 6 6 . 32 . 4 2 . 4 4 0 7 . 1 9 A11AI t? ? ? ??? 上上 上 t 1 7 3 6 . 32 . 4 2 . 4 4 1 6 . 7 2 A10AI t? ? ? ???下下下 u1 8 6 6 . 32 . 4 2 . 4 5 5 9 . 8 9 A8AI t? ? ? ??? 上上上 u1 7 3 6 . 32 . 4 2 . 4 5 5 5 . 6 1 6 A7 . 5AI t? ? ? ??? 下下下 8 5 1 0 0 . 5 9 01440Ntm T ?? ? ?? 上上 8 5 1 0 0 .5 9 01440Ntm T ?? ? ?? 下下 u 8 5 8 0 . 2 3 62 1 4 4 0Ntp nT ?? ? ??? 上上 u 8 5 7 . 5 0 . 2 2 12 1 4 4 0Ntp nT ?? ? ??? 下下 按以上計(jì)算出的基本參數(shù)，可計(jì)算供電臂 2 的平均電流。 上下供電臂能耗帶電運(yùn)行計(jì)算： (31) 式中， gA ——為供電臂帶電運(yùn)行能耗 ? ?kV h ； t? ——計(jì)算時(shí)間間隔 1min（ ） ； U——牽引網(wǎng)額定電壓 50Hz 25kV、 ； ki ——對(duì)應(yīng)區(qū)段上的電流 ； 列車通過上 (下 )行供電臂 的點(diǎn)點(diǎn)運(yùn)行平均電流為： (32) 式中， gt ——列車區(qū)間帶電運(yùn)行時(shí)分 25kV（ ） 供電臂上 (下 )行的總能耗為 (列車自用電能耗暫忽略不計(jì) )： A Ag? (33) 列車計(jì)算能耗如表 31 所示： 表 31 計(jì)算能耗數(shù)據(jù) 供電臂 1 2 列車全部運(yùn)行時(shí)間 /mint? 上行 12 11 下行 10 列車用電運(yùn)行時(shí)間 /minut? 上行 8 8 下行 7 列車在utt????????內(nèi)的能耗 ? ?hkVA? 上行 下行 ? ?0kV A h60 1 ngkkn t UAin? ??? ?60 7gggAI tU??石家莊鐵道大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì) 12 ① 雙線區(qū)段上 (下 )行供電臂列車平均電流： ii2 .4t AtI ? ?? 上 （ 下 ）上 （ 下 ）上 （ 下 ） (34) 式中， ?上（下）it —— 列車在供電臂內(nèi)上 (下 )行方向的全部運(yùn)行時(shí)間 min（ ） 。 計(jì)算過程 根據(jù)設(shè)計(jì)要求，陽(yáng)泉北牽引變電所采用雙線區(qū)段上、下行并聯(lián)供電，主變壓器采用固定備用方式。陽(yáng)泉北牽引變電所的大體位置可以確定下來，如圖 27 所示 。 AT 所 ： AT 所與分區(qū)所的接線方案類同，通過 2 臺(tái)斷路器實(shí)現(xiàn)上、下行并聯(lián)供電，自耦變壓器通過電動(dòng)隔離開關(guān)接在 2 臺(tái)并聯(lián)斷路器之間。 當(dāng)正在運(yùn)行的自耦變壓器故障時(shí)，通過斷路器跳閘，使故障自耦變壓器退出運(yùn)行。 根據(jù)以上原則結(jié)合實(shí)際情況進(jìn)行陽(yáng)泉北牽引變電所的選址。按中間橫向橋接母線位置不同可分為：內(nèi)橋形 ,外橋形 。牽引變壓器制造難度較大，一次側(cè)中性點(diǎn) 石家莊鐵道大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì) 8 不能抽出接地 (因?yàn)榻拥貢r(shí) T 變負(fù)荷會(huì)引起零序電流 )，必須采用全絕緣線圈，造價(jià)高 [6]。 圖 25 三相 YN,d11 接線牽引變壓器原理圖 這種接線方式的特點(diǎn)： 運(yùn)行可靠方便；能很好的適應(yīng)山區(qū)單線電氣化鐵路牽引負(fù)載不平衡的特點(diǎn)；制造相對(duì)簡(jiǎn)單，價(jià)格較便宜；牽引變壓器容量不能得到充分利用；與采用單相接線牽引變壓器的牽引變電所相比，主接線要復(fù)雜一些，工程投資較多，檢修維護(hù)工作量也有所增加。三相 V,v 接線牽引變電所保持了單相 V,v 接線牽引變電所的主要優(yōu)點(diǎn)，最可取的是解決了單相 V,v 接線牽引變電所不便于采用固定備用及其自動(dòng)投入的問題。 (1)單相 V， v 接線牽引變壓器接線 原理電路圖如圖 23 所示。 它反映了牽引變電所的基本結(jié)構(gòu)和功能。 靈 活是指用最少的切換，能適應(yīng)不同的運(yùn)行方式，適應(yīng)調(diào)度的要求，并能靈活、簡(jiǎn)便、迅速地倒換運(yùn)行方式，使發(fā)生故障時(shí)停電時(shí)間最短，影響范圍盡可能縮減到最小。 安全包括設(shè)備安全及人身安全。因此采用AT 供電方式。 AT 并聯(lián)于牽引網(wǎng)中，不僅克服了BT 傳入方式中產(chǎn)生的 BT 分段方式的缺陷，還使供電電壓成倍提高，牽引網(wǎng)阻抗減小，供電距離增長(zhǎng)，一般可達(dá) 10km(約為直接供電方式的 170%~200%)，牽引網(wǎng)上的電壓損失和電能損失都減小。 AT 供電方式也就是采用自耦變壓器的 供電方式。在接觸網(wǎng)供電分段的末端用分區(qū)亭中的斷路器連接起來，石家莊鐵道大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì) 4 形成復(fù)線單邊末端供 電。安裝兩組隔離開關(guān)的目的是便于它們輪流停電檢修。 石太客專沿線 有 太原一廠 ( 萬千瓦 )、二廠 ( 萬千瓦 )、陽(yáng)泉二廠 (250萬千瓦 )、陽(yáng)光電廠 (120 萬千瓦 )、娘子關(guān) (40 萬千瓦 )和娘子關(guān)二電廠 (120 萬千瓦 )等電源點(diǎn) ， 擁有侯村 500kV 變電站和陽(yáng)泉東等諸多 220kV 變電站，完全能夠滿足石太客專的牽引供電需要。并以此來進(jìn)行保護(hù)選擇，以及變電所中的斷路器、隔離開關(guān)、電流互感器、電壓互感器等電氣設(shè)備必須依據(jù)短路計(jì)算的結(jié)果。 從國(guó)外已運(yùn)營(yíng)和正在建設(shè)的高速鐵路來看，電力牽引采用工頻單相交流 25 kV 牽引制、最高運(yùn)行速度為 300 km/h 及其以上的高速鐵路中，全部采用的是 AT供電方式。“ 七五 ” 期間修建了 2764km電氣化鐵道 。 到 20xx 年底電氣化總里程已達(dá) 19303km， 電氣化總里程估計(jì)將超過德國(guó) ， 躍居世界第二位 .我國(guó)電氣化鐵道發(fā)展初期 。電力牽引具有高效節(jié)能、運(yùn)輸成本低、運(yùn)輸能力強(qiáng)、運(yùn)輸速度高等特點(diǎn)。電力牽引具 有高效節(jié)能、運(yùn)輸成本低、運(yùn)輸能力強(qiáng)、運(yùn)輸速度高等特點(diǎn)。 On the other hand,the verification of the bus mode of lowpressure side,as well as the selection and validation of lightning protection and grounding equipment have to rely on the data of short circuit calculation. Finally, the harmonic analysis and reactive power pensation analysis of the traction substation are done. Key words: Passenger Dedicated Line of ShijiazhuangTaiyuan Traction substation Load calculation Traction power supply scheme shortcircuit calculation 目 錄 第 1 章 緒 論 ..................................................................................................................... 1 設(shè)計(jì)背景及意義 ..................................................................................................... 1 國(guó)內(nèi)外研究現(xiàn)狀 ................................................................................................... 1 主要設(shè)計(jì)內(nèi)容 ....................................................................................................... 2 第 2 章 牽引變電所供電方案及主接線設(shè)計(jì) ................................................................... 3 外部電源供電介紹 .................................................................................................. 3 接觸網(wǎng)的供電方案的確定 ...................................................................................... 3 向電力機(jī)車的供電方案 .......................................................................................... 4 牽引變電所主接線方式選擇 .................................................................................. 4 電氣主接線設(shè)計(jì)的基本要求 ........................................................................ 5 變壓器接線的方案比較 ................................................................................ 5 牽引變電所位置的確定 .......................................................................................... 8 第 3 章 牽引變壓器的選擇和負(fù)荷計(jì)算 ......................................................................... 10 設(shè)計(jì)依據(jù) ............................................................................................................. 10 計(jì)算過程 ................................................................................................