【正文】 額定切斷電流、或額定斷路容量選擇斷路器切斷短路電流（或短路功率）的能力。為此，應(yīng)使額定切斷電流不小于斷路器滅弧觸頭剛分離瞬間電路內(nèi)短路電流的有效值，或在一定工作電壓下應(yīng)使斷路容量不小于短路功率。即≥或 =≥ （三相系統(tǒng)）式中，——短路后t秒短路電流有效值（周期分量），對快速斷路器，取=， t≤”；——短路后t秒短路功率，對快速熔斷器=。 對于牽引系統(tǒng)，當(dāng)采用三相35千伏系列的斷路器時，斷路器容量需按下式換算：==式中，——。 牽引網(wǎng)饋電線用單相斷路器，按額定斷路容量選擇時應(yīng)滿足的條件為（不變）：=≥式中，、——分別為單相斷路器的額定斷路容量和單相牽引網(wǎng)中短路后t秒的短路功率。為了求得短路電流有效值，必須確定切斷短路的計算時間，即從短路發(fā)生到滅弧觸頭分開時為止的全部時間，它等于繼電保護動作時間和斷路器固有動作時間之和，故=+。在設(shè)計和電氣設(shè)備選擇中，由實際選擇的保護裝置與斷路器型號，可得到和的實際值，但如無此數(shù)據(jù)時，一般可按下述情況選取。對快速動作的斷路器，取=，而對于非快速動作的斷路器，=～；對于繼電保護，應(yīng)按具有最小動作時間的速斷主保護作為動作時間，即=，因此，對于快速動作的斷路器，切斷短路的計算時間=～，對于非快速動作的斷路器，=～。可知，短路發(fā)生后＞，因短路電流的非周期分量已接近衰減完畢，此時短路電流即為短路周期分量電流的有效值。當(dāng)≤，則須計入短路電流的周期分量。4)校驗短路電流通過時的機械穩(wěn)定性在短路電流作用下，對斷路器將產(chǎn)生較大的機械應(yīng)力，為此，制造廠給出了能保證機械穩(wěn)定性的極限通過電流瞬時值，即在此電流通過下不致引起觸頭熔接或由于機械應(yīng)力而產(chǎn)生任何機械變形。因而，應(yīng)使式中，——分別為斷路器的極限通過電流或斷路器安裝處的三相短路沖擊電流（幅值）。5)校驗短路時的熱穩(wěn)定性短路電流通過時斷路器的熱穩(wěn)定性，由制造廠家給出的在t秒（t分別為5或10秒）內(nèi)允許通過的人穩(wěn)定電流來表征，即在給定的時間t內(nèi)，通過斷路器時，其各部分的發(fā)熱溫度不超過規(guī)定的短路最大容許發(fā)熱溫度。因此，短路電流通過斷路器時，其熱穩(wěn)定條件為：式中，＿為制造廠家規(guī)定的ｔ秒熱穩(wěn)定電流?！搪冯娏靼l(fā)熱效應(yīng)。(2)高壓熔斷器的選擇高壓熔斷器用以切斷過負(fù)荷電流和短路電流，選擇是首先應(yīng)考慮裝置的種類與型式、是屋內(nèi)或屋外使用，對于污穢地區(qū)的屋外式熔斷器還應(yīng)保證絕緣泄露比距的要求，以加強絕緣，此外，高壓熔斷器應(yīng)滿足1)按工作電流?。ㄅc斷路器意義相同）。2)按工作電流式中，、——分別為熔斷器額定電流和熔件額定電流；——網(wǎng)絡(luò)中最大長期工作電流3)按斷流容量或式中，、分別為熔斷器的極限開斷電流和額定斷流容量。4)對污穢地區(qū)屋外安裝的熔斷器，其絕緣泄露比距應(yīng)滿足因熔斷器的熔斷時間很短，故采用熔斷器保護的導(dǎo)體和電器可不校驗短路電流的機械穩(wěn)定性和熱穩(wěn)定性。此外，高壓熔斷器熔件的選擇還必須與網(wǎng)絡(luò)中各分段、分支電路的熔斷器熔件或與饋電線繼電保護之間，從時間特性上保證互相間動作的選擇性和時限配合關(guān)系。(3)隔離開關(guān)的選擇選擇隔離開關(guān)，首先應(yīng)考慮裝置的種類和型式、是屋內(nèi)或屋外使用，對于污穢地區(qū)的屋外式熔斷器還應(yīng)按上述熔斷器選擇時的條件（4）保證絕緣泄露比距的需要。隔離開關(guān)的其它選擇條件與斷路器類似，但對隔離開關(guān)不進行切斷能力的（切斷電流或斷路容量）的校驗。（1）電流互感器的選擇1)電流互感器的選擇一般有如下原則需要遵循：應(yīng)滿足一次回路的額定電壓、最大負(fù)荷電流及短路時的動、熱穩(wěn)定電流的要求；應(yīng)滿足二次回路測量、自動裝置的準(zhǔn)確度要求和保護裝置10％誤差的要求；應(yīng)滿足保護裝置對暫態(tài)特性要求（如500KV保護）；用于變壓器差動時，各側(cè)電流互感器的鐵芯宜采用相同的鐵芯型式。各互感器的 特性宜相同。以防止區(qū)外故障時，各互感器特性不一致產(chǎn)生差流，造成誤動。2)電流互感器類型選擇 為保證保護裝置的正確動作，所選擇的互感器至少要保證在穩(wěn)態(tài)對稱短路電流的下的誤差不超過規(guī)定值。至于故障電流中的非周期分量和互感器剩磁等問題帶來的暫態(tài)影響，則只能根據(jù)互感器所在系統(tǒng)暫態(tài)問題的嚴(yán)重程度、保護裝置的特性、暫態(tài)飽和可能引起的后果和運行情況進行綜合考慮定性分析，至于精確的暫態(tài)特性計算由于過于復(fù)雜且現(xiàn)場工作情況很難進行，因此不進行討論。 ①330－500KV系統(tǒng)保護、高壓側(cè)為330－500KV的變壓器保護用的電流互感器，由于系統(tǒng)一次時間常熟較大，互感器暫態(tài)飽和較嚴(yán)重，由此可能導(dǎo)致保護錯誤動作的后果。因此互感器應(yīng)保證實際短路工作循環(huán)中不致暫態(tài)飽和，即暫態(tài)誤差不超過規(guī)定值。一般選用TP類互感器，尤其是線路保護考慮到重合閘的問題，要考慮雙工作循環(huán)的問題，因此推薦使用TPY型。 ②220KV系統(tǒng)保護、高壓側(cè)為220KV的變壓器保護互感器其暫態(tài)飽和問題及其影響較輕，可按穩(wěn)態(tài)短路條件計算互感器穩(wěn)態(tài)特性，進而選擇互感器。當(dāng)然，為減輕可能發(fā)生的暫態(tài)飽和影響，我們有必要留有適當(dāng)?shù)脑６取?20KV系統(tǒng)保護的暫態(tài)系數(shù)一般不小于2。③110KV系統(tǒng)保護用互感器一般按穩(wěn)態(tài)條件考慮，采用P類互感器。 ④高壓母線差動保護用電流互感器，由于母線故障時故障電流很大，而且外部故障時流過互感器的電流差別也很大。即使各互感器特性一致，其暫態(tài)飽和的情況也可能差別很大。因此母線差動保護用的電流互感器最好要具有抗暫態(tài)飽和的能力。實際工程應(yīng)用中，一般按穩(wěn)態(tài)條件選擇互感器，而抗飽和的問題更多的由保護裝置進行處理。(2)電壓互感器的選擇（作用）1)給重合閘提供必要信號，一條線路兩側(cè)重合閘的方式要么是檢無壓，要么是檢同期，線路PT可以為重合閘提供電壓信號。 2)現(xiàn)在部分線路PT時用的電容式電壓互感器，可以為載波通信提供信號通道。3)目前對一些特殊的供電用戶線路提供計量電壓。4)將系統(tǒng)高電壓轉(zhuǎn)變?yōu)闃?biāo)準(zhǔn)的低電壓（100V）,為儀表、保護提供必要的電壓。5)與測量儀表相配合，測量線路的相電壓與線電壓；與繼電保護裝置相配合，對系統(tǒng)及設(shè)備進行過電壓、單相接地保護。6)隔離一次設(shè)備與二次設(shè)備，保護人身和設(shè)備的安全。110kV進線側(cè)，，10kV饋線側(cè)的母線均為軟母線。軟母線進行選型，熱穩(wěn)定校驗（無需進行動穩(wěn)定校驗）。計算方法：按導(dǎo)線長期發(fā)熱允許電流選擇導(dǎo)線。溫度修正系數(shù)K由下式求得：式中， 表示運行的允許溫度，對室外有日照時取80℃，室內(nèi)取70℃.，t為實際環(huán)境溫度。設(shè)計時取t=25℃，那么在室外有日照時=1，在室內(nèi)=1。工程中常采用查表的方法求母線和導(dǎo)體的容許電流(載流量)。導(dǎo)線名稱選擇校驗按導(dǎo)線長期發(fā)熱允許電流選擇按經(jīng)濟電流密度選擇動穩(wěn)定熱穩(wěn)定母線及短導(dǎo)線√＿ ＿√√普通導(dǎo)線＿ ＿√＿ ＿√表1 導(dǎo)線的選擇與校驗(1)室外110KV進線側(cè)母線的選擇室外110kV進線側(cè)的母線為軟母線,且每段負(fù)荷不同,母線截面可采取相同截面，以按最大長期工作電流方式來選擇為宜。經(jīng)計算：=16000/（110）=(A)由所給資料查出鋼芯鋁絞線(LGJ95)的允許載流量為330A(基準(zhǔn)環(huán)境溫度為25℃,允許溫度70℃時)，符合式子:式中：表示通過導(dǎo)線的最大持續(xù)電流，表示對于額定環(huán)境溫度,允許電流，為溫度修正系數(shù)?？紤]冗余， 110kV進線側(cè)的母線選用截面積為25mm2的鋼芯鋁絞線(LGJ25)。(2)。經(jīng)計算：=1600/=(A)由所給資料查出鋼芯鋁絞線(LGJ10)的允許載流量為86A(基準(zhǔn)環(huán)境溫度為25℃時)，符合式子, mm2的鋼芯鋁絞線(LGJ10)。(3)室外10KV饋線側(cè)母線的選擇。經(jīng)計算：=1600/=(A)由所給資料查出鋼芯鋁絞線(LGJ25)的允許載流量為138A(基準(zhǔn)環(huán)境溫度為25℃時)，符合式子故初步確定10kV側(cè)的母線選用截面積為25 mm2的鋼芯鋁絞線(LGJ25)。該牽引變電所主接線方案如圖（見附錄）所示。為保證供電可靠性，牽引變壓器采用固定備用方式。采用固定備用方式的優(yōu)點是，其投入快速方便，可確保鐵路正常運輸，又可不修建鐵路專用岔線，牽引變電所選址方便、靈活，場地面積較小，土方量較少，電氣主接線較簡單。其缺點是增加了牽引變壓器的安裝容量，變電所內(nèi)設(shè)備檢修業(yè)務(wù)要靠公路運輸。因此，固定備用方式適用于有公路條件的大運量區(qū)段。因采用三相牽引變壓器，同一牽引變電所饋線電壓同相，且省去牽引變電所出口處電分相裝置，改善了電力機車行的弓網(wǎng)關(guān)系。此種接線適用于高速電氣化鐵路的機車運行。唯一不足的是，會產(chǎn)生較大的負(fù)序和諧波。致謝通過本次畢業(yè)設(shè)計，不但使我對所學(xué)過的專業(yè)課知識有了一次很好的復(fù)習(xí)，而且使我更加深刻的認(rèn)識到了畢業(yè)設(shè)計在我們大學(xué)學(xué)習(xí)中的重要性。此次畢業(yè)設(shè)計對檢驗我們專業(yè)知識，專業(yè)學(xué)習(xí)是一個很好的檢測，是我們從大學(xué)畢業(yè)生走向未來工程師重要的一步。從最初的選題，開題到計算、繪圖直到完成設(shè)計。其間，查找資料，老師指導(dǎo)，與同學(xué)交流，每一個過程都是對自己能力的一次檢驗和充實。通過這次實踐，我了解了牽引供電系統(tǒng)的用途及工作原理，熟悉了電氣化鐵道供電系統(tǒng)牽引變電所的設(shè)計步驟，鍛煉了工程設(shè)計實踐能力，培養(yǎng)了自己獨立設(shè)計能力。此次畢業(yè)設(shè)計是對我專業(yè)知識和專業(yè)基礎(chǔ)知識一次實際檢驗和鞏固，同時也是走向工作崗位前的一次熱身。畢業(yè)設(shè)計雖然做完了，但我也深刻的認(rèn)識到了自己知識的欠缺和能力的不足。在畢業(yè)設(shè)計的過程中不但要學(xué)會如何去使用一些基本的計算機軟件，而且還要學(xué)會如何去查閱相關(guān)的資料、搜集有用信息。在這次畢業(yè)設(shè)計中所學(xué)到的知識，必定會一直伴隨在我今后的學(xué)習(xí)和工作中，并使我在今后的工作崗位上取得一定的成績。參考文獻[1] 鐵道部電氣化局電氣化勘測設(shè)計院,《電氣化鐵路設(shè)計手冊牽引供電系統(tǒng)》.北京：中國鐵道出版社，1987.[2] 賀威俊 簡克良.《電氣化鐵道供變電工程》.北京:鐵道出版社,1983.[3] 李彥哲 王果 張蕊萍 胡彥奎.《電氣化鐵道供電系統(tǒng)與設(shè)計[M]》.蘭州：蘭州大學(xué)出版社，2006附錄1三相YN,d11變壓器主接線附錄2采用雙T接線的復(fù)線三相牽引變電所電氣主接線附錄3鋼芯鋁絞線的物理參數(shù)及載流量標(biāo)稱截面積/mm2(鋁/鋼) 彈性模量/GPa 線脹系數(shù)/106C1計算載流量/Ａ70℃80℃90℃10/2 66 78 87 16/3 85 100 113 25/4 111 131 149 35/6 134 158 180 50/8 161 191 218 50/30 166 195 218 70/10 194 232 266 70/40 196 230 257 95/15 252 306 351 95/20 233 277 319 95/55 230 270 301 120/7 287 350 401 120/20 285 348 399 120/25 265 315 365 36