【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(duì)快速斷路器，取=， t≤”；——短路后t秒短路功率，對(duì)快速熔斷器=。 對(duì)于牽引系統(tǒng)，當(dāng)采用三相35千伏系列的斷路器時(shí)，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(shí)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(jì)算時(shí)間，即從短路發(fā)生到滅弧觸頭分開時(shí)為止的全部時(shí)間，它等于繼電保護(hù)動(dòng)作時(shí)間和斷路器固有動(dòng)作時(shí)間之和，故=+。在設(shè)計(jì)和電氣設(shè)備選擇中，由實(shí)際選擇的保護(hù)裝置與斷路器型號(hào)，可得到和的實(shí)際值，但如無(wú)此數(shù)據(jù)時(shí)，一般可按下述情況選取。對(duì)快速動(dòng)作的斷路器，取=，而對(duì)于非快速動(dòng)作的斷路器，=～；對(duì)于繼電保護(hù)，應(yīng)按具有最小動(dòng)作時(shí)間的速斷主保護(hù)作為動(dòng)作時(shí)間，即=，因此，對(duì)于快速動(dòng)作的斷路器，切斷短路的計(jì)算時(shí)間=～，對(duì)于非快速動(dòng)作的斷路器，=～?？芍搪钒l(fā)生后＞，因短路電流的非周期分量已接近衰減完畢，此時(shí)短路電流即為短路周期分量電流的有效值。當(dāng)≤，則須計(jì)入短路電流的周期分量。4)校驗(yàn)短路電流通過(guò)時(shí)的機(jī)械穩(wěn)定性在短路電流作用下，對(duì)斷路器將產(chǎn)生較大的機(jī)械應(yīng)力，為此，制造廠給出了能保證機(jī)械穩(wěn)定性的極限通過(guò)電流瞬時(shí)值，即在此電流通過(guò)下不致引起觸頭熔接或由于機(jī)械應(yīng)力而產(chǎn)生任何機(jī)械變形。因而，應(yīng)使式中，——分別為斷路器的極限通過(guò)電流或斷路器安裝處的三相短路沖擊電流（幅值）。5)校驗(yàn)短路時(shí)的熱穩(wěn)定性短路電流通過(guò)時(shí)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(guò)的人穩(wěn)定電流來(lái)表征，即在給定的時(shí)間t內(nèi)，通過(guò)斷路器時(shí)，其各部分的發(fā)熱溫度不超過(guò)規(guī)定的短路最大容許發(fā)熱溫度。因此，短路電流通過(guò)斷路器時(shí)，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(guò)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(duì)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(qiáng)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(zhǎng)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(duì)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(shí)間很短，故采用熔斷器保護(hù)的導(dǎo)體和電器可不校驗(yàn)短路電流的機(jī)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(hù)之間，從時(shí)間特性上保證互相間動(dòng)作的選擇性和時(shí)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(duì)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(shí)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(duì)隔離開關(guān)不進(jìn)行切斷能力的（切斷電流或斷路容量）的校驗(yàn)。（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(shí)的動(dòng)、熱穩(wěn)定電流的要求；應(yīng)滿足二次回路測(cè)量、自動(dòng)裝置的準(zhǔn)確度要求和保護(hù)裝置10％誤差的要求；應(yīng)滿足保護(hù)裝置對(duì)暫態(tài)特性要求（如500KV保護(hù)）；用于變壓器差動(dòng)時(shí)，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(shí)，各互感器特性不一致產(chǎn)生差流，造成誤動(dòng)。2)電流互感器類型選擇 為保證保護(hù)裝置的正確動(dòng)作，所選擇的互感器至少要保證在穩(wěn)態(tài)對(duì)稱短路電流的下的誤差不超過(guò)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(wèn)題帶來(lái)的暫態(tài)影響，則只能根據(jù)互感器所在系統(tǒng)暫態(tài)問(wèn)題的嚴(yán)重程度、保護(hù)裝置的特性、暫態(tài)飽和可能引起的后果和運(yùn)行情況進(jìn)行綜合考慮定性分析，至于精確的暫態(tài)特性計(jì)算由于過(guò)于復(fù)雜且現(xiàn)場(chǎng)工作情況很難進(jìn)行，因此不進(jìn)行討論。 ①330－500KV系統(tǒng)保護(hù)、高壓側(cè)為330－500KV的變壓器保護(hù)用的電流互感器，由于系統(tǒng)一次時(shí)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(hù)錯(cuò)誤動(dòng)作的后果。因此互感器應(yīng)保證實(shí)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(guò)規(guī)定值。一般選用TP類互感器，尤其是線路保護(hù)考慮到重合閘的問(wèn)題，要考慮雙工作循環(huán)的問(wèn)題，因此推薦使用TPY型。 ②220KV系統(tǒng)保護(hù)、高壓側(cè)為220KV的變壓器保護(hù)互感器其暫態(tài)飽和問(wèn)題及其影響較輕，可按穩(wěn)態(tài)短路條件計(jì)算互感器穩(wěn)態(tài)特性，進(jìn)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(hù)的暫態(tài)系數(shù)一般不小于2。③110KV系統(tǒng)保護(hù)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(dòng)保護(hù)用電流互感器，由于母線故障時(shí)故障電流很大，而且外部故障時(shí)流過(guò)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(dòng)保護(hù)用的電流互感器最好要具有抗暫態(tài)飽和的能力。實(shí)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(wèn)題更多的由保護(hù)裝置進(jìn)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(hào)，一條線路兩側(cè)重合閘的方式要么是檢無(wú)壓，要么是檢同期，線路PT可以為重合閘提供電壓信號(hào)。 2)現(xiàn)在部分線路PT時(shí)用的電容式電壓互感器，可以為載波通信提供信號(hào)通道。3)目前對(duì)一些特殊的供電用戶線路提供計(jì)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(hù)提供必要的電壓。5)與測(cè)量?jī)x表相配合，測(cè)量線路的相電壓與線電壓；與繼電保護(hù)裝置相配合，對(duì)系統(tǒng)及設(shè)備進(jìn)行過(guò)電壓、單相接地保護(hù)。6)隔離一次設(shè)備與二次設(shè)備，保護(hù)人身和設(shè)備的安全。110kV進(jìn)線側(cè)，，10kV饋線側(cè)的母線均為軟母線。軟母線進(jìn)行選型，熱穩(wěn)定校驗(yàn)（無(wú)需進(jìn)行動(dòng)穩(wěn)定校驗(yàn)）。計(jì)算方法：按導(dǎo)線長(zhǎng)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(yùn)行的允許溫度，對(duì)室外有日照時(shí)取80℃，室內(nèi)取70℃.，t為實(shí)際環(huán)境溫度。設(shè)計(jì)時(shí)取t=25℃，那么在室外有日照時(shí)=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(yàn)按導(dǎo)線長(zhǎng)期發(fā)熱允許電流選擇按經(jīng)濟(jì)電流密度選擇動(dòng)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(yàn)(1)室外110KV進(jìn)線側(cè)母線的選擇室外110kV進(jìn)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(zhǎng)期工作電流方式來(lái)選擇為宜。經(jīng)計(jì)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(shí))，符合式子:式中：表示通過(guò)導(dǎo)線的最大持續(xù)電流，表示對(duì)于額定環(huán)境溫度,允許電流，為溫度修正系數(shù)。考慮冗余， 110kV進(jìn)線側(cè)的母線選用截面積為25mm2的鋼芯鋁絞線(LGJ25)。(2)。經(jīng)計(jì)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(shí))，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(jì)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(shí))，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(diǎn)是，其投入快速方便，可確保鐵路正常運(yùn)輸，又可不修建鐵路專用岔線，牽引變電所選址方便、靈活，場(chǎng)地面積較小，土方量較少，電氣主接線較簡(jiǎn)單。其缺點(diǎn)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(yùn)輸。因此，固定備用方式適用于有公路條件的大運(yùn)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(jī)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(jī)車運(yùn)行。唯一不足的是，會(huì)產(chǎn)生較大的負(fù)序和諧波。致謝通過(guò)本次畢業(yè)設(shè)計(jì)，不但使我對(duì)所學(xué)過(guò)的專業(yè)課知識(shí)有了一次很好的復(fù)習(xí)，而且使我更加深刻的認(rèn)識(shí)到了畢業(yè)設(shè)計(jì)在我們大學(xué)學(xué)習(xí)中的重要性。此次畢業(yè)設(shè)計(jì)對(duì)檢驗(yàn)我們專業(yè)知識(shí)，專業(yè)學(xué)習(xí)是一個(gè)很好的檢測(cè)，是我們從大學(xué)畢業(yè)生走向未來(lái)工程師重要的一步。從最初的選題，開題到計(jì)算、繪圖直到完成設(shè)計(jì)。其間，查找資料，老師指導(dǎo)，與同學(xué)交流，每一個(gè)過(guò)程都是對(duì)自己能力的一次檢驗(yàn)和充實(shí)。通過(guò)這次實(shí)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(jì)步驟，鍛煉了工程設(shè)計(jì)實(shí)踐能力，培養(yǎng)了自己獨(dú)立設(shè)計(jì)能力。此次畢業(yè)設(shè)計(jì)是對(duì)我專業(yè)知識(shí)和專業(yè)基礎(chǔ)知識(shí)一次實(shí)際檢驗(yàn)和鞏固，同時(shí)也是走向工作崗位前的一次熱身。畢業(yè)設(shè)計(jì)雖然做完了，但我也深刻的認(rèn)識(shí)到了自己知識(shí)的欠缺和能力的不足。在畢業(yè)設(shè)計(jì)的過(guò)程中不但要學(xué)會(huì)如何去使用一些基本的計(jì)算機(jī)軟件，而且還要學(xué)會(huì)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(jì)中所學(xué)到的知識(shí)，必定會(huì)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(jī)。參考文獻(xiàn)[1] 鐵道部電氣化局電氣化勘測(cè)設(shè)計(jì)院,《電氣化鐵路設(shè)計(jì)手冊(cè)牽引供電系統(tǒng)》.北京：中國(guó)鐵道出版社，1987.[2] 賀威俊 簡(jiǎn)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(jì)[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(jì)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