【正文】 7. 第 1516 周 ： 答辯 。 表 1 牽引變電所基本設(shè)計(jì)數(shù)據(jù) 項(xiàng)目 A 牽引變電所 左臂負(fù)荷全日有效值（ A） 560 右臂負(fù)荷全日有效值（ A） 780 左臂短時(shí)最大負(fù)荷（ A） [注 ] 860 右臂短時(shí)最大負(fù)荷（ A） 1080 續(xù)表 1 項(xiàng)目 A 牽引變電所 牽引負(fù)荷功率因數(shù) (感性 ) 10kV地區(qū)負(fù)荷容量（ kVA） 2 1000 10kV地區(qū)負(fù)荷功率因數(shù) (感性 ) 牽引變壓器接線型式 自選 牽引變壓器 110kV接線型式 自選 左供電臂 2 右供電臂 2 10kV地區(qū)負(fù)荷饋線數(shù) 2回路工作， 1回路備用 預(yù)計(jì)中期牽引負(fù)荷增長(zhǎng) 30％ [注 ]：供電臂短時(shí)最大負(fù)荷即為線路處于緊密運(yùn)行狀態(tài)下的供電臂負(fù)荷。線路平均正序電抗 X1 為 , 平均零序電抗 X0 為 。 對(duì)每個(gè)牽引變電所而言， 110kV 線路為一主一備。 三、主要技術(shù)指標(biāo)（或研究方法） 1. 包含有 A、 B 兩牽引變電所的供電系統(tǒng)示意圖如圖 1 所示。 二、基本要求 1. 設(shè)計(jì)計(jì)算說明書一份，要求條目清楚、計(jì)算正確、文本整潔。 5. 配置所需的二次系統(tǒng)，并進(jìn)行繼電保護(hù)整定計(jì)算。 3. 牽引變壓器容量、型式及臺(tái)數(shù)的選擇 。 畢業(yè)設(shè)計(jì)任務(wù)書 題 目 貨運(yùn)鐵路 牽引 變電所 的 電氣系統(tǒng) 設(shè)計(jì) 學(xué)生姓名 學(xué)號(hào) 班級(jí) 專業(yè) 電氣工程及其自動(dòng)化 承擔(dān)指導(dǎo)任務(wù)單位 電氣工程系 導(dǎo)師 姓名 導(dǎo)師 職稱 講師 一、主要內(nèi)容 1. 按規(guī)定供、饋電容量與要求確定電氣主結(jié)線 。 2. 短路電流計(jì)算 。 4. 母線（導(dǎo)體）和主要一次電氣設(shè)備選擇。 6. 進(jìn)行防雷與接地的設(shè)計(jì)。 2. 繪制出牽引變電所電氣主接線圖。 圖 1 牽引供電系統(tǒng)示意圖 2. 電力系統(tǒng) 2 均為區(qū)域變電站，電力系統(tǒng)容量分別為 4000MVA 和 4800MVA 選取基準(zhǔn)容量 Sj 為 100MVA，在最大運(yùn)行方式下，電力系統(tǒng) 2 的綜合電抗標(biāo)幺值分別為 和 ， 在最小運(yùn)行方式下，電力系統(tǒng) 2 的綜合電抗標(biāo)幺值分別為 和 。 圖 1 中， L L L3長(zhǎng)度分別 30km、 50km、 20km。 基本設(shè)計(jì)數(shù)據(jù)如表 1 所示。 ，可自行補(bǔ)充其它資料 。 教研 室 主任簽字 時(shí) 間 年 月 日 畢業(yè)設(shè)計(jì)開題報(bào)告 題目 貨運(yùn) 鐵路牽引變電所 的 電氣系統(tǒng)設(shè)計(jì) 學(xué)生姓名 學(xué)號(hào) 班級(jí) 專業(yè) 電氣工程及其自動(dòng)化 一、研究背景 牽引變電所（ traction substation）向電氣化鐵道或城市軌道交通電力牽引等提供電能和變換、分配電能的電氣裝置與設(shè)施。 牽引變電所把區(qū)域電力系統(tǒng)輸送來的電能，根據(jù)電力牽引對(duì)電流和電壓的不同要求，轉(zhuǎn)變?yōu)檫m用于電力牽引的電能，然后分別輸 送到鐵路沿線上架設(shè)的接觸網(wǎng)，為電力機(jī)車或動(dòng)車組供電，因此牽引變電所是電氣化鐵路的“心臟”。因此，牽引變電所的研究對(duì)電氣化鐵路的發(fā)展以及安全運(yùn)行都有著很重要的意義，對(duì)國(guó)民經(jīng)濟(jì)的發(fā)展也有直接或間接的影響。武廣高速鐵路牽引變電所采用的綜合自動(dòng)化系統(tǒng)技術(shù)為牽引供電可靠性及供電質(zhì)量提供了保障。 目前，我國(guó)交、直流牽引變電所技術(shù)裝備產(chǎn)生了重大變化，主設(shè)備向高可靠性、小型化和免維修方面發(fā)展；變電所主接線和輔助設(shè)施逐步趨于簡(jiǎn)化和典型化；遠(yuǎn)動(dòng)監(jiān)控、故障錄波和微機(jī)保護(hù)與自動(dòng)裝置得到廣泛的推廣應(yīng)用，最終將實(shí)現(xiàn)高度自動(dòng)化的減員值班和無人值班的牽引變電所的目標(biāo)。如：歐洲一些發(fā)達(dá)國(guó)家和日本都采用這種方法。 三、研究方案 根據(jù)已經(jīng)給出的 電力系統(tǒng)的容量 ， 參照鐵道部電氣化鐵路牽 引變電所設(shè)計(jì)規(guī)范，按照設(shè)計(jì)任務(wù)書要求首先進(jìn)行參數(shù)計(jì)算，選擇確定牽引變電所主變壓器的安裝容量 和 接線形式以及確定主變壓器的備用方式。接著對(duì)牽引變電所 進(jìn)行 短路計(jì)算，根據(jù)計(jì)算的結(jié)果選擇確定各高壓設(shè)備的型號(hào) 并對(duì)所選設(shè)備進(jìn)行動(dòng)穩(wěn)定性和熱穩(wěn)定性校驗(yàn) 。 然后參照電氣化鐵路牽引變電所設(shè)計(jì)規(guī)范根據(jù)計(jì)算結(jié)果選擇確定防雷和接地設(shè)施。 四 、預(yù)期達(dá)到的結(jié)果 通過 對(duì)牽引變壓器 正常負(fù)荷和緊密運(yùn)行狀態(tài)下的容量進(jìn)行計(jì)算以及對(duì)中遠(yuǎn)期運(yùn)量進(jìn)行估計(jì)，對(duì)主變壓器進(jìn)行初步選型 ， 確定出主變壓器的 安裝容量和 接線形式 以及 備用方式以及；確定出高壓側(cè)和饋線側(cè)分別采用何種接線方式；分別對(duì)牽引變壓器 高壓側(cè)和低壓側(cè)進(jìn)行 短路計(jì)算 ,正確選擇出 110kV 側(cè)和 側(cè)的 進(jìn)線、 母線、高壓斷路器、高壓熔斷器、隔離開關(guān)、電流互感器、 電壓互感器和 絕緣子等設(shè)備并完成校驗(yàn)；確定出牽引變壓器 和饋線的繼電保護(hù)方式，選擇出合適的防雷和接地裝置；最后用 AutoCAD 軟件繪制出牽引變電所一次設(shè)備的主 接線圖。 本設(shè)計(jì)主要針對(duì)牽引供電系統(tǒng)進(jìn)行設(shè)計(jì)和研究。其中 電氣主接線是變電所 設(shè)計(jì) 的主要環(huán)節(jié)，直接關(guān)系著整個(gè)變電所電氣設(shè)備的選擇、配電裝置的布置、 繼電保護(hù)和自動(dòng)裝置的確定，并且是牽引變電所電氣部分投資大小的決定性因素。 本 次畢業(yè)設(shè)計(jì) 實(shí)現(xiàn)了任務(wù)書要求的全部?jī)?nèi)容，選 擇出 牽引變壓器，高壓側(cè) 、 低壓側(cè)的電氣設(shè)備，確定 了 主接線方式。 關(guān)鍵詞 :主接線 主變壓器 電氣設(shè)備 Abstract Freight railway traction substation is an important part of the railway system, playing a role in transformation and distribution of electric energy, which directly affects the security and economic operation of the whole railway system. The design is mainly for traction power supply system and substation engineering. including traction load calculation, the main transformer wiring analysis and parison, the main transformer model and the choice of the number of units, traction line and substation feeder mode choice, short circuit calculations, highvoltage equipment selection and validation, formulation and calculation of relay protection, traction substation lightning protection and grounding device settings. Substation main electrical wiring which is the main part of the design is directly related to the choice of the entire substation electrical equipment, distribution equipment layout, relay protection and automatic device to determine, and is part of the investment size electric traction substation the decisive factor. Shortcircuit current calculation is a critical part of this design, by calculation circuit breakers, disconnectors, voltage transformers, current transformers, fuses, etc. Select the intended protection checksum calculation. The graduation project has successfully achieved the entire contents of the mission project has picked out the appropt traction transformers , highside(lowside) electrical equipment, and has determined the main wiring, as well as using AutoCAD to plot main wiring diagram. Key words: Main connection The main transformer Electrical equipment I 目 錄 第 1 章 緒論 1 課題研究的背景 1 本設(shè)計(jì)研究的主要內(nèi)容 2 第 2 章 變壓器的選擇 3 牽引變壓器的類型 3 牽引變壓器臺(tái)數(shù)和容量的選擇 5 牽引變壓器的選擇 5 第 3 章 牽引變電所主接線設(shè)計(jì) 10 電氣主接線方案的確定 12 第 4 章 短路電流計(jì)算 13 110KV 短路電流計(jì)算 16 第 5 章 電氣設(shè)備選型 19 高壓隔離開關(guān)的選型及校驗(yàn) 20 電流互感器的選擇與校驗(yàn) 22 熔斷器的選擇 23 導(dǎo)線的選擇依據(jù) 25 母線選型及校驗(yàn) 27 第 6 章 繼電保護(hù)的配置與整定 29 繼電保護(hù)基本要求 29 牽引變壓器的保護(hù) 30 縱聯(lián)差動(dòng)保護(hù) 30 瓦斯保護(hù) 31 過電流保護(hù) 34 雷電波侵入的防護(hù) 34 接地裝置 36 第 8 章 結(jié)論 37 參考文獻(xiàn) 38 致 謝 39 附 錄 40 附錄 A 外文資料 40 附錄 B 系統(tǒng)圖 相對(duì)牽引變電所而言，通常把為其供電的電力系統(tǒng)稱為外部電 源或一次系統(tǒng)。 圖 11 牽引供電系統(tǒng)的構(gòu)成簡(jiǎn)圖 電力系統(tǒng)與輸電線：它們?yōu)殡姎饣F路提供高壓電源，其電壓為 110kV 或220kV。 牽引變電所：牽引變電所的作用是將電力系統(tǒng)供應(yīng)的電能轉(zhuǎn)變?yōu)槭呛穗娏恳╇姺绞降碾娔?，其中的核心元件是牽引變壓器，并設(shè)有備用。 牽引網(wǎng)：由饋 (電 )線、接觸網(wǎng)、軌 (地 )、回流線等組成，是牽引供電網(wǎng) (回路 )，完成對(duì)電力機(jī)車的送電任務(wù)。至 2020石家莊鐵道大學(xué)四方學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì) 2 年