【正文】 式牽引供電系統(tǒng)設計 學生姓名 學號 班級 專業(yè) 電氣工程及其自動化 一、選題依據(jù) 在經(jīng)濟快速發(fā)展的今天，對交通運輸?shù)囊笤絹碓礁?，而鐵路運輸占有了相當大的比重，所以鐵路的快速發(fā)展是滿足時代的需求，他即要滿足了國民生產(chǎn)、生活的正常運轉，同時有得保證自身的安全可靠。 、電氣布置圖以及控制保護圖等相關圖紙。 三、主要技術指標和設計任務 。最后繪制變電所主電路圖和變電所電氣布置圖。 石家莊鐵道大學畢業(yè)設計 DN 供電方式牽引供電系統(tǒng)設計 Design of Traction Power Supply System of DN Mode 2021 屆 電氣工程 系 專 業(yè) 電氣工程及其自動化 學 號 學生姓名 指導老師 完成日期 2021 年 5 月 27 日 畢業(yè)設計成績單 學生姓名 學號 班級 專業(yè) 電氣工程及其自動化 畢業(yè)設計題目 DN 供電方式牽引供電系統(tǒng)設計 指導教師姓名 指導教師職稱 講師 評 定 成 績 指導教師 得分 評閱人 得分 答辯小組組長 得分 成績： 院長 (主任 ) 簽字： 年 月 日 畢業(yè)設計任務書 題 目 DN 供電方式牽引供電系統(tǒng)設計 學生姓名 學號 班級 專業(yè) 電氣工程及其自動化 承擔指導 任務單位 導師 姓名 導師 職稱 講師 一、主要內容 針對采用直供加回流 (DN)供電方式的牽引供電系統(tǒng)進行設計。主要設計內容包括：牽引供電方案設計、牽引變電所主結線方案的選擇，牽引負荷計算和牽引變壓器型式、臺數(shù)、容量、備用的確定，短路計算，供電設備選型。 二、基本要求 ，計算說明清晰完整，正確無誤； ； 、新設備； ： 1 萬字； ：折合 0 號圖紙一張； ： 3000 字以上。 ，完成負荷計算、阻抗計算及短路計算，選定牽引供電設備。 ，計算說明清晰完整，正確無誤。 由于電力機車功率大，拉得多跑的快，世界各國的高速鐵路幾乎都采用電力機車牽引。為了給電力機車供應電能，需要在鐵路沿線架設一套牽引供電系統(tǒng)，他的供電能力和可靠性必須滿足列車的運行要求。供電方式上日本、法國采用 AT 供電方式，德國、意大利和西班牙采用 RT 供電方式。 我國 早期電氣化鐵路均采用直接供電方式，為避免和減少對外部環(huán)境的電磁干擾，研發(fā)了BT、 AT 和 DN供電方式，就防護效果來看， AT 方式優(yōu)于 BT 和 DN方式，就接觸網(wǎng)的結構性能來講， DN 方式最為簡單可靠。中國干線 電力牽引 采用單相工頻 25kV交流電 ,牽引 變電所 把輸入的 110kV三相交流電轉變?yōu)?25kV單相交流電送入 接觸網(wǎng) ，從而完成電力牽引的供電任務。此負荷是大功率單相整流型負荷，具有不對稱、非線性和波動性的特點。電氣化鐵路的這些特點對鐵路電氣設備提出了特殊的要求，尤其是對主變壓器提出了特殊的要求。 ：根據(jù)已知數(shù)據(jù)確 定接線方案，繪制圖紙，然后進行負荷計算和短路計算，最后選擇設備，確定型號。 四、本課題的研究方法及預期達到的結果 ：根據(jù)牽引變電所系統(tǒng)的特點、設計原則，確定電氣化鐵道牽引變電所的設計方案：首先確定變電所一次側的接線方案、負荷和短路等計算、設備選擇，然后在做變電所二次側的接線方案及計算，最后進行變電所的性能分析。從國內外牽引變電所的設計的成功和失敗的案例中 , 找出其成功的地方并發(fā)現(xiàn)其 問題，以供本次設計所借鑒。這種牽引變電所可以運用于鐵路干線，并能夠短期過負荷運行。 首先，根據(jù)設計方案，對牽引變電所的主接線圖進行了合理嚴謹?shù)睦L制。根據(jù)系統(tǒng)和主變壓器的各項參數(shù)進行短路計算。之后，按照一定的高壓設備選擇原則進行該設計中高壓設備的選擇與校驗，其中包括高低壓側斷路器的選擇、高低壓側隔離開關的選擇、電流互感器的選擇與校驗，高壓熔斷器的選擇與校驗，電壓互感器的選擇，避雷設備和自用變壓器的選擇。 關鍵詞： DN 供電方式 主接線圖 高壓設備選擇 Abstract DN power supply is the direct power supply with return line, which is widely used in China as a traction power supply. First, the main circuit of traction substation has been carried out with the rational and rigorous drawing according to the design plan,. And then, ,it has been carried out with load secretly schemes against and electing the right transformer according to the real parameter and the need of design。 With the short circuit secretly scheming against, according to different operation state of the main transformer, the high and low voltage point of the short circuit has been secretly scheme against. Next, according to the need of the design and the parameter of system , the main transformer has been carried out with the relay’s protection and the adjusting. Afterwards, according to that certain high voltage equipment chooses principle ， these high voltage equipments have been elected and checked. It includs that high and low voltage breaker’s choice , disconnector’s choice and checking, fusible’s choice and checking, electric current mutual inductance implement’s choice and checking, voltage mutual inductance implement’s choice, the pillar insulator and perate the wall tube’s choice,reactance implement and lightningprotection equipment’s choice. At last ， according to equipments and the entire design, it is adjusted and polished ,which will be more rational and consummate in the circuit and the design. Key words: DN power supply mode The main wiring diagram High voltage equipment selection I 目 錄 第 1 章 緒論 1 選題的背景與現(xiàn)實意義 2 第 2 章 主接線圖設計方案 5 負荷的計算 5 供電臂 1， 2平均電流的計算 8 計算容量 9 校核容量 9 變壓器的安裝容量 12 一次側短路計算 12 二次側短路計算 13 第 5 章 高壓電氣設備的選擇 15 選擇原則 16 隔離開關的選擇和校驗 18 高壓熔斷器的選擇和校驗 20 電壓互感器的選擇和校驗 25 母線選擇時所依據(jù)的條件 26 27 第 6 章 結論與展望 29 結論 29 參考文獻 30 II 致 謝 32 附錄 A 外文資料翻譯 32 附錄 B 圖紙 39 1 第 1 章 緒論 選題的背景與現(xiàn)實意義 在經(jīng)濟快速發(fā)展的今天，對交通運輸?shù)囊笤絹碓礁撸F路運輸占有了相當大的比重，所以鐵路的快速發(fā)展是滿足時代的需求，他即要滿足了國民生產(chǎn)、生活的正常運轉，同時有得保證自身的安全可靠。電力機車與蒸汽機車和內燃機車不同，它本身不能帶能源，必須由外部供應電能。 國內外研究現(xiàn)狀 自 1964 年 10 月 1 日日本承建開通世界上第一條高速鐵路以來，經(jīng)過幾十年的實踐和發(fā)展，各國高速鐵路的牽引供電系統(tǒng)都有了很大改進，達到了很高的水平，而且都各具特色，最具有代表性的是日本 、法國和德國高速鐵路的牽引供電系統(tǒng)。電源電壓等級上日本采用 154kV、 220kV 和 275kV 三種電壓等級；法國采用 225kV；德國采用 110kV；意大利采用 110kV；接觸網(wǎng)電壓日本的標準電壓為 25kV，最高電壓為 30kV，最低電壓為 ；法國分別為 25kV、 18kV，德國分別為 15kV、17kV和 12kV。隨著通信技術的快速發(fā)展，光纜的普遍應用，通信設施及無線電裝置自身的防干擾性能大為增強，考慮到接觸網(wǎng)的運行可靠性對電氣化鐵路的安全運行至關重要，在電力系統(tǒng)比較薄弱的地區(qū)，經(jīng)過經(jīng)濟技術比較，可采用 AT 供電方式， BT 供電方式則盡量少采用或不采用。 2 擬采用的設計方案 首先是對牽引變電所供電方式的了解，由于目前我國電氣化鐵路所采用的 主要是直流式供電，該方式比較簡單實用。 設計方案主要是采用輔助母線的連接，變壓器和饋線的備用等。 3 第 2 章 主接線圖設計方案 供電方案的說明 目前鐵路的運力不斷加大，電氣化鐵路的負荷也在不斷增加。我國鐵路供電的電壓等級主要是 110kV高壓供電，所以本設計擬采用 110kV三相供電。這兩臺主變壓器之間互為備用。 主變壓器的進線是三相進線，兩臺變壓器互為備用。低壓側采用單母線分段，四條饋線接輔助母線互為 100%備用。主接線圖的設計會把這些設計思 想反映在接線和設備的選用上。 圖 21 帶回流線的直接供電方式示意圖 4 主接線圖方案的設計 在進行主接線圖設計之前，我參考了有關牽引變電所設計方案，爭取把比較完整，比較先進的主接線設計方案運用在該設計中。該變電所的電氣主接線包括110kV 高壓側、 低壓側以及變壓器的接線。電氣