牵引供电课程设计报告书
题 目
双线铁路牵引变电所电气主接线 院/系(部)
电气工程系 班 级
方1010-5 学 号 20106742 姓 名
王胜合 指导教师
王庆芬 完成时间
2013年12月20日
※
※※※※※※※
※ ※※ ※
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※ ※※※※※
※※※
※ 2010级 牵引供电课程设计
摘要
牵引变电所是电气化铁路牵引供电系统的心脏，它的主要任务是将区域电力系统送来的电能，根据电力牵引对电流和电压的不同要求，转变为适用于电力牵引的电能，然后分别送到沿铁路线上空架设的接触网，为电力机车供电，或者送到地下铁道等城市交通所需的供电系统。
进行双线铁路牵引变电所设计，首先分析负荷及环境情况确定变压器选型，并进行容量计算选出型号并选定了固定备用；按规定供、馈电容量与要求确定电气主接线图；对短路电流进行计算，并进行校验；对牵引变压器和馈线配置继电保护和无功补偿；最后对牵引变电所进行防雷保护。
经过上述步骤的分析和计算，最终完成了课题要求。选出各种设备的接线方式，变压器等设备的型号，完成整个线路并用CAD绘制了最终图纸。
【关键词】：牵引变电所主接线继电保护无功补偿
目录
第1章课程设计目的和任务要求 (1)
1.1 设计目的 (1)
1.2 设计要求 (1)
1.2.1 设计的基本要求 (1)
1.2.2 设计的依据 (1)
第2章方案的比较 (2)
2.1 负荷分析 (2)
2.2 方案比较拟定 (2)
第3章变压器备用方式及选型 (3)
3.1 变压器备用方式 (3)
3.2 变压器容量计算 (3)
3.3 变压器的选型 (6)
第4章主接线设计 (6)
4.1 电源侧主接线设计 (6)
4.1.1 倒闸操作 (8)
4.2 牵引侧主接线设计 (9)
第5章短路计算 (10)
5.1 短路计算示意图 (10)
5.2 短路计算 (10)
第6章设备选择 (13)
6.1 进线导线的选择 (13)
6.1.1 110kV侧电源进线的型号选择 (13)
6.1.2 27.5kV侧母线的选择 (13)
6.2 电气设备的选择 (14)
6.2.1 高压断路器、隔离开关的选择 (14)
6.2.2 电压互感器的选择 (16)
第7章继电保护 (18)
7.1 继电保护基本要求 (18)
7.2 电力变压器继电保护的选择 (18)
第8章并联无功补偿 (19)
8.1 功率因数低的原因 (19)
8.2 并联电容补偿的作用 (19)
8.3 并联电容补偿 (20)
第9章防雷保护 (21)
第10章结论 (21)
参考文献 (22)
第1章课程设计目的和任务要求
1.1 设计目的
通过本次设计，对所学的专业知识得到相当的运用和实践，这将使自己所学的理论知识提升到一定的运用层次，为以后完成实际设计奠定扎实的基本功和基本技能，最终达到学以致用的目的。
1.2 设计要求
1.2.1 设计的基本要求
（1）确定该牵引变电所高压侧的电气主接线的形式，并分析其正常运行时的运行方式。
（2）确定该牵引变压器的容量、台数及接线形式。
（3）确定该牵引负荷侧电气主接线的形式。
（4）对变电所进行短路计算，并进行电气设备选择。
（5）设置合适的电压保护装置、防雷装置以及提高接触网功率因数的装置。
（6）用CAD画出整个牵引变电所的电气主接线图。
1.2.2 设计的依据
（1）某牵引变电所位于大型编组站内，向两条双线电气化铁路干线的四个方向供电区段供电，已知列车正常情况的计算容量为10000kV A（三相变压器），并以10kV 电压给车站电力照明机务段等地区负荷供电，容量计算为3750kV A，各电压侧馈出数目及负荷情况如下：25kV回路（1路备）：两方向年货运量与供电距离分别为Q1L1=32×60Mt·km，Q2L2=30×25Mt·km，△q=100kWh/10kt·km。10kv共12回路（2路备）。
（2）供电电源由系统区域变电所以双路110kV输送线供电。本变电所位于电气化铁路的中间，送电线距离15km。在最大运行方式下，电力系统的电抗标幺值分别问0.23；在最小运行方式下，电力系统的标幺值为0.25。
（3）环境资料
本牵引变电所地区平均海拔为650米，底层主要以砂质粘土为主，地下水位为5.8米。该牵引变电所位于电气化铁路的中间位置，变电所所内不设铁路岔线，外部
1
有公路直通所内。
本变电所地区最高温度为38℃，年平均温度为21℃，年最热月平均最高温度为33℃，年雷暴雨日数为23天，土壤冻结深度为1.3m。
第2章方案的比较
2.1 负荷分析
本牵引变电所，向两条双线电气化铁路干线的四个方向供电区段供电，已知列车正常情况的计算容量为10000kV A（三相变压器），并以10KV电压给车站电力照明机务段等地区负荷供电，容量计算为3750kV A，各电压侧馈出数目及负荷情况如下：25KV回路（1路备）：两方向年货运量与供电距离分别为Q1L1=32x60Mt·km，Q2L2=30x25Mt·km，△q=100kWh/10kt·km。10kv共12回路（2路备）；供电电源由系统区域变电所以双路110kv输送线供电。本变电所位于电气化铁路的中间，送电线距离15km。
2.2 方案比较拟定
(1) YNd11的接线形式
优点：牵引变压器的低压侧保持三相，有利于供应牵引变电所自用电和地区三相电力；能很好的适应当一个供电臂出现很大的牵引负荷时，另一供电臂没有或出现很小牵引负荷不均衡状况；制造相对简单，价格也比较便宜；一次侧中性点可以接地，一次绕组可按分级绝缘设计制造，与电力系统匹配方便。对接触网的供电可实现两边供电。
(2) 三相V,v牵引变压器
优点：牵引变压器的容量利用率可达100%，正常运行时，牵引侧保持三相，所以可供应牵引变电所自用电和地区三相负载；主接线较简单，设备较少，投资较省；对电力系统的负序影响比单相联接小；对接触网的供电可实现两边供电。
缺点：当一台变压器故障时，另一台必须跨相，即兼供左右两边供电臂的牵引网。
分析题目所给的资料可知，变压器拟定采用三相Vv接线变压器。该变压器在满足线路要求的情况下，接线简单，便于维护而且经济。变压器采用固定备用方式，选择两台牵引变压器，其中一台运行，一台备用。该双线牵引变电所采用110kV双回线路的供电电源，110kV电源侧线路较短，故障检修停电机会少，所以高压侧比较适合采用单母线分段供电。而低压侧为了经济和维护方便采用50%备用方式。
2
第3章变压器备用方式及选型
3.1 变压器备用方式
从我国的电气化铁路的历史来看，牵引变压器的备用方式有以下两种。
（1）移动备用：采用移动变压器作为备用的方式，称为移动备用。优点是牵引变压器的容量比较省，适用于沿线无公路区和单线区段。缺点是不能保证当发生故障时供电持续性。
（2）固定备用：采用加大牵引变电所容量或者增加台数作为备用方式。优点每个牵引变电所一般装设两个牵引变压器，一台运行一台备用。每台牵引变压器容量能承担全所的最大负荷，确保铁路的正常运行，其投入快速方便，发挥备用主变压器自动突入装置的功能，可以实现不间断行车的可靠供电，确保铁路的正常运行。适用于沿线有公路的条件的大运量区段。
经过比较上述两种备用方式，且该牵引变电所牵引变电所位于大型编组站内，在电气化铁路的中间。牵引变压器在捡修或者发生故障时，都需要有备用变压器投入，以确保电气化铁路的正常运输。在大运量的双线区段，牵引变压器一旦出现故障，应尽快投入备用变压器，显得比单线区段要求更高，在当前进行电气化铁路牵引供系统的设计中，牵引变压器的备用方式不再考虑移动备用方式。所以综合考虑情况该变电所比较适合采用固定备用。
3.2 变压器容量计算
计算分为以下步骤：第一，确定计算容量，按正常运行的计算条件求出主变压器供应牵引负荷所必须的最小容量。第二，确定校核容量，按列车紧密运行的计算条件并充分利用牵引变压器的过负荷能力所计算的容量。第三，确定安装容量，在计算容量和校核容量的基础上，再考虑备用方式，最后按其系列产品的规格确定牵引变压器台数与容量。
根据设计要求可知中心牵引变电所采用Vv接线，已知列车正常情况的计算容量为10000 kV A(三相变压器)，并以10kV电压给车站电力照明机务段等地区负荷供电，容量计算为3750 kV A，各电压侧馈出数目及负荷情况如下：
25kV回路(2路备)：两方向年货运量与供电距离分别为kM
Mt
L
Q?
?
=60
30
1
1
，
kM
Mt
L
Q?
?
=25
30
2
2，kM
Mt
kWh
q?
=
?10
100。10kV共6回路(2路备)。
列车紧密运行时的列车对数为：
3
4
日）（对非/14410
1440t 1440==?=
N 左供电臂1的最大容量 min 5.760120
15v t 11=?==∑左上左上L min 5.76012015v t 11=?==
∑左下左下L m in 15t t t 111=∑+∑=∑左下左上左总
h
kV A 42.128h k 21.645.714403651000101530h
k 21.645.71440365100010153011111?=∑+∑=∑?=?÷÷???=∑?=?÷÷???=∑左总下左总上左总左总下左总上A A A VA A VA A
0.5p =
5.110
1510t n 1
===∑左总，取n=2 A 25.4715
42.1284.23.2t 4.23.21av max1=??=∑∑??==）（左总左总左左总A KI I kVA I 37.129925.475.27U S max1max1=?==左总左总
左供电臂2的最大容量 min 1560120
30v t 22=?==∑左上左上L min 1560120
30v t 22=?==∑左下左下L m in 30t t t 222=∑+∑=∑左下左上左总
h
kV A 94.547h k 97.2731514403651000101532h
k 97.273151440365100010303222222?=∑+∑=∑?=?÷÷???=∑?=?÷÷???=∑左总下左总上左总左总下左总上A A A VA A VA A
0.5p =
5 310
3010t n 2
===∑左总，取n=3 紧密运行时的电流为：
A 39.13130
49.5474.23t 4.231av max2=??=∑∑??==）（左总左总左左总A KI I kVA I 43.361339.1315.27U S max2max2=?==左总左总
kVA 8.4912S S S max2max1max =+=左总左总左总
同上右供电臂2的最大容量
kVA I 43.3613U S max2max2==右总右总
右供电臂1的最大容量
min 56012010v t 11=?==
∑右上右上L min 56012010v t 11=?==∑右下右下L m in 10t t t 111=∑+∑=∑右下右上右总
h
kV A 08.57h k 54.28514403651000101030h
k 54.2851440365100010103011111?=∑+∑=∑?=?÷÷???=∑?=?÷÷???=∑左总下左总上左总右总下右总上A A A VA A VA A
0.5p =
110
1010t n 1===∑左总，取n=1 A 18.1910
08.574.24.1t 4.24.11av max1=??=∑∑??==）（右总右总右右总A KI I kVA I 45.527U S max1max1==右总右总
kVA 88.4140S S S max2max1max =+=右总右总右总 kVA 31.280775
.18.4912K S S max ===
左总左校
kVA 22.236675
.188.4140K S S max ===右总右校
6
安装容量
kVA 192504.1S S S =?+=
）（机务列车。所以选择kVA 200002?的三相Vv 变压器。 3.3 变压器的选型
选用的是牵引变压器20000kVA 的Vv 接线SF6-QY-10000+10000。变压器参数如表3-1。
表3-1 变压器参数表
变压器型号
原边/次边额定电压 短路电压 百分值 额定空载 电流 额定铜耗kw 额定空载损耗kW SF6-QY-100
00+10000 110/27.5 10.5% 0.5% 120 18
第4章 主接线设计
4.1 电源侧主接线设计
电气主接线的接线形式主要有单母线接线，单母线分段接线，带旁路母线的单母线接线，双母线接线和无母线接线。
（1）单母线分段接线
用断路器或隔离开关将单母线分段，以提高供电的灵活可靠性。
这种接线，广泛应用在10～35kV 地区负荷和110kV 电源进线回路较少的接线系统。
图4-1 单母线分段接线
7 （2）单母线带旁路母线接线
增设—组旁路母线W3和一台公共备用的旁路断路器QFP ，组成具有旁路母线的单母线接线,使检修出线断路器时不致停电。单母线带旁路母线接线形式如图4-2。
图4-2 单母线接旁路母线
（3）无母线接线
无母线接线又分为内桥接线接线和外桥接线两种形式。
在电气化铁道中，线路故障远比变压器故障多，故内桥接线在牵引变电所应用较广泛。若两回电源线路接入系统的环形电网，并有穿越功率通过桥接母线，桥路断路器(QF)的检修或故障将造成环网断开，为此可在线路断路器外侧安装一组跨条，正常工作时用隔离开关将跨条断开。安装两组隔离开关的目的是便于它们轮流停电检修。内桥接法如图4-3。
图4-3 内桥接法
外桥接线的特点与内桥接线相反，当变压器发生故障或运行中需要断开时，只需断开它们前面的断路器QF1或QF2，而不影响电源线路的正常工作。但线路故障或检修时，将使与该线路连接的变压器短时中断运行，须经转换操作后才能恢复工作。因而外桥接线适用于电源线路较短、负荷不恒定、变压器要经常切换（例如两台主变中一台要经常断开或投入的场合），也可用在有穿越功率通过的与环形电网连接的变电所中。外桥接法如图4-4。
图4-4 外桥接法
综合上述，这几类接线方式，各有优劣，然而双线牵引变电所供电距离较近且回路较少，单母线分段接线不仅能够满足稳定可靠的供电能力，而且投资较少维护方便供电灵活，所以电源侧选用单母线分段的接线方式。
4.1.1 倒闸操作
如图4-4外桥接线正常运行时，QS7、QF、QS8，其他断路器隔离开关均断开，变压器T1通过L1得电，使得变压器向27.5kV侧输送电能。
当需要检修时，假如仍然需要在L1得电，先断开QF1，然后断开QS3和QS5，再闭合QS4，然后合QS6。最后闭合QF，即可满足检修时供电需要。检修结束时，先断开QF2，然后断开QS4和QS6，再断QF,后闭合QS3和QS5，最后闭合QF1，即可恢复正常供电。
当L1线路故障需要由L2线路供电时，先闭合QS2，闭合QF，故障线路QF1跳闸，再断开QS1，最后QF2闭合即可满足L1故障时的供电。如L1线路恢复正常，可以先断开QF2、QF，再断开QS2，闭合QS1，最后闭合QF1即可恢复正常供电。由此可以看出采用外桥型接线对于线路发生故障时比较有利，可以在停电瞬间通过互感器自动检测跳开故障线路断路器，然后闭合备用线路断路器，保证线路故障时自动转换开关使牵引变压器继续运行，有利于系统供电的可靠性和安全性。
8
4.2 牵引侧主接线设计
27.5 kV侧馈线的接线方式按馈线断路器备用方式不同可分为三种接线方式，馈线断路器100%备用的接线，馈线断路器50%备用方式，带旁路母线和旁路断路器的接线。
（1）馈线断路器100%备用接线
这种接线当工作断路器需检修时，此种接线用于单线区段，牵引母线不同的场合。即由备用断路器代替。断路器的转换操作方便，供电可靠性高，但一次投资较大。馈线断路器100%备用如图4-5。
图4-5 馈线断路器100%备用
（2）馈线断路器50%备用接线
变压器的备用方式是50%，即当上行或下行的变压器故障、检修的时候将备用变压器投入使用，提高了供电的可靠性和铁路运输的效率。在投入使用时先闭合母线上的隔离开关，然后闭合断路器，继而闭合母线侧隔离开关，最后将变压器侧隔离开关闭合，这样就成功将变压器投入使用。缺点是隔离开光倒闸繁琐。馈线电路50%备用式如图4-6。
图4-6 馈线断路器50%备用
(3)带旁路母线和旁路断路器的接线
一般每2至4条馈线设一旁路断路器。通过旁路母线，旁路断路器可代替任一馈线断路器工作。这种接线方式适用于每相牵引母线馈线数目较多的场合，以减少备用断路器的数量。带旁路母线和旁路断路器的接线如图4-7。
9
图4-7 带旁路母线和旁路断路器接线
综合分析上述三种备用方式，选用馈线断路器50%备用方式。因为同样能在完成线路备用的前提下，它比馈电断路器100%备用方便、经济，比带旁路母线和旁路断路器的接线简单，便于维护。
第5章短路计算
5.1 短路计算示意图
计算电路图是将短路计算所需考虑的各个元件的额定参数表示出来，将各个元件依次编号，然后确定短路计算点。计算短路图5-1。
图5-1 计算短路图
5.2 短路计算
计算电路图转化为等效电路图。其中k-1点为110kV高压母线短路点，k-2点为27.5kV牵引母线短路点。其等效电路如图5-2。
10
11
图5-2 短路等效电路图
（1）确定基准值
取MVA S 100d =,V U k 115c1=，V U k 5.27c2=
（2）计算短路电流中个主要元件的标幺值
最大运行方式下，电力系统的电抗标幺值分别为0.23：最小运行方式下，电力系统的标幺值为0.25。
架空线路的电抗标幺值
一只0X 为线路单位阻抗0.4；L 为线路长度15km ；
05.0115100154.0x *2
c1d 1=??==U S L X L 电力变压器的电抗标幺值为：
53.020000
10001001005.10100%=??=?=S S U X B K T 其中，%K U 为变压器阻抗；S 为为变压器容量。
（3）计算k-1点短路电路总电抗标幺值及三相短路电流和短路容量
最大运行方式下的总电抗标幺值
28.023.005.0*1=+=∑X
最小运行方式下总阻抗标幺值
30.025.005.0*1=+=∑X
三相短路电流周期分量有效值
57.328.011*1d1===∑X I
)k (79.1311510057.331c d
k *2A U S I I =??=?
= 其他三相短路电流：
()()()(
)()KA KA
I I I 56.479.155.2i 79.13sh 31-k 33''=?====∞
12
()KA I 70.279.151.13sh =?=
三相短路容量：
)(35710057.3d k *1MVA S I S =?=?=
（4）计算k-2点短路电路总电抗标幺值及三相短路电流和短路容量
最大运行方式下总电抗标幺值
70.023.042.005.0*2=++=∑X
最小运行方式下总电抗标幺值
72.025.042.005.0*2=++=∑X
三相短路电流周期分量有效值
43.11*k *==∑
X I )k (0.335.2710043.132c d
k *2A U S I I =??=?
= 其他三相短路电流：
()()()(
)()()KA
I KA KA
I I I 53.4351.165.7355.2i 33sh 3sh 31-k 33''=?==?====∞
三相短路容量：
)(14510045.1d k *2MVA S I S =?=?=
短路计算表如表5-1。
表5-1 短路计算
()3k I
()3∞I ()3''I ()3sh i ()3sh I K S 最大运行方式K-1 1.79
1.79 1.79 4.56
2.70 357 最大运行方式K-2
3.0
3.0 3.0 7.65
4.53 145 最小运行方式K-1 1.67
1.67 1.67 4.27
2.52 333 最小运行方式
K-2
2.92 2.92 2.92 7.44 4.40 139
13 第6章 设备选择
6.1 进线导线的选择
为了保证供电系统安全、可靠、优质、经济地运行，选择导线时必须满足一下几个条件：发热条件，电压损耗条件，经济电流密度和机械强度。
6.1.1 110kV 侧电源进线的型号选择
（1）选择经济截面
按照经济电流密度ec j 计算经济截面ec A A U I 693
115137503p N 30
30=?== 2mm 7.76j I A ec
30ec == 环境温度40℃选择标准截面积为70mm ，即选择LGJ-70型钢芯铝线。
（2）校验发热条件
查附录表得LGJ-70的允许载流量A 222al =I >69A 。因此满足发热条件。
（3）机械强度校验
查表得架空铝线最小截面积满足机械强度要求。
综上所述，电源进线导线选择型号为LGJ-70的输电线。
6.1.2 2
7.5kV 侧母线的选择
一般母线每段负荷不同，但选取母线截面可采取相同截面，并以最大长期工作电流方式来选择为宜。母线长期工作电流可按变压器过载1.3倍考虑。
经计算：
）
（A I 46.136)3110(200003.1omax =?÷?= 经查表得LGJ-70/40型钢芯铝绞线的允许载流量为220A （基准环境温度为25摄氏度），符合式子）
，（1k k yx cmax =≤I I 式中：cmax I 表示通过导线的最大持续电流，y x I 表示对于额定环境温度下的允许电流，K 表示温度修正系数。
14
考虑裕度，110kV 进线侧的母线选用截面积为70mm 2的钢芯铝绞线（LGJ-95/55）。
6.2 电气设备的选择
6.2.1 高压断路器、隔离开关的选择
设备选择条件为：
（1）按工作电压选择
设备的额定电压e N U ?一般不应小于所在系统的额定电压N U ，高压设备的额定电
压e N U ?应不小于其所在系统的最高电压max U 。
（2）按工作电流选择
设备的额定电流e N I ?不应小于所在电路的计算电流30I 。
（3）按断流能力选择
设备的额定开断电流oc I 或断流容量oc S ，对分断短路电流的设备来说，不应小于它可能分断的最大短路有效值)3(k I 或短路容量)3(k S 。
对于分断负荷设备电流的设备来说，则为≥oc I max ?OL I ，max ?OL I 为最大负荷电流。
（4）隔离开关和断路器的短路稳定度校验
动稳定校验条件：
≥max i )3(sh i 或)3(max sh I I ≥ max i 、max I 分别为开关的极限通过电流峰值和有效值，)3(sh i 、)3(sh I 分别为开关所处
的三相短路冲击电流瞬时值和有效值
热稳定校验条件：
i m a t t I t I 2)3(2∞=
注：)3(∞I 为短路稳定电流，ima t 为热效时间，t I 为电器的热稳定电流，t 为电器的
热稳定试验时间。
综合上述分析，电源侧和牵引侧电气设备选择、参数和校验如下：
（1）高压断路器选择型号及参数如表6-1。
15 表6-1 高压断路器型号及参数表
型号
额定电压(kV) 额定电流(kA) 动稳定度(kA) 4s 热稳定度(kA) SW6-110G
110 1200 41 15.8 ZN-27.5
27.5 600 25 10
（2）110kv 侧高压断路器选择型号为SW6-110G ，其校验如表6-2。
表6-2 高压断路器SW6-110G 校验
N U max /U 30I )3(k I )3(i sh ima t I 2)3(∞ 安装点
110/115 125A 1.79kA 1.56kA 0.41 SWG-110G
110 1200A 15.8kA 41kA 29.95 校验结果
合格 合格 合格 合格 合格
所选型号SW6-110G 满足要求。
（3）27.5kV 侧高压断路器选择型号为ZN-27.5，其校验如表6-3。
表6-3 高压断路器ZN-27.5校验表
N U max /U 30I )3(k I )3(i sh ima t I 2)3(∞ 安装点
25/27.5 462A 3kA 4.49kA 8.9 ZN-27.5
27.5 600A 15.8kA 25kA 10 校验结果
合格 合格 合格 合格 合格
所选型号ZN-27.5满足要求。
(4) 高压隔离开关型号及参数如表6-4。
表6-4 高压隔离开关型号及参数
型号
额定电压(kV) 额定电流(kA) 动稳定度(kA) 4s 热稳定度(kA) GW4-110D-DW
110 630 20 50 GW4-27.5DT
27.5 630 20 50
(5) 110kV 侧高压隔离开关选择型号为GW4-110D-DW ，其校验如表6-5。
16
表6-5 高压隔离开关GW4-110D-DW 校验表
所选型号GW4-110D-DW 满足要求。
(6) 27.5kV 侧高压隔离开关选择型号为GW4-27.5DT ，其校验如表6-6。
表6-6 高压隔离开关GW4-27.5DT 校验表
N U N I 动稳定度 热稳定度 安装点
25 524A 7.56kA 3kA GW4-27.5DT
27.5 630A 50kA 20kA 校验结果 合格 合格
合格 合格 所选型号GW4-27.5DT 满足要求。
6.2.2 电压互感器的选择
（1） 电压互感器的选择
供继电保护用的电压互感器的选择：准确级为3级；供110kV 侧计费的电压互感器选择：准确级为0.5级。
110kV 侧电压互感器的选择：由于电压互感器装于110kV 测知识用来计费的，不需要保护，因此选用26110GYW JCC -型准确级为0.5级，额定容量为500MV A 的电压互感器可以满足要求。由于电压互感器是并联在电路中的，当主回路发生短路时，短路电流不会流过互感器，因此电压互感器不需要校验短路的稳定性。
27.5kV 侧电压互感器的选择：由于电压互感器位于27.5kV 侧主要起到保护作用，用于保护牵引网馈线上锁发生的故障或事故，故其准确级为3级，因此选用
kA 1.0/5.272-JDJ 型准确级为3级，
额定容量为1000V A 的电压互感器可以满足条件。由于电压互感器是并接于主回路中，当主回路发生短路时，短路电流不会流入互感器，因此电压互感器不需要校验短路稳定性。
综上选择校验最终选择的电压互感器的型号及参数如表6-7。
N U N I 动稳定度 热稳定度 安装点
110 462A 2.65kA 4.56kA GW4-110D-DW
110 630A 50kA 20kA 校验结果
合格 合格
合格 合格
毕业设计（论文）任务书 一、题目：10kv变电所设计 指导思想和目的： 1、灵活运用本专业所学的基础和专业知识。 2、培养学生的专业技术知识和技能，能运用所学理论知识和技能解决生产第一线的运行、维护、检修及技术管理等实际工作，具有分析解决一般技术和业务问题的能力。 3、对学生进行一次高级人才基本技能的综合训练，培养学生分析和解决本专业技术实际问题的能力，包括技术经济政策的理解能力；查阅和综合分析各种文献资料、掌握使用工程技术规范和手册、图表等技术资料的能力；计算机应用能力；绘图和设计说明书（论文）的撰写等方面的能力。 4、培养学生树立严肃认真的工作作风，实事求是、严谨论证的科学态度，团结勤奋、协同作战的优良作风和应有的职业道德。 二．设计任务或主要技术指标： 1.设计任务 要求根据用电负荷实际情况，并适当考虑发展。按照安全可靠、技术先进、经济合理的要求，确定变电所的位置与形式，确定变电所主变压器的参数、容量与类型。选择变电所主接线方案及高低压设备和进出线，确定二次回路方案，选择整定继电保护装置、确定防雷和接地装置，最后按要求写出设计说明书，绘制设计图纸。 二、设计进度与要求： 第1周：收集10kv降压变电所资料。 第2周：了解掌握10kv降压变电站的基本组成。 第3周：根据设计背景计算变电所负荷。 第4周：短路电流计算。 第5周：电气主接线选择与校验。 第6周：继电保护预防雷保护的设计。 弟7周：制作10kv降压变电站设计报告。 弟8周：答辩 三、主要参考书及参考资料： [1]刘介才编著.《工厂供电》，第4版，机械工业出版社，2005 [2]雷振山编著．《中小型变电所实用设计手册》，第1版，中国水利水电出版社，2000。 [3]雷振山编著．《实用供配电技术手册》，第1版，中国水利水电出版社，2002。 [4]王子午编著．《常用供配电设备选型手册》，第一版，煤炭工业出版社，1998。 [5]徐泽植编著．《10kV及以下供配电设计与安装》，第一版，煤炭工业出版社，2002。 教研室主任（签名）：系（部）主任（签名）：2012年2月21日
第1章概论 1.1 课题研究的目的意义 牵引变电所是电气化铁路牵引供电系统的心脏，它的主要任务是将电力系统输送来的三相高压电变化成适合电力机车使用的电能。而电气主接线反映牵引变电所设施的主要电气设备以及这些设备的规格、型号、技术参数以及在电气上是如何连接的，高压侧有几回进线、几台牵引变压器，有几回接触网馈电线。通过电气主接线可以了解牵引变电所等设施的规模大小、设备情况。 1.2 电气化铁路的国内外现状 变电所是对电能的电压和电流进行变换、集中和分配的场所。在电能是社会生产和生活质量中最为重要的能源和动力的今天，变电所的作用是很重要的当前我国进行的输变电建设和城乡电网的建设与改造，对未来电力工业发展有着重要的作用。因此，产品技术要先进，产品质量要过硬，应达到30～40年后也能适用的水平；而且产品必须要国产化。现阶段我过主要是使用常规变电所。常规变电所即采用传统模式进行设计、建造和管理的变电所，一般为有人值班或驻所值班，有稳定的值班队伍。继电保护为电磁型，电器就地控制，不具备四遥、远方操作功能，需要一支训练有素的运行与检修队伍和一整套相应的管理机构、制度进行管理，以满足安全运行的要求。这种模式有许多不足之处。我国的近期目标是既要充分利用原有设备，又要能够适应微机远动自动化系统；既要实现无人值班，又要满足安全经济运行的要求。 国外的变电所研究已经远远超过我国，他们在变电站的运行管理模式上, 已经能做到无人值守。 1.3 牵引变电所 1.3.1 电力牵引的电流制 电力牵引按牵引网供电电流的种类可分为三种电流制，即直流制、低频单相交流制和工频单相交流制。 (1) 直流制 即牵引网供电电流为直流的电力牵引电流制。电力系统将三相交流电送到牵引变
货运铁路牵引变电所的电气系统设计毕业设计任务书 题目货运铁路牵引变电所的电气系统设计 学生学号班级专业电气工程及其自动化 承担指导任务单位电气工程系导师导师 职称 讲师 一、主要容 1. 按规定供、馈电容量与要求确定电气主结线。 2. 短路电流计算。 3. 牵引变压器容量、型式及台数的选择。 4. 母线（导体）和主要一次电气设备选择。 5. 配置所需的二次系统，并进行继电保护整定计算。 6. 进行防雷与接地的设计。 二、基本要求 1. 设计计算说明书一份，要求条目清楚、计算正确、文本整洁。 2. 绘制出牵引变电所电气主接线图。 三、主要技术指标（或研究方法） 1. 包含有A、B两牵引变电所的供电系统示意图如图1所示。 图1 牵引供电系统示意图 2. 电力系统1、2均为区域变电站，电力系统容量分别为4000MVA和4800MVA选取基准容量Sj为100MVA，在最大运行方式下，电力系统1、2的综合电抗标幺值分别为0.10和0.12，在最小运行方式下，电力系统1、2的综合电抗标幺值分别为0.11和0.14。 对每个牵引变电所而言，110kV线路为一主一备。 图1中，L1、L2、L3长度分别30km、50km、20km。线路平均正序电抗X1为0.4Ω/km, 平均零序电抗X0为1.2Ω/km。 基本设计数据如表1所示。 表1 牵引变电所基本设计数据 项目A牵引变电所 左臂负荷全日有效值（A）560 右臂负荷全日有效值（A）780 左臂短时最大负荷（A）[注] 860 右臂短时最大负荷（A）1080
毕业设计开题报告
摘要 货运铁路牵引变电所是铁路系统的重要组成部分，起着变换和分配电能的作用,它直接影响整个铁路系统的安全与经济运行。 本设计主要针对牵引供电系统进行设计和研究。主要包括牵引负荷的计算、主变压器接线方式的分析比较、主变压器型号和台数的选择、牵引变电所进线和馈线方式的选择、短路计算、高压设备的选取和校验、继电保护的拟定与计算、牵引变电所防雷与接地装置的设置。其中电气主接线是变电所设计的主要环节，直接关系着整个变电所电气设备的选择、配电装置的布置、继电保护和自动装置的确定，并且是牵引变电所电气部分投资大小的决定性因素。短路电流计算是本次设计的关键部分，通过计算对断路器、隔离开关、电压互感器、电流互感器、熔断器等进行选择校验和进行继电保护的拟定计算。 本次毕业设计实现了任务书要求的全部容，选择出牵引变压器，高压侧、低压侧的电气设备，确定了主接线方式。并且用AutoCAD绘出了系统的主接线图。 关键词:主接线主变压器电气设备
课程设计任务书 设计题目： 110kV变电站电气 一次部分设计 前言 变电站(Substation）改变电压的场所。是把一些设备组装起来，用以切断或接通、改变或者调整电压。在电力系统中，变电站是输电和配电的集结点。主要作用是进行高底压的变换，一些变电站是将发电站发出的电升压，这样一方面便于远距离输电，第二是为了降低输电时电线上的损耗；还有一些变电站是将高压电降压，经过降压后的电才可接入用户。对于不同的情况，升压和降压的幅度是不同的，所以变电站是很多的，比入说远距离输电时，电压为11千伏，甚至更高，近距离时为1000伏吧，这个电压经
变压器后，变为220伏的生活用电，或变为380伏的工业用电。 随着我国电力工业化的持续迅速发展，对变电站的建设将会提出更高的要求。本文通过对110KV变电站一次系统的设计，其中针对主接线形式选择，母线截面的选择，电缆线路的选择，主变压器型号和台数的确定，保护装置及保护设备的选择方法进行了详细的介绍。其中，电气设备的选择包括断路器、隔离开关、互感器的选择和方法与计算，保护装置包括避雷器和避雷针的选择。其中分析短路电流的计算方法和原因，是为了保证供电的可靠性。 目录 第1章原始资料及其分析 (4) 1原始资料 (4) 2原始资料分析 (6) 第2章负荷分析 (6) 第3章变压器的选择 (8) 第4章电气主接线 (11) 第5章短路电流的计算 (14) 1短路电流计算的目的和条件 (14) 2短路电流的计算步骤和计算结果 (15) 第6章配电装置及电气设备的配置与选择 (18) 1 导体和电气设备选择的一般条件 (18) 2 设备的选择 (19) 结束语 (25)
课程名称：继电保护原理与运行 设计题目：牵引变电所继电保护设计 院系：电气工程系 专业：电气工程及其自动化 年级： 姓名： 指导教师： 西南交通大学峨眉校区 2012年4月1日
课程设计任务书 专业铁道电气化姓名学号 开题日期：2009年2月23日完成日期：2009年 4 月10 日题目牵引变电所继电保护设计 一、设计的目的 通过该设计，初步掌握变电所继电保护的设计步骤和方法，熟悉有关规程和设计手册的使用方法以及继电保护标准图的绘制等。 二、设计的内容及要求 （1）牵引变电所继电保护方案的讨论 （2）短路计算 （3）整定计算 （4）绘制标准图 （5）讨论说明 （6）整理成册 三、指导教师评语 四、成绩 指导教师陈丽华(签章) 2009 年 4 月10 日
继电保护设计任务书 （第2组） 一、设计目的 通过该设计，初步掌握变电站继电保护的设计步骤和方法，熟悉有关规程和设计手册的使用方法以及继电保护标准图的绘制等。 二、设计的主要内容 1、牵引变电所继电保护方案的讨论。 2、短路计算。 3、整定计算。 4、绘制标准图。 5、讨论说明。 6、整理成册。 三、原始资料 1、供电方式：复线单边 2、电气主接线：110KV侧—双T接线 27.5KV侧—单母线分段 3、变电所参数 项目电源类别主电源备用电源 系统阻抗 最大运行方式0.494 0.361 最小运行方式0.527 0.517 牵引变 容量（KV A）2×15000 LH变比（Y/Δ）30/120 牵引馈线 名称左右最大负荷电流（A）447 530 馈线长度（KM）16.13 23.67 单位阻抗（Ω/KM）0.7475 LH变比120 母线最低工作电压（KV）25
“发电厂及电力系统”专业大学毕业设计任务书 设计题目：区域电力网及降压变电所设计 毕业设计任务书 一、区域电网的设计内容 1、根据负荷资料，待设计变电所的地理位置。据已有电厂的供电情况。作出功率平衡。 2、通过技术经济综合比较，确定电网供电电压、电网接线方式及导线截面。 3、进行电网功率分布及电压计算，评定调压要求，选定调压方案。 4、评定电网接线方案。 二、在区域电网设计的基础上，设计110 kV；kV A降压变电所的电气部分。具体要求如下： 1、对B 变电所在系统中的地位作用及所供用户的分析。 2、选择变电所主变压器的台数、容量、型式。 3、分析确定高低压主接线方式及配电装置型式。 4、分析确定所用电接线方式。 5、进行继电保护及互感器的配置。 6、进行选择设备所必须的短路电流计算。 7、选择变电所高低压侧回路的断路器、隔离开关。 8、选择10kV 硬母线。 9、进行防雷及保护接地的规划。 三、设计文件及图纸要求： 1、设计说明书一份； 2、计算书； 3、图纸（2号）。 （1）区域电网接线图； （2）变电所一次接线图；
原 始 资 料 一、区域电网设计的有关原始资料 1、发电厂、变电所及新选定变电所地理位置（见附图一）：D 图； 2、原有发电厂、变电所主接线图及设备规范（见附图二）； 3、新变电所有关资料； 变电所 编 号 最大负荷 MW 功率因数 COSφ 二次侧 电压kV 调 压 要 求 负荷曲线 性 质 重要负荷 % A 20 0.92 10 顺 A 60 B 23 0.9 10 逆 B 51 C 27 0.9 10 逆 B 60 D 20 0.92 10 常 A 70 4、典型日负荷曲线 典型日负荷曲线（A ） % 100 90 80 70 60 50 40 30 20 10 0 2 4 6 8 10 12 14 16 18 20 22 24
指导教师评语修改（40） 年月
1题目：牵引变电所电气主接线的设计 1.1选题背景 某牵引变电所位于大型编组站内，向两条复线电气化铁路干线的三个方向馈电区段供电，已知列车正常情况的计算容量为12000kV A（三相变压器），并以10kV 电压给车站电力照明机务段等地区负荷供电，容量计算为3850kV A。各电压侧馈出线数目及负荷情况如下： R 10kV回路（2路备）：供电电源由系统区域变电所以双回路110KV输送线供电。算；各种方案主接线的技术经济性比较。） 这类牵引变电所的电源线路，按保证牵引符合供电的需求一般有两回，主要向牵引负荷和地区负荷供电，桥型结线的中间牵引变电所还有穿越功率通过母线，并向邻近牵引变电所或地区变电所供电。由题意知，本牵引变电所担负着重要的牵引负荷供电任务（一级负荷）、馈线数目多、影响范围广，应保证安全可靠持续性的供电。10千伏地区负荷主要为编组站自动化驼峰、信号自动闭塞、照明及其自动装置等一部分为一级负荷、其他包括机务段在内的自用电和地区三相负载等均为二级负荷，也应满足有足够安全可靠供电的要求。本变电所为终端变电所，一次侧无通过功率。 2方案论证 因没有校核容量，只考虑计算容量来选择变压器，牵引变压器计算容量为12000kV A,故选择容量为12500kV A的变压器，而地区变压器选择6300kV A变压器。 根据原始资料和各种负荷对供电可靠性要求，主变压器容量与台数的选择，可能有以下两种方案：
110kV母线，（110千伏变压器最小容量为6300kV A）。 过15%，采用电压为110／25／10.5kV A，结线为Y//两台三绕组变压器同时3主接线设计 (2)可靠性：根据变电所的性质和在系统中的地位和作用不同，对变电所的主接线可靠性提出不同的要求。主接线的可靠性是接线方式和一次、二次设备可靠性的综合。对主接线可以作定量计算，但需要各种设备的可靠性指标、各级线路、母线故障率等原始数据。通常采用定性分析来比较各种接线的可靠性。 (3)经济性：经济性是在满足接线可靠性、灵活性要求的前提下，尽可能地减少与接线方式有关的投资。 (2)变电所在电力系统中的地位和作用：电力系统中的变电所有系统枢纽变电所、地区重要变电所和一般变电所三种类型。一般系统枢纽变电所汇集多个大电源，进行系统功率交换和以中压供电，电压为330—500kV；地区重要变电所，电压为220—330kV；一般变电所多为终端和分支变电所，电压为110kV，但也有220kV。 (3)负荷大小和重要性：对于一级负荷必须有两个独立电源供电，且当任何一个电源失去后，能保证对全部一级负荷不间断供电。对于二级负荷一般要有两个独立电源供电，且当任何一个电源失去后，能保证全部或大部分二级负荷的供电。 (4)系统备用容量大小：装有两台及以上主变压器的变电所，其中一台事故断
某中心牵引变电所电气系统设计 某中心牵引变电所电气系统设计毕业设计任务书题目某中心牵引变电所电气系统设计 学生姓名学号 5 班级专业电气工程及其自动化 承担指导任务单位电气工程系导师 姓名 导师 职称 讲师 一、主要内容 1.按规定供、馈电容量与要求确定电气主接线。 2.短路电流计算。 3.牵引变压器容量、型式及台数的选择。 4.母线(导体)和主要一次电气设备选择。 5.配置所需的二次系统。 6.进行防雷与接地的设计。 二、基本要求 1.设计计算说明书一份，要求条目清楚、计算正确、文本整洁。 2.绘制出牵引变电所电气主接线图。 三、主要技术指标(或研究方法) 1.包含有A、B、C三个牵引变电所的供电系统示意图如图1所示。 图1 牵引供电系统示意图 图1中对每个牵引变电所而言，220kV线路为一主一备。待建牵引变电所为牵引变电所A，220kV线路向220kV地区变电所供电，供电容量为2000MVA。图1中L1、L2、L3、L4长度分别30km、15km、15km、20km。线路平均正序电抗X1为0.4Ω/km，平均零序电抗X0为1.2Ω/km。 2.气象资料：本地区最高温度为38℃，最热月平均最高气温29℃，最热月地下0.8m处平均温度为22℃，年主导风向为东风，年雷暴雨日数为20天。 3.地质水文资料：本地区海拔60m，底层以砂黏土为主，地下水位为2m。 4.电源短路容量：电力系统容量分别为3000MVA 、2800MVA。选取基准容量为100MVA，在最大运行方式下，电力系统的综合电抗标幺值为0.21、0.23；在最小运行方式下，电力系统的综合标幺值为0.30、0.35。 5.负荷资料：
变电所设计任务书（1） 一、题目220KV区域变电所设计 二、设计原始资料： 1、变电所性质： 系统枢纽变电所，与水火两大电力系统联系 2、地理位置： 本变电所建于机械化工区，直接以110KV线路供地区工业用户负荷为主。 3、自然条件： 所区地势较平坦，海拔800m，交通方便有铁，公路经过本所附近。最高气温十38o C 最低气温-300C 年平均温度十100C 最大风速20m／s 覆冰厚度5mm 地震裂度＜6级 土壤电阻率＜500Ω.m 雷电日30 周围环境较清洁、化工厂对本所影响不大 冻土深度1.5m 主导风向夏南，冬西北 4、负荷资料： 220KV侧共4回线与电力系统联接 110KV侧共12回架空出线，最大综合负荷
10KV 侧装设TT —30－6型同期调相机两台 5．系统情况 设计学生：＿＿＿＿＿＿＿＿指导教师：＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿ 完成设计日期：＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿ 4╳4╳
变电所设计任务书（2） 一、题目220KV降压变电所设计 二、设计原始资料 1．变电所性质： 本所除与水、火两系统相联外并以110及10KV电压向地方负荷供电2．地理位置： 新建于与矿区火电厂相近地区，并供电给新兴工业城市用电 3．自然条件； 所区地势较平坦，海拔600m，交通方便有铁、公路经过本所附近 最高气温十400C 最低气温—250C 年平均温度十150C 最大风速＿20m/s＿ 覆冰厚度10mm 地震裂度＿6级 土壤电阻率>1000Ω·m 雷电日＿＿＿40＿＿ 周围环境＿空气清洁＿建在沿海城市地区，注意台风影响 冻土深度1·0m 主导风向夏东南风、冬西北风 4·负荷资料： 220KV侧共3回线与电力系统联接
《发电厂电气部分》结业论文 110KV降压变电所设计 课程名称：发电厂电气部分 任课教师：姜新通 所在学院：信息技术学院 专业：电气工程及其自动化 中国·大庆 2012 年 5 月 毕业设计（论文）原创性声明和使用授权说明
原创性声明 本人郑重承诺：所呈交的毕业设计（论文），是我个人在指导教师的指导下进行的研究工作及取得的成果。尽我所知，除文中特别加以标注和致谢的地方外，不包含其他人或组织已经发表或公布过的研究成果，也不包含我为获得及其它教育机构的学位或学历而使用过的材料。对本研究提供过帮助和做出过贡献的个人或集体，均已在文中作了明确的说明并表示了谢意。 作者签名：日期： 指导教师签名：日期： 使用授权说明 本人完全了解大学关于收集、保存、使用毕业设计（论文）的规定，即：按照学校要求提交毕业设计（论文）的印刷本和电子版本；学校有权保存毕业设计（论文）的印刷本和电子版，并提供目录检索与阅览服务；学校可以采用影印、缩印、数字化或其它复制手段保存论文；在不以赢利为目的前提下，学校可以公布论文的部分或全部内容。 作者签名：日期：
学位论文原创性声明 本人郑重声明：所呈交的论文是本人在导师的指导下独立进行研究所取得的研究成果。除了文中特别加以标注引用的内容外，本论文不包含任何其他个人或集体已经发表或撰写的成果作品。对本文的研究做出重要贡献的个人和集体，均已在文中以明确方式标明。本人完全意识到本声明的法律后果由本人承担。 作者签名：日期：年月日 学位论文版权使用授权书 本学位论文作者完全了解学校有关保留、使用学位论文的规定，同意学校保留并向国家有关部门或机构送交论文的复印件和电子版，允许论文被查阅和借阅。本人授权大学可以将本学位论文的全部或部分内容编入有关数据库进行检索，可以采用影印、缩印或扫描等复制手段保存和汇编本学位论文。 涉密论文按学校规定处理。 作者签名：日期：年月日 导师签名：日期：年月日
课程设计报告书 所属课程名称供变电技术课程设计 题目牵引变电所电气主接线设计分院 专业班级 学号 20 0210470 学生姓名 指导教师 20 年月日
课程设计任务书 专业电气工程及其自动化班级姓名 一、课程设计（论文）题目牵引变电所电气主接线设计 二、课程设计（论文）工作：自20年月日起至年月 1 日止。 三、课程设计（论文）的目的及内容要求： 1.设计课题：牵引变电所电气主接线设计 2.设计目的： ①通过该设计，使学生初步掌握交流电气化铁道牵引变电所电气主接线的设计步骤和方法； ②熟悉有关设计规范和设计手册的使用； ③基本掌握变电所主接线图的绘制方法； ④锻炼学生综合运用所学知识的能力，为今后进行工程设计奠定良好的基础。 3.设计要求：
①按给定供电系统和给定条件，确定牵引变电所电气主接线。 ②选择牵引变电所电气主接线中的主要设备。如：母线、绝缘子、隔离开关、熔断器、断路器、互感器等。选择时应优先考虑采用国内经鉴定的新产品、新技术。 ③提交详细的课程设计说明书和牵引变电所电气主接线图。 学生签名：( ) 20年月日
课程设计（论文）评阅意见 评阅人职称 20 年月日
目录 第一章牵引变电所主接线设计原则及要求 (6) 1.1 概述 (6) 1.2 电气主接线基本要求 (6) 1.3电气主接线设计应遵循的主要原则与步骤 (7) 第二章牵引变电所电气主接线图设计说明 (8) 第三章短路计算 (9) 3.1短路点的选取 (9) 3.2短路计算 (9) 第四章设备及选型 (12) 4.1硬母线的选取 (12) 4.2支柱绝缘子和穿墙导管的选取 (14) 4.3高压断路器的选取 (16) 4.4高压熔断器的选取 (17) 4.5隔离开关的选取 (18) 4.6电压互感器的选取 (19) 4.7电流互感器的选取 (20) 4.8避雷器的选取 (21) 第五章参考文献 (22)
发电厂电气部分试题 一.填空题（20分） 1.火力发电厂可分为（）和（）。 2.发电厂中生产和分配电能的设备称为（）。 3.主接线中，为了检修出线断路器，不致中断该回路供电，可增设（）和( )。 4.变电所中，联络变压器为了布置和引线方便，通常只选一台，在中性点接地方式允许条件下，以选（）为宜。 5.发电厂厂用电系统接线通常采用（）。 6.对于容量在（）及以上的发电机－变压器单元的连接母线采用全连式分相封闭母线。 7.导体的散热过程，就其物理本质而言，可分为（）、（）和（）。 8.电弧燃烧过程中，去游离的两种形式为（）和（）。 9.隔离开关的主要用途有（）、（）和（）。 10.电流互感器按照安装方式可分为（）、（）和（）。 11．对电气主接线的基本要求，概括地说应该包括（）、（）和（）三个方面。 二．选择题（10分） 1．枢纽变电所的特点是：（） a．全所停电后将引起终端用户停电； b. 全所停电后将引起区域电网解列； c. 全所停电后将引起地区供电中断； d. 全所停电将引起系统解列，甚至出现瘫痪。2．同一回路的断路器与隔离开关的操作顺序为：（） a．送电时先合隔离开关，后合断路器；停电时先断开断路器，后断开隔离开关； b．送电时先合断路器，后合隔离开关；停电时先断开隔离开关，后断开断路器； c．都对； d. 都不对。 3．具有二条进线与二条出线时，采用3/2接线和4角形接线相比较：（）a．3/2接线多用二台断路器； b. 3/2接线少用二台断路器； c. 两种接线断路器数量相同； d．都不对。 4. 水电厂和变电所中，厂用备用电源的设置方式通常为：（） a．明备用方式； b. 暗备用方式； c．都有； d. 都不对。 5．短路电流在三相导体中产生的最大电动力在：（） a． A相； b. B相； c. C相； d. 都不对。 6．导体正常工作时，产生的损耗有：（） a．介质损耗； b. 电阻损耗； c. 磁滞损耗和涡流损耗； d. 都有。 7．电流互感器的误差与二次负载阻抗的关系为：（） a．与二次负载阻抗平方成正比； b. 与二次负载阻抗成正比； c．与二次负载阻抗平方成反比； d. 与二次负载阻抗成反比。 8．熄灭交流电弧的条件－介质强度大于恢复电压是在：（） a．整个灭弧过程中； b. 触头分离瞬间； c. 电弧开始瞬间； d. 电弧熄灭瞬间。 9．安全净距中的E值是指：（） a．无遮拦裸导体至地面的距离； b. 带电部分与建筑物之间的距离； c．通向屋外的出线套管至屋外通道的距离； d. 不同相带电部分之间距离。 10．通过分析导体长期通过电流的发热过程，可以计算出导体的（） a．载流量； b. 最高温度； c. 最大电动力； d. 截面积。
齐鲁工业大学 毕业设计 题目：牵引变电所接地防雷系统的设计 系别: 专业： 班级： 学生姓名： 指导教师: 完成日期：
摘要 牵引变电所是铁路供电系统的枢纽，它担负着电网供电的重要任务。雷电具有很强的危害性，因此应该重视牵引变电所的雷电的防护。 综合运用高电压技术、电力系统过电压、接地系统及供防雷接地的设计方法，对110kV牵引变电所进行防雷接地设计.引变电所雷击的配电技术等相关的专业知识，采用理论和实践相结合的方法，研究牵,基于常用的形式及防雷接地的几种措施，研究接地装置的类型和降阻方式 关键词雷电放电防雷保护装置防雷接地装置牵引变电所
目录 1绪论.............................................. 错误!未指定书签。2雷................................................ 错误!未指定书签。 2。1雷电........................................ 错误!未指定书签。 2。1。1雷电的发生机理....................... 错误!未指定书签。 2.1。2雷电放电.............................. 错误!未指定书签。 2。1.3雷电放电的过程........................ 错误!未指定书签。 2.1。4雷电放电的基本形式.................... 错误!未指定书签。 2.1.5雷电放电的选择性....................... 错误!未指定书签。 2.1.6我国雷电活动分布的规律................. 错误!未指定书签。 2.1.7雷电的危害............................. 错误!未指定书签。 2.1.8雷电的防护措施......................... 错误!未指定书签。 2.2雷电参数..................................... 错误!未指定书签。
毕业设计
摘要 高速列车与牵引供电系统直接相关,是进行牵引供电系统研究的最重要的基础。为此，文首先对牵引供电系统组成进行了详细介绍，然后结合牵引供电系统供电方式及牵引供电回路的特点，对牵引供电系统供电分析论证,针对无功功率、谐波电流、负序电流，分析了牵引供电系统存在问题提出了解决办法。然后提出了理想牵引供电系统，根据运行方式与同相供电系统，研究并分析牵引变电所的(最小)补偿容量，并提出研究后的自耦变压器(AT)供电模式，从而进行新型AT供电模式的研究。 关键词：牵引供电系统、牵引变电所、供电系统、供电回路
目录 第1章绪论 (1) 1.1 本文研究的目的和意义 (1) 1.2 国外研究现状 (2) 1.2.1 概况 (2) 1.2.2 日本 (3) 1.2.3 法国 (5) 1.2.4 德国 (6) 1.3 本文主要工作 (6) 第2章高速铁路牵引供电系统系统介绍 (7) 2.1 牵引供电部分 (7) 2.2 牵引网供电方式 (9) 2.2.1 直接供电方式 (9) 2.2.2 吸流变压器—回流线装置BT (9) 2.2.3 自耦变压器供电方式(AT) (10) 2.2.4 带回流线的直接供电方式(DN) (11) 2.3 牵引供电回路 (12) 第3章高速铁路牵引供电系统相关问题 (14) 3.1 铁道牵引供电系统的组成 (14) 3.2 铁道牵引供电系统存在的问题 (14) 3.2.1 无功功率 (14) 3.2.2 谐波电流 (15) 3.2.3 负序电流 (15)
3.2.4 解决方法 (15) 第4章高速铁路牵引供电发展的若干关键技术问题 (17) 4.1 理想牵引供电系统 (17) 4.1.1 系统构成 (17) 4.1.2 运行过程 (18) 4.2 现行方式与同相供电系统 (19) 4.2.1 同相供电系统 (19) 4.2.2 牵引变电所的(最小)补偿容量 (20) 致 (21) 参考文献 (22)
课程设计报告 课程电气化铁道供电系统与设计 题目牵引变电所B主接线及变压器容量计算学院电气工程学院 年级专业电气工程及其自动化 班级学号 学生姓名 指导教师
目录 1 概述 (1) 2 设计方案简述 (2) 3 牵引变压器容量计算 (2) 3.1牵引变压器容量的计算 (2) 3.1.1牵引变压器计算容量 (2) 3.1.2牵引变压器过负荷能力校验 (3) 3.2牵引变压器功率损耗计算 (3) 3.3牵引变电所电压不平衡度计算 (4) 3.3.1计算电网最小运行方式下的负序电抗 X（-） (4) s 3.3.2计算牵引变电所在紧密运行工况下注入110kV电网的负序电流 (4) 3.3.3构造归算到110kV的等值负序网络 (4) 3.3.4牵引变电所110kV母线电压不平衡度计算及校验 (4) 4 导线选择 (5) 4.1软母线选择 (5) 4.1.1室外110kV进线侧的母线选择 (6) 4.1.2室外27.5kV侧的母线选型及校验 (7) 4.1.3室外10kV馈线侧的母线选型及校验。 (7) 5 主接线选择 (8) 总结 (9) 附录一牵引变压器主要技术数据表 (10) 附录二牵引变电所B主接线图 (11) 参考文献 (12)
1 概述 包含有A、B两牵引变电所的供电系统示意图如图1-1所示： L3 L2 L1 B A S Y S T E M 1 S Y S T E M 2 图1-1牵引供电系统示意图 表1-1 设计基本数据 图1-1牵引变电所中的两台牵引变压器为一台工作，另一台备用。 电力系统1、2均为火电厂。其中，电力系统容量分别为250MV A和200MVA。选取基准容量 j S为200MV A，在最大运行方式下，电力系统1、2的综合电抗标幺值分别为0.13和0.15；在最小运行方式下，电力系统的综合标幺值分别为0.15和0.17。 对每个牵引变电所而言，110kV线路为一主一备。图1-1中， 1 L、2L、3L长度为25km、 40km、20km.线路平均正序电抗 1 X为0.4Ω/km,平均零序电抗0X为1.2Ω/km。
目录 中文摘要 (1) 英文摘要 (2) 1 引言 (3) 1.1 设计的原始资料 (3) 1.2 设计的基本原则： (3) 1.3 本设计的主要内容 (4) 2主接线的设计 (5) 2.1 电气主接线的概述 (5) 2.2 电气主接线基本要求 (5) 2.3 电气主接线设计的原则 (5) 2.4 主接线的基本接线形式 (6) 2.5 主接线的设计 (6) 2.6 电气主接线方案的比较 (6) 3 负荷计算 (8) 3.1 负荷的分类 (8) 3.2 10kV侧负荷的计算 (8) 4 变压器的选择 (10) 4.1 主变压器的选择 (10) 4.1.1 变压器容量和台数的确定 (10) 4.1.2 变压器型式和结构的选择 (10) 4.2 所用变压器的选择 (11) 5 无功补偿 (12) 5.1 无功补偿概述 (12) 5.2 无功补偿计算 (13) 5.3 无功补偿装置 (13) 5.4 并联电容器装置的分组 (14) 5.5 并联电容器的接线 (14) 6 短路电流的计算 (15) 6.1 产生短路的原因和短路的定义 (15) 6.2 电力系统的短路故障类型 (15) 6.3 短路电流计算的一般原则 (15) 6.4 短路电流计算的目的 (16) 6.5 短路电流计算方法 (16) 6.6 短路电流的计算 (17) 7 高压电器的选择 (19)
7.1 电器选择的一般原则 (19) 7.2 高压电器的基本技术参数的选择 (20) 7.3 高压电器的校验 (20) 7.4 断路器的选择选择 (21) 7.5 隔离开关的选择 (24) 7.6 电流互感器的选择 (26) 7.7 电压互感器的选择 (28) 7.8 母线的选择 (29) 7.9 熔断器的选择 (30) 8 继电保护和主变保护的规划 (31) 8.1 继电保护的规划 (31) 8.1.1 继电保护的基本作用 (31) 8.1.2 继电保护的基本任务 (31) 8.1.3 继电保护装置的构成 (31) 8.1.4 对继电保护的基本要求 (31) 8.1.5 本设计继电保护的规划 (32) 8.2 变压器保护的规划 (33) 8.2.1 变压器的故障类型和不正常工作状态 (33) 8.2.2 变压器保护的配置 (34) 8.2.3 本设计变压器保护的整定 (34) 9 变电所的防雷保护 (36) 9.1 变电所防雷概述 (36) 9.2 避雷针的选择 (37) 9.3 避雷器的选择 (38) 结论与展望 (40) 致谢 (41) 参考文献 (42)
黑龙江交通职业技术学院毕业设计（论文） 题目：牵引变电所常见故障判断及处理方案指导教师：郭婺 专业电气自动化 班级0936班 姓名张彦庆 2011年 05 月 10 日
目录 引言................................................................ - 2 -一牵引变电所基本概念................................................. - 2 - (一)牵引变电所概述 (2) (二)牵引变电所主要电气元件 (3) (三)牵引变电所供变电系统 (5) (四)牵引变电所 (5) 二互感器的常见故障与分析............................................ - 11 - (一)互感器的作用 (11) (二)互感器分类 (11) (三)电流互感器常见故障分析处理 (12) (四)电压互感器常见故障分析处理 (12) (五)电压互感器故障案例分析- 12 - 三断路器常见故障分析................................................ - 19 - (一)断路器工作原理 (19) (二)短路器的分类 (20) (三)真空断路器的故障分析及设备管理 (20) (四)断路器跳闸拒动的原因及防止措施 (24) 四牵引变电所运行与检修重要规程与规则................................ - 24 -总结.. (33) 致谢 (33) 参考文献 (33)
摘要 电力牵引的专用变电所。牵引变电所把区域电力系统送来的电能，根据电力牵引对电流和电压的不同要求，转变为适用于电力牵引的电能，然后分别送到沿铁路线上空架设的接触网，为电力机车供电，或者送到地下铁道等城市交通所需的供电系统，为地铁电动车辆或电车供电。一条电气化铁路沿线设有多个牵引变电所，相邻变电所间的距离约为40～50公里。在长的电气化铁路中，为了把高压输电线分段以缩小故障范围,一般每隔200～250公里还设有支柱牵引变电所,它除了完成一般变电所的功能外，还把高压电网送来的电能，通过它的母线和输电线分配给其他中间变电所。 牵引变电所的任务是将电力系统三相电压降低，同时以单相方式馈出。降低电压是由牵引变压器来实现的，将三相变为单相是通过变电所的电气接线来达到的。 牵引供电回路是由牵引变电所——馈电线——接触网——电力机车——钢轨——回流联接——（牵引变电所）接地网组成的闭合回路，其中流通的电流称牵引电流，闭合或断开牵引供电回路会产生强烈的电弧，处理不当会造成严重的后果。通常将接触网、钢轨回路（包括大地）、馈电线和回流线统称为牵引网。 牵引变电所(包括分区亭、开闭所，AT所等)，为了完成接受电能，高压和分配电能的工作，其电气接线可分为两大部分：一次接线(主接线)和二次接线。 主接线是指牵引变电所内一次主设备(即高压、强电流设备)的联接方式，也是变电所接受电能、变压和分配电能的通路。它反映了牵引变电所的基本结构和功能。 二次接线是指牵引变电所内二次设备(即低电压、弱电流的设备)的联接方式。其作用是对主接线中的设备工作状态进行控制，监察、测量以及实现继电保护与运动化等。二次接线对一次主设备的安全可靠运行起着重要作用。 主接线是根据变电所的容量规模、性能要求、电源条件及配电出线的要求确定的，其基本主接线型式有：单母线分段接线、劳旁路母线的单母线分段接线、双母线接线、桥式接线、双T式(即分支式)接线等。 关键词：电气设备故障电力系统分析诊断
青岛理工大学琴岛学院 课程设计说明书 课题名称：工厂供电课程设计 系部：机电工程系 专业班级： 学号： 学生： 指导老师： 青岛理工大学琴岛学院教务处 2017年7 月2 日
目录 1绪论 (1) 2 110kV变电所线路设计 (2) 2.1 变电站在电力系统中的作用 (2) 2.2主接线的选择 (2) 3设计电力变压器 (3) 3.1负荷计算 (4) 3.2变电所变压器的选择 (5) 4主接线图及仿真 (6) 5变电所电气设备选择 (8) 5.1断路器与隔离开关的选择 (8) 5.2互感器的选择 (8) 5.3熔断器的选择 (9) 5.4母线的选择 (9) 结论 (11) 致谢 (13) 参考文献 (14)
1 绪论 本次设计为110kv变电所设计，变电所是发电厂与用电负荷的重要联系，用来升降电压、聚集以及分流电能的作用。变电站的安全性能的运转与人民生产生活密切相关。变压 器与主接线的方案的确定是本次变电所设计规划的核心的一个环节，设计连线体现变电所的应用，建造消耗，是否正常没失误的动作，能够检查处理的目的要求；我对其主要分析跟探讨了110KV变电所线路连线的重点和要求，主要研究110kV变电所要求的目的、看点、设计重点、如何区别工具等。
2 110kV变电所线路设计 2.1 变电站在电力系统中的作用 变电站是电力系统的重要组成部分，它直接影响整个电力系统的安全与经济运行，是联系发电厂和用户的中间环节，起着变换和分配电能的作用。电气主接线是发电厂变电所的主要环节，电气主接线的拟定直接关系着全厂（所）电气设备的选择、配电装置的布置、继电保护和自动装置的确定，是变电站电气部分投资大小的决定性因素。 本次设计建设一座110KV降压变电站，首先，根据主接线的经济可靠、运行灵活的要求选择各个电压等级的接线方式，在技术方面和经济方面进行比较，选取灵活的最优接线方式。 其次进行短路电流计算，根据各短路点计算出各点短路稳态电流和短路冲击电流，从三相短路计算中得到当短路发生在各电压等级的工作母线时，其短路稳态电流和冲击电流的值。 最后，根据各电压等级的额定电压和最大持续工作电流进行设备选择。 本工程初步设计内容包含变电所电气设计，变电所从110KV侧某变电所受电，其负荷分为35KV和10KV两个电压等级。 2.2主接线的选择 根据本次设计要求，以惜福镇为地点，建一座110KV变电所，调查，研究查资料，35KV的用电要求，基本满足二级供电要求可采用内桥式接线和单母线分段接线。
电力牵引供电系统课程设计评语： 考勤（10） 守纪 （10） 设计过程 （40） 设计报告 （30） 小组答辩 （10） 总成绩 （100） 专业： 班级： 姓名： 学号： 指导教师：
目录 1 设计原始题目 (1) 1.1具体题目 (1) 1.2要完成的内容 (2) 2 设计课题的计算与分析 (2) 2.1计算的意义 (2) 2.2详细计算 (2) 2.2.1 牵引变压器容量计算 (2) 2.2.2 牵引变压器过负荷能力校验 (3) 2.2.3 牵引变压器功率损耗计算 (3) 2.2.4 牵引变压器在短时最大负荷下的电压损失 (3) 2.2.5 牵引变电所电压不平衡度 (3) 2.2.6 牵引变电所主接线设计 (4) 3 小结 (5) 参考文献 (6) 附录 (7)
1 设计原始题目 1.1 具体题目 《供变电工程课程设计指导书》的牵引变电所B。包含有A、B两牵引变电所的供电系统示意图如图1所示。设计基本数据如表1所示。 SYSTEM2SYSTEM1 L1L2L3 B A 图1 牵引供电系统示意图 表1设计基本数据 项目B牵引变电所 左臂负荷全日有效值（A）320 右臂负荷全日有效值（A）290 左臂短时最大负荷（A）410 右臂短时最大负荷（A）360 牵引负荷功率因数0.85（感性） 10kV地区负荷容量（kVA）2*1200 10kV地区负荷功率因数0.83（感性） 牵引变压器接线型式YN,d11 牵引变压器110kV接线型式简单（双T）接线 左供电臂27.5kV馈线数目 2 右供电臂27.5kV馈线数目 2 10kV地区负荷馈线数2回路工作，一回路备用 预计中期牵引负荷增长40%
10KV变电所毕业设计 1 变电所总体设计及供配电系统分析 1.1 变电所设计原则 进行变电所设计时须遵照变电所设计规范所规定的原则。 根据《35—10kV变电所设计规范》要求： 第1.0.3条变电所的设计应根据工程的5—10年发展规划进行，做到远近结合、以近为主，正确处理近期建设与远景发展的关系，适当考虑扩建的可能性。 第1.0.4条变电所的设计必须从全局出发、统筹兼顾，按照负荷性质、用电容量、工程特点和地区供电条件，结合国情合理地确定设计方案。 第1.0.5条变电所的设计，必须节约用地的原则。 1.2 变电所设计目的与任务 毕业设计是本专业教学计划中的重要环节。此次毕业设计的目的是通过变电所设计实践，综合运用所学知识，贯彻执行我国电力工业有关方针政策，理论联系实践，锻炼独立分析和解决电力工程设计问题的能力，为未来的实际工作奠定必要的基础。 1.3 PG新校区供电需求分析 PG新校区10KV变电所为位于PG新校的变电所，由系统S1、系统S2向PG 新校区供电，来供给该校教学、实验、施工及生活用电，PG新校区变电所的建立可保障新校区的正常用电，提高供电质量和供电可靠性。PG新校区变电所变电压等级为10/0.4KV，是以向终端用户供电为主的变电所,全所停电后将对该校中断供电。 1.4 变电所总体分析 1.4.1 建站必要性与建站规模 1 建站必要性 PG新校区10KV变电所为终端变电所，在系统中主要起变配电作用，全所停电将造成全校停电，它供给该校教学、实验、施工及生活用电。故为满足该校用电要求决定建设本变电站。 2 建站规模
PG新校区10KV变电所电压等级为10/0.4KV 线路回路数： 近期6回，远期2回； 近期最大负荷4627KW。 1.4.2 所址概况与所址条件 1 所址概况 PG新校区10KV变电所位于该校图书馆周围，西部电源和东部电源进线先通过10kV变电所高压侧开关站进行电能分配，然后馈出六回线分配给两个独立变电所和四个箱式变电站，独立变电所和箱式变电站经过变压后供给其所带负荷用电。 2 所址条件 依据《10kV及以下变电所设计规范》GB50053－94 第2.0.1条，变电站所址的选择，应根据下列要求经技术、经济比较确定： 一、接近负荷中心； 二、进出线方便； 三、接近电源侧； 四、设备运输方便； 五、不应设在有剧烈振动或高温的场所； 六、不宜设在多尘或有腐蚀性气体的场所，当无法远离时，不应设在污染源盛行风向的下风侧； 七、不应设在厕所、浴室或其他经常积水场所的正下方，且不宜与上述场所相贴邻； 八、不应设在有爆炸危险环境的正上方或正下方，且不宜设在有火灾危险环境的正上方或正下方，当与有爆炸或火灾危险环境的建筑物毗连时，应符合现行国家标准《爆炸和火灾危险环境电力装置设计规范》的规定； 九、不应设在地势低洼和可能积水的场所。 PG新校区10KV变电所建在该校内部，为节约用地、接近负荷中心、进出线方便，故采用建立两个独立变电所和四个箱式变电站的方针。 1.5 负荷分析 1.5.1 负荷的分类与重要性 1一级负荷: 对供电要求最高，要求不断电或可极短时间断电。必须有两个独立电源供电，且当任何一个电源断开后，能保证对全部一级负荷不间断供电； 2 二级负荷: 对供电要求较高，要求基本不断电或可短时间断电。一般要有