电气化铁道供电系统与设计课程设计报告
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1. 题目
某牵引变电所丙采用直接供电方式向复线区段供电，牵引变压器类型为110/27.5kV，三相V-v接线，两供电臂电流归算到27.5kV侧电流如表1所示。
表1 已知参数
供电臂供电臂
长度km
端子平均电流
A
有效电流A 短路电流A 穿越电流A
左臂21.9 β238 318 917 206
右臂24.7 α184 266 1052 217
2. 题目分析及解决方案框架确定
在设计过程中，先按给定的计算条件求出牵引变压器供应牵引负荷所必须的最小容量，然后按列车紧密运行时供电臂的有效电流与充分利用牵引变压器过负荷能力，求出所需要的容量，称为校核容量。这是为确保牵引变压器安全运行所必须的容量。最后计算容量和校核容量，再考虑其他因素（如备用方式等），然后按实际系列产品的规格选定牵引的台数和容量，称为安装容量或设计容量。然后再变压器型号的基础之上，选取室外110kV侧母线，室外27.5kV侧母线以及室外10kV侧母线的型号。三相V,v结线牵引变压器是近年新研制的产品，它是将两台容量相等或不相等的单相变压器器身安装于同一油箱内组成的。三相V-v结线牵引变电所中装设两台V，v 结线牵引变压器，一台运行，一台固定备用。三相V-v结线牵引变电所不但保持了单相V-v结线牵引变电所的牵引变压器容量得到充分利用，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，对电力系统的负须影响比单线小，对接触网的供电可实现双边供电等优点，最可取的是，解决了单相V-v结线牵引变电所不便于采用固定备用及其自动投入的问题。考虑到V-v接线中装有两台变压器的特点，在确定110kV侧主接线时我们采用桥形接线。按照向复线区段供电的要求，其牵引侧母线的馈线数目较多，为了保障操作的灵活性和供电的可靠性，我们选用馈线断路器100%备用接线，这种接线也便于故障断路器的检修。按照选取的变压器的容量以及110kV侧的和牵引侧的主接线，可以做出设计牵引变电所的电气主接线。
3.设计过程
电气主接线一方面从电源系统接收电能，另一方面又通过馈电线路将电能分配出去。电气主接线的电源回路和用电回路之间采用什么方式连接，以保证工作可靠.灵活是十分重要的问题。牵引变电所（包括开闭所、分区所）的电气主结线是指由隔离开关、互感器、避雷器、断路器、主变压器、母线、电力电缆、移相电容器等高压一次电气设备，按工作要求顺序连接构成的接受和分配电能的牵引变电所内部的电气主电路。
安全可靠的要求是首要的。运行检修时绝不允许发生人身事故和重大设备事故。停电必然造成损失，尤其是牵引负荷和部分动力负荷（如地铁的动力、主要照明和信号电源等）为一级负荷，中断供电将直接造成运输阻塞，甚至造成人员生命伤亡、设备损坏。
在考虑主结线的可靠性时，应该辩证地看待以下几个问题：①可靠性的客观检验标准是运行实践。主结线的故障率是它的各组成元件在运行中的故障率的总和，过多地增加主结线中的电气设备，会降低主结线的可靠性（增加了故障率）；②可靠性并不是绝对的。同样的主结线对二、三级负荷来说是可靠的，而对一级负荷来说就可能不够可靠，因此分析和估价主结线的可靠性时，不能脱离负荷等级和供电电源的具体条件；③主结线的可靠性是发展的。随着电力系统的发展，技术的进步，主结线的可靠性也是会改变的。
经济性也是设计主结线的重要原则。经济性主要涉及主变压器、地区变压器的设备与安装费用，以及配电装置的设备、安装费用，还有占地面积和土石方工程等。
可靠性与经济性二者之间，既有矛盾的一面，也有统一的一面。如果过分强调可靠性，势必造成设备增多，投资增大，结线系统复杂，其结果可能造成操作复杂，易产生误操作，增大故障率，反而降低了主结线的可靠性；如果过分强调经济性，减少设备，简化结线，必然又会影响可靠性，造成事故和停电停产，反而不经济。所以在处理这些矛盾时，应当首先满足可靠而后再求经济。因此，确定主结线时应深入调查分析用电负荷的性质和大小、对供电电源的要求、自动化装置的采用、发展的远景等等，找出主要矛盾，才能设计出高质量的主结线。
牵引变电所的电气主结线分为三个部分来分别设计：110kV电源侧的电气主接线、牵引侧的主接线、三相V-v直接供电方式变压器接线。
3.1牵引变电所馈线侧主接线设计
由于27.5kV 馈线断路器的跳闸次数较多，为了提高供电的可靠性，按馈线断路器备用方式不同，牵引变电所27.5kV 侧馈线的接线方式一般有下列三种：
1）带旁路母线和旁路断路器的接线
如图3所示。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。
旁路母线
a 母线
b 母线
图3 带有旁路母线和旁路断路器的接线
2）馈线断路器50%备用的接线
如图4所示。这种接线每两条馈线设一台备用断路器，通过隔离开关的转换，备用断路器可代替其中任一台断路器工作。当每相母线的馈出线数目较多时，一般很少采用此种法方法。
左臂上行左臂下行右臂上行右臂下行a母线b母线
图4 馈线断路器50%备用
3）馈线断路器100%备用的接线
如图5所示。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。
送左臂上行送左臂下行送右臂上行送右臂下行a母线b母线
图5 馈线断路器100%备用
由于牵引变压器类型为三相V-v，而且此牵引变电所向两个相邻区间的复线供电，为提高供电的可靠性，保障断路器转换的操作方便，牵引变电所27.5kV 侧馈线断路器采用100%备用的接线。
3.2牵引变电所110kV侧主接线设计
根据实际运行要求，三相V-v牵引变电所装设两回电源进线和两台变压器，因有系统功率穿越，属通过式变电所。因此选取结构比较简单且经济性能高的桥式接线[1]。图1为内桥接线，特点是连接在靠近变压器侧，适用于线路长，线路故障高，而变压器不需要频繁操作的场合，这种接线形式可以很方便地切换或投入线路。图2为外桥接线，与内桥形接线相比，外桥接线靠近线路侧，适合于输电距离较短，线路故障较少，而变压器需要经常操作的场合，这种接线方便于变压器的投入以及切除。为了配合三相V-v牵引变电所在出现变压器故障时备用变压器的自动投入，选择采用外桥接线便于备用变压器的投入以及故障变压器的切除。
图1 内桥接线图2 外桥接线
3.3 三相V-v 直供方式变压器接线
为了克服单相V,V 结线方式在变电所内需设置第三台同样的单相牵引变压器作固定备用，使变电所主接线较复杂，倒闸操作或备用自投装置麻烦的缺点可采用两台三相V,V 结线牵引变压器，一台运行，另一台固定备用[2]。
当采用直接供电方式时，三相V ，v 变压器低压侧两个绕组接成正“V ”或反“V ” ，原边绕组接成固定的V 结线。低压侧两次边绕组，各取一端联至27.5kV 的a 相和b 相母线上，它们的公共端接至接地网和钢轨。其主接线如图6所示。
V V
V V
至钢轨或回流线至钢轨或回流线
27.5kV
图6 三相V-v 变压器直接供电方式主接线
3.4 牵引变压器容量计算
为了确定牵引变电所的变压器安装容量和台数，需要进行变压器容量计算。
变压器容量计算一般分为三个步骤：
首先根据铁道部任务书中规定的年运量大小和行车组织的要求确定计算容量，这
是为供应牵引负荷所必须的容量。其次根据列车紧密运行时供电臂的有效电流和充分利用牵引变压器的过载能力，计算校核容量，这是为确保变压器安全运行所必须的容量。最后，根据计算容量和校核容量，再考虑其他因素(如备用方式等)，并按实际变压器系列产品的规格选定变压器的数量和容量称为安装容量。
牵引变压器是牵引供电系统的重要设备，其容量大小关系到能否完成国家交给的运输任务和运营成本。从安全运行和经济方面来看，容量过小会使牵引变压器长期过载，将造成其寿命缩短，甚至烧损；容量过大将使牵引变压器长期不能满载运行，从而造成其容量浪费，损耗增加，使运营费用增大。因此，在进行牵引变压器容量计算时，正确地确定计算条件，以便合理地选定牵引变压器的额定容量是十分重要的。
①三相V-v 接线牵引变压器绕组的有效电流
三相V-v 结线变压器是由两台单相变压器安装于同一油箱内组成的,每台变压器供给所辖供电臂负荷?所以其绕组有效电流I ve 即为供电臂的有效电流,故 I 1ve = I 1e I 2ve = I 2e 式中,I 1e ?I 2e 分别为供电左β?右臂α的馈线有效电流;I 1ve ?I 2ve 分别为三相V-v 结线变
压器绕组的有效电流?根据题意,I 1ve =318A,I 2ve =266A ? ②计算三相V-v 接线牵引变压器的计算容量
三相V-v 接线牵引变压器供两个供电臂时,其计算容量为
S 1 = UI 1ve
S 2 = UI 2ve
S 1 = UI 1ve = 27.5×318(kVA)=8745(kVA)
S 2 = UI 2ve = 27.5×266(KVA)=7315(kVA) ③计算三相V-v 接线牵引变压器的校核容量
三相V-v 接线中两台牵引变压器的最大容量分别为
S 1max = UI 1max S 2max = UI 2max
S 1max = UI 1max =27.5×917(kVA)=25217.5(kVA) S 2max = UI 2max =27.5×1052(kVA)=28930(kVA) 在最大容量的基础之上,再考虑牵引变压器的过负荷能力后所确定的容量,就可以
得到校核容量,即
S 校 = K
S
S max 2max 1
（1） (2 )
(7)
(3) (4) （5） （6）
式中,K 为牵引变压器过负荷倍数,取K =1.5,则可得
S 校=(25217.5+28930)/1.5(kV A)=36098.34(kV A) ④确定三相V-v 接线牵引变压器的安装容量及型号选择
将三相V-v 接线的变压器的计算容量和校核容量进行比较,并结合采用固定备用方式和系列产品,选用三相V-v 变压器的安装容量为2×40000kV A ?通过查询附表1可选择SFY-40000/110型号的三相双绕组变压器?
3.5 导线选择
导电材料可以是铜或铝按最大长期工作电流选择母线截面要求根据导线允许温度查表获得的允许电流大于母线长期工作电流。按经济电流密度选择母线截面，导线发热损耗随着导线截面积的增加而降低，同时，导线截面积的增加将导致导线的投资和维护费用增加，考虑上述两条件可获得导线的年运行费用，对应年运行费用最小值，就是导线的经济截面积。导线截面的选择有两种方法：根据最大长期工作电流，根据 经济电流密度。根据经济电流密度选择导线的实际流程：一般来说，选择导线时，首先确定导线材料，一般是先铝后铜，在铝导线不能满足要求时才考虑铜导线，根据最大负荷利用小时数和导线材料确定经济电流密度（查表），计算出导线截面，查表选择一款比计算截面大但最接近计算截面的导线。根据最大长期工作电流选择导线的实际流程：根据给出的最大长期工作电流，查表，取一款允许电流大于该长期工作电流且最接近该电流的导线。注意进行环境温度修正。
根据经济电流密度选择的导线可能与根据最大长期工作电流选择的导线不一样，但最终选择的导线截面一定能满足最大长期工作电流的要求，一般情况下，用经济电流密度选择出来的导线截面要大一些。
110kV 进线侧，进入高压室的27.5kV 进线侧，从高压室出来的27.5kV 馈线侧，10kV 馈线侧的母线均为软母线。
计算方法：按导线长期发热允许电流选择导线。
温度修正系数K 由下式求得：
K =25xu xu -
-θθt 式中：θxu 表示运行的允许温度，对室外有日照时取80℃，室内取70℃.，t 为实际环
境温度。
设计时取t =25℃，那么在室外有日照时K =1，在室内K =1。 工程中常采用查表的方法求母线和导体的容许电流(载流量)。 表2为所用的一些选择导线的参数：
(8)
表2 导线的选择与校验
导线名称
选择校验
按导线长期发热
允许电流选择
按经济电流密度
选择
动稳定热稳定
母线及短导线√＿＿√√普通导线＿＿√＿＿√
1)室外110kV进线侧母线的选择
室外110kV进线侧的母线为软母线,且每段负荷不同,母线截面可采取相同截面，
以按最大长期工作电流方式来选择为宜。设计中三相双绕组牵引变压器的选择型号为SF1-20000/110。母线的最大长期工作电流可按变压器过载1.3倍考虑。
经计算：
I cmax=1.3×20000/110×3=136.46(A)
由所给资料查出钢芯铝绞线(GJ-95)的允许载流量为140A(基准环境温度为25℃时)，符合式子I cmax≤KI yx (K=1)
式中：I cmax表示通过导线的最大持续电流,I yx表示对于额定环境温度,允许电流，K为温度修正系数。
故初步确定110kV进线侧的母线选用截面积为70mm2的钢芯铝绞线(GJ-95)。
2）室外27.5kV进线侧母线的选择
母线的最大长期工作电流可按变压器过载1.3倍考虑，我们选择容量为1600kVA
电压27.5/10.5千伏的三相双绕组电力变压器。
经计算：
I cmax=1.3×1600/27.5×3=43.67(A)
由所给资料查出钢芯铝绞线(LGJ-10)的允许载流量为86A(基准环境温度为25℃时)，符合式子I cmax≤KI yx。(K=1),故初步确定27.5kV侧的母线选用截面积为10 mm2的钢芯铝绞线(LGJ-10)。
3）室外10KV馈线侧母线的选择
母线的最大长期工作电流可按变压器过载1.3倍考虑，选择容量为1600kVA电压
27.5/10.5千伏的三相双绕组电力变压器。
经计算：
I cmax=1.3×1600/10.5×3=114.4(A)
由所给资料查出钢芯铝绞线(LGJ-25)的允许载流量为138A(基准环境温度为25℃时)，符合式子I cmax≤KI yx错误！未找到引用源。(K=1)故初步确定10kV侧的母线选用截面积为25 mm2的钢芯铝绞线(LGJ-25)。
3.6 断路器的选择
目前一般使用的断路器类型有：少油断路器、真空断路器、SF6断路器，要根据使用场合和用途选择断路器类型，少油断路器属于通用产品，如果没有特殊要求，一般选少油断路器；真空断路器分合闸时间短、允许动作次数多，一般频繁操作和对动作时间有特殊要求的场合使用；SF6断路器绝缘性能好，一般用于高压系统中。断路器的额定电压应按照断路器安装地点的工作电压考虑，额定电流要大于断路器长期流过的最大电流（短路电流除外）断路器的额定开断电流要求大于短路电流，取何时间短路电流则要看保护的动作时间[3]。对于快速分闸开关（如真空开关），可以取短路的次暂态电流为选择用短路电流。对于其它开关，则根据保护的最短动作时间加上开关的固有分闸时间作为计算短路电流的时间。如果没有保护动作时间的资料，一般可按照0.03~0.05秒计；如果没有断路器的固有分闸时间参数，一般可按照真空短路器，取0.05秒，其它断路器取0.1~0.15秒。
27.5kV侧的最大短路电流为1052A，工作电压为27.5kV，根据GB/T11022《高压开关设备和控制设备公用的技术要求》，选择ZN85-40.5/1250-31.5型号的高压断路器。所选设备的技术参数为：
额定电压—40.5kV
额定电流—1250A
额定频率—50HZ
额定短路开断电流—31.5A
雷电冲击耐压（峰值）—185kV
额定操作电压—AC/DC 110V/220V
开断时间—<80ms
机械寿命—10000次
3.7 隔离开关的选择
与高压断路器计算相似，无需校验断流容量或开断短路电流。
27.5kV侧的最大短路电流为1052A，工作电压为27.5kV，根据IEC60129《交流隔离开关与接地开关》的技术要求，选择GW4—40.5/1250型号的高压交流隔离开关。
所选设备的参数为：
额定电压—40.5kV
额定电流—1250A
额定频率—50HZ
额定短路开断电流—31.5A
雷电冲击耐压（峰值）—80kV
额定操作电压—AC/DC 110V/220V
3.8互感器的选择
1）电压互感器的选择，电压互感器的选择包含以下内容：按额定电压选择，一般来说要根据测量监视点的电压等级来确定，器原边电副边电压选择与原边接线有关：按工作场所选择户内、户外：按构造选择:≤35kV,采用油浸式普通结构或环氧树脂浇注干式结构；≥110kV，采用串级式电压互感器。按精确度等级选择：有测量仪表或继电器的形式和用途，确定电压互感器的精确度等级，查表，获得互感器在该精确度下的额定容量（校验用）。一般来说，可以根据以下原则确定精确度等级：计量用（接电度表），0.5级；供给监视用电度表、功率表或发电厂的电压继电器，1级；供给监视用电压表、电压继电器，3级。
2）电流互感器的选择:按额定电压选择:电流互感器安装位置的工作电压小于该电流互感器允许的最大工作电压;按额定电流选择即电流互感器安装位置的原边最大长期工作电流小于该电流互感器原边额定电流;按装置种类和互感器的型式选择电压等级6~10kV的电流互感器，多选择浇注绝绝缘式，而电压等级为35kV及以上的电流互感器，多选择户外型或安装在变压器、断路器套管中的。按精确度等级和副边负荷选择与电压互感器相似：计量用（接电度表）：0.5级；监视用电度表、功率表、发电厂电流表：1级；监视用其它表计：3级；只用于观测有无的表计：10级。
3.9 绘制电气主结线图
该牵引变电所主接线方案附录二所示。因有系统功率穿越，牵引变电所属通过式变电所，110kV侧采用外桥接线的单线三相牵引变电所，主要向牵引负荷和地区负荷供电。为了满足三相V-v两台变压器的需要则需要有两回电源线路。桥形接线110kV侧因有系统穿越功率通过母线，110kV线路设有继电保护装置，故110kV侧装有单相式三相电压互感器，27.5kV侧采用馈线断路
器100%备用的单母线接线。
4. 设计体会
通过这次课程设计，拓宽了知识面，锻炼了能力，综合素质得到较大提高。安排课程设计的基本目的，在于通过理论与实际的结合、人与人的沟通，进一步提高思想觉悟，并且加深对专业课的理解。尤其是观察、分析和解决问题的实际工作能力，以便培养成为能够主动适应社会主义现代化建设需要的高素质复合型人才。作为整个学习体系的有机组成部分。它的一个重要功能，在于运用学习成果，检验学习成果。运用学习成果，把课堂上学到的系统化的理论知识，尝试性地应用于实际设计工作，并从理论的高度对设计工作的现代化提出一些有针对性的建议和设想；检验学习成果，看一看课堂学习与实际工作到底有多大距离，并通过综合分析，找出学习中存在的不足，以便为完善学习计划，改变学习内容与方法提供实践依据。
对本科生来说，实际能力的培养至关重要，而这种实际能力的培养单靠课堂教学是远远不够的，必须从课堂走向实践。这也是一次预演和准备毕业设计工作。通过课程设计，能够找出自身状况与实际需要的差距，并在以后的学习期间及时补充相关知识，为求职与正式工作做好充分的知识、能力准备，从而缩短从校园走向社会的心理转型期。课程设计促进了本院人才培养计划的完善和课程设置的调整。近年来，本院为适应学生的实践需要陆续增设与调整了一系列课程，受到同学的欢迎，其中这次的设计很受同学们的喜欢。课程设计达到了专业学习的预期目的。在课程设计之后，同学们普遍感到不仅实际动手能力有所提高，更重要的是通过对软件开发流程的了解，进一步激发了各位同学对专业知识的兴趣，并能够结合实际存在的问题在专业领域内进行更深入的学习。
附录一 牵引变压器主要技术数据表[3]
设备型号 110000/110S F - 115000/110S F - 120000/110S F - 131500/110S F - 40000/110S F Y - 720000/110S F - 额定容量（kVA ） 10000 15000 20000 31500 40000 20000 额定电压（kV ）
高压 110 110 110 110 110 110 低压
27.5
27.5
27.5
27.5
27.5
27.5
额定电流（A）高压52.5 78.8 105 165 270 105 低压210 315 420 660 840 420
损耗（kV）空载16.5 22.5 27.5 38.5 38 25 短路59 80 104 148 180 115
阻抗电压（%）10.5 10.5 10.5 10.5 10.5 10.5 空载电流（%） 2.5 2 2 2 2.1 2 连接组别YN,d11 YN,d11 YN,d11 YN,d11 YN,d11 YN,d11
附录二牵引变电所主接线图[3]
参考文献
[1] 李彦哲，王果，张蕊萍，胡彦奎.电气化铁道供电系统与设计[M].兰州：兰州大学出版社，2006.
[2] 铁道部电气化局电气化勘测设计院，电气化铁路设计手册-牵引供电系统.北京：中国铁道出版社，1987.
[3] 贺威俊，简克良.电气化铁道供变电工程.北京:铁道出版社,1983.
供用电系统课程设计报告
供用电系统课程设计 （报告书范例） 姓名： 班级： 学号： 时间：
工厂供电课程设计任务书 一、设计题目：XX机械厂降压变电所的电气设计。 二、设计要求： 要求根据本厂所能取得的电源及本厂用电负荷的实际情况，并适当考虑到工厂生产的发展，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台数与容量、类型，选择变电所主结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，绘出设计图样。 三、设计依据： 1.工厂总平面图： 2.工厂负荷情况：本厂多数车间为两班制，年最大负荷利用小时为2500h，日最大负荷持续时间为5h。该厂除铸造车间、电镀车间和锅炉房属二级负荷外，其余均属三级负荷。低压动力设备均为三相，额定电压为380V。电气照明及家用电器均为单相，额定电压为220V。本厂的负荷统计资料如表1所示。
表1 工厂负荷统计资料 3.供电电源情况：按照工厂与当地供电部门签订的供电协议规定，本厂可由附近一条10KV的公用电源干线取得工作电源。该干线的走向参看工厂总平面图。该干线的导线牌号为LGJ-150，导线为等边三角形排列，线距为1.5m；干线首端（即电力系统的馈电变电站）距离本厂约7km。干线首端所装设的高压断路器断流容量为500MVA。此断路器配备有定时限过流保护和电流速断保护，定时限过电流保护整定的动作时间为1.7s。为满足工厂二级负荷的要求，可采用高压联
络线由邻近的单位取得备用电源。已知与本厂高压侧有电气联系的架空线路总长度为50km，电缆线路总长度为20km。 4.气象资料：本场所在地区的年最高气温为35o C，年平均气温为23o C，年最低气温为-8o C，年最热月平均最高气温为33o C，年最热月平均气温为26 o C，年最热月地下0.8m处平均温度为250C。当地主导风向为东北风，年雷暴日数为20。 5.地质水文资料：本厂所在地区平均海拔500m，地层以沙粘土为主；地下水位为1m。 6.电费制度：本厂与当地供电部门达成协议，在工厂变电所高压侧计量电能，设专用计量柜，按两部电费制交纳电费。每月基本电费按主变压器容量计为15元/kVA，动力电费为0.2元/kW.h，照明（含家电）电费为0.5元/kW.h。工厂最大负荷时的功率因数不得低于0.9。此外，电力用户需按新装变压器容量计算，一次性地向供电部门交纳供电贴费：6~10kV为800元/kVA。 四、设计任务： 要求在规定时间内独立完成下列工作量： 1、设计说明书，需包括： 1）前言。2）目录。3）负荷计算和无功功率补偿。4）变电所位置和型式的选择。5）变电所主变压器台数和容量、类型的选择。6）变电所主结线方案的设计。7）短路电流的计算。8）变电所一次设备的选择与校验。9）变电所进出线的选择和校验。10）变电所继电保护的方案选择。11）附录——参考文献。
新能源与动力工程学院课程设计报告 远程监控技术课程设计 专业电力工程与管理 班级电力1201 姓名周勇 学号201211321 指导教师王书平 2015年7月
兰州交通大学新能源与动力工程学院课程设计任务书 课程名称：远程监控技术课程设计指导教师（签名）： 班级：电力工程与管理1201 姓名：周勇学号：201211321 一、课程设计题目 电力系统远动变电站综合自动化的设计。 二、课程设计使用的原始资料（数据）及设计技术要求： 初步掌握变电站监控设计步骤和方法；了解变电站监控系统的整体构成。 三、课程设计的目的 主要目的是通过该课程设计使学生了解变电站监控系统的整体构成及关 键性技术，进一步巩固所学知识并能够合理利用。 四、课程设计的主要内容和要求（包括原始数据、技术参数、设计要求、工作量要求等） 1. 主要设计原则和主要设计标准； 2. 根据原始资料确定系统应实现的功能，包括调度中心及RTU应实现的功能。 3. 变电站监控系统的系统构成及配置； 4. 调度中心：系统构成、系统网络结构、软硬件配置等； 五、工作进度安排 7月 9 日熟悉课程设计内容及要求制定方案。 7月10日设计电路及软件测试。 7月11日采购数字电压表组件按照设计电路进行焊接。 7月12日产品整理并完成设计报告及答辩。 六、主要参考文献 [1] 柳永智，刘晓川主编．电力系统远动中国电力出版社，2006年7月。 [2]刘功，合肥供电公司，变电站综合自动化系统的发展。 审核批准意见 系主任（签字）年月日
指导教师评语及成绩指 导 教 师 评 语 成绩设计过程 （40） 设计报告 （50） 小组答辩 （10） 总成绩 （100） 指导教师签字： 年月
接触网的供电方式 我国电气化铁路均采用单边供电方式，即牵引变电所向接触网供电时，每一个供电臂的接触网只从一端的牵引变电所获得电能（从两边获得电能则为双边供电，可提高接触网末端网压，但由于其故障范围大、继电保护装置复杂等原因尚未有采用）。复线区段可通过分区亭将上下行接触网联接，实现“并联供电”，可适当提高末端网压。当牵引变电所发生故障时，相邻变电所通过分区亭实现“越区供电”，此时供电范围扩大，网压降低，通常应减少列车对数或牵引定数，以维持运行。 1、直接供电方式 如前所述，电气化铁路采用工频单相交流电力牵引制，单相交流负荷在接触网周围空间产生交变电磁场，从而对附近通信设施和无线电装置产生一定的电磁干扰。我国早期电气化铁路（如宝成线、阳安线）建设时，处于山区，地方通信技术不发达，铁路通信采用高屏蔽性能的同轴电缆，接触网产生的电磁干扰影响极小，不用采取特殊防护措施，因此上述单边供电方式亦称为直接供电方式（简称TR供电方式）。随着电气化铁路向平原和大城市发展，电磁干扰矛盾日显突出，于是在接触网供电方式上采取不同的防护措施，便产生不同的供电方式。目前有所谓的BT、AT和DN供电方式。从以下的介绍中可以看出这些供电方式有一个共同特点，即在接触网支柱田野侧，与接触悬挂同等高度处都挂有一条附加导线。电力牵引时，附加导线中通过
的电流与接触网中通过的牵引电流，理论上讲（或理想中）大小相等、方向相反，从而两者产生的电磁干扰相互抵消。但实际上是做不到的，所以不同的供电方式有不同的防护效果。
2、吸流变压器（BT）供电方式 这种供电方式，在接触网上每隔一段距离装一台吸流变压器（变比为1:1），其原边串入接触网，次边串入回流线（简称NF线，架在接触网支柱田野侧，与接触悬挂等高），每两台吸流变压器之间有一根吸上线，将回流线与钢轨连接，其作用是将钢轨中的回流“吸上”去，经回流线返回牵引变电所，起到防干扰效果。 由于大地回流及所谓的“半段效应”，BT供电方式的防护效果并不理想，加之“吸——回”装置造成接触网结构复杂，机车受流条件恶化，近年来已很少采用。 BT供电方式原理结线图 H—回流线；T—接触网；R—钢轨； SS—牵引变电所；BT—吸流 变压器。 牵引网阻抗与机车至牵引变电所的长度不是简单的线性关系。随着机车取流位置的不同，牵引网内的电流分布可有很大不同，例如图中当机车位于供电臂内第一台BT前方时，牵引负荷未通过吸流变压
目录 第一章供配电与电气照明系统概述 (2) 第二章照明系统的设计 (3) 2.1照明设计的负荷的选取与原则 (3) 2.2 照明设计的目的和原则 (4) 2.3 照明的分类方式 (4) 2.4照明灯具的要求 (6) 2.5照度计算 (7) 第三章电气设备的选型 (10) 3.1 开关的选型 (10) 3.2 插座的选型 (11) 3.3 断路器的选型 (12) 第四章供配电系统设计 (13) 4.1 负荷分级 (13) 4.2 负荷计算 (13) 参考文献 (16) 附录 (17)
摘要 西安建筑科技大学草堂校区13,14,15,16号楼总建筑面积33160平方米。由四栋楼组成一个教学楼系统，运用供配电照明的相关知识与实际的规范进行设计。根据本次供配电课程设计的要求，本设计方案考虑了教学楼作为公共建筑的设计要求，遵照建筑电气照明规范，民用住宅电气设计规范，建筑电气消防规范以及建筑防雷设计规范的要求，并根据学校建筑功能的实际要求，来完成相关的设计，根据照度计算和负荷计算选取相应的配电箱，灯具，导线，以及断路器等相关的电气设备，并根据实际计算值选取相应的大小。教学楼由四个部分，在一层相互独立二层以上相互连接，本楼电源从室外埋地电缆引入楼总箱，再由总箱引出连入每个单元的层箱，由层箱引出至每一层的用户配电箱，一般照明为三级负荷，电压等级为380V/220V，三相五线制引至各配电总箱。 照明系统设计，其中包括照度计算、灯具的选择、照明干线、插座导线截面积的选择以及导线的敷设方式。插座系统按高档住宅标准设计。插座回路与照明回路由同支路供电，一般插座安装高度为0.3米，潮湿场所应装设防潮、防溅型的插座接地系统采用TN—C—S系统。 关键词：照明设计；插座设计；照度计算；天正电气CAD。
电力系统监控技术课程设计 题目：牵引供电系统的遥信数据采集系统 班级：电气084班 姓名：戚懋 学号：200809320 指导教师：李亚宁 设计时间：2012年3月10日 评语： 成绩
1 设计原始资料 1.1 具体题目说明 远动系统的核心是SCADA系统，即数据采集与监视控制系统。在电力系统中，远动系统应用最为广泛，技术发展也最为成熟。针对图1.1提供的开闭所主接线电路图，进行远动系统模块的设计，设计出牵引供电系统的遥信数据采集系统。 图1.1 纽结型开闭所主接线电路图 1.2 要完成的内容 (1) 计算机绘制开闭所通用系统结构框图； (2) 设计一个具体的MCS－51单片机数据采集最小系统，开关量输入数据，路数为16路，开关量输入数据类型为各断路器、隔离开关的状态信息； (3) 选用问答式传输规约，以16路开关量为例，编写上传调度中心的遥信数据报文的帧结构； (4) 计算机绘制相应的遥信数据采集程序流程图。
2 硬件设计 2.1 各开关原件及数据采集点编号 2.1.1 各开关元件编号 如图2.1所示，对纽结型开闭所主接线电路中的开关元件进行编号，其中QS1—QS10为隔离开关编号，QF1—QF6为断路器编号。 TV1TV2 TV3TV4 QS1 QS4 QF1 QF2 QF3 QF4 QF5 QF6 QS3 QS6 QS2 QS7 QS8 QS9 QS5 QS10 TA1 TA2 TA3 TA4 TA5 TA7 TA6 TA8 TA9 TA10 TA11 TA12 图2.1 各开关元件编号图 2.1.2 数据采集点定义 根据图2.1中各开关元件的编号，对需要进行数据采集的开关元件进行十六制定义，数据定义如表2.1所示。
电力系统分析 综合课程设计报告 电力系统的潮流计算和故障分析 学院：电子信息与电气工程学院 专业班级： 学生姓名： 学生学号： 指导教师： 2014年 10月 29 日
目录 一、设计目的 (1) 二、设计要求和设计指标 (1) 2.1设计要求 (1) 2.2设计指标 (2) 2.2.1网络参数及运行参数计算 (2) 2.2.2各元件参数归算后的标么值： (2) 2.2.3 运算参数的计算结果： (2) 三、设计内容 (2) 3.1电力系统潮流计算和故障分析的原理 (2) 3.1.1电力系统潮流计算的原理 (2) 3.1.2 电力系统故障分析的原理 (3) 3.2潮流计算与分析 (4) 3.2.1潮流计算 (4) 3.2.2计算结果分析 (8) 3.2.3暂态稳定定性分析 (8) 3.2.4暂态稳定定量分析 (11) 3.3运行结果与分析 (16) 3.3.1构建系统仿真模型 (16) 3.3.2设置各模块参数 (17) 3.3.3仿真结果与分析 (21) 四、本设计改进建议 (22) 五、心得总结 (22) 六、主要参考文献 (23)
一、设计目的 学会使用电力系统分析软件。通过电力系统分析软件对电力系统的运行进行实例分析，加深和巩固课堂教学内容。 根据所给的电力系统，绘制短路电流计算程序，通过计算机进行调试，最后成一个切实可行的电力系统计算应用程序，通过自己设计电力系统计算程序不仅可以加深学生对短路计算的理解，还可以锻炼学生的计算机实际应用能力。 熟悉电力系统分析综合这门课程，复习电力系统潮流计算和故障分析的方法。了解Simulink 在进行潮流、故障分析时电力系统各元件所用的不同的数学模型并在进行不同的计算时加以正确选用。学会用Simulink ，通过图形编辑建模，并对特定网络进行计算分析。 二、设计要求和设计指标 2.1设计要求 系统的暂态稳定性是系统受到大干扰后如短路等，系统能否恢复到同步运行状态。图1为一单机无穷大系统，分析在f 点发生短路故障，通过线路两侧开关同时断开切除线路后，分析系统的暂态稳定性。若切除及时，则发电机的功角保持稳定，转速也将趋于稳定。若故障切除晚，则转速曲线发散。 图1 单机无穷大系统 发电机的参数： SGN=352.5MWA,PGN=300MW,UGN=10.5Kv,1=d x ,25.0'=d x ,252.0''=x x ,6.0=q x , 18.0=l x ,01.1'=d T ,053.0"=d T ,1.0"0=q T ,Rs=0.0028,H(s)=4s;TJN=8s,负序电抗：2.02=x 。 变压器T-1的参数:STN1=360MVA,UST1%=14%,KT1=10.5/242; 变压器T-2的参数:STN2=360MVA,UST2%=14%,KT2=220/121;
山东职业学院 毕业论文 题目：电气化铁道与城轨交通（地铁、 轻轨）供电方式比较分析原所在系：电气工程系 原专业班级：电气自动化技术 转入后班级：电气化铁道技术 姓名：xx 指导老师：xxxx 完成日期：2012 3 29
山东职业学院毕业论文评审表 指导教师：论文成绩： 指导教师评语： 指导教师签名： 年月日复审人：论文复审成绩： 复审人评语： 复审人签名： 年月日
山东职业学院毕业论文答辩情况记录 答 辩 题 目 对学生回答问题的评语 正确 基本 正确 经提示 回答 不 正确 未 回答 答辩委员会（或小组）评语： 答辩成绩： 答辩负责人签名： 年 月 日 系毕业论文领导小组审核意见： 组长签名： 年 月 日 注：毕业论文总成绩中，指导成绩占40%，复审成绩占20%，答辩成绩占40%
目录 第1章概述 (1) 第2章牵引供电系统 (2) 2.1 铁路牵引供电系统的供电方式 (2) 2.1.1 直接供电方式 (2) 2.1.2 吸流变压器（BT）供电方式 (2) 2.1.3 自耦变压器（AT）供电方式 (3) 2.1.4 直供+回流（DN）供电方式 (3) 2.2 城市电网对地铁的供电方式 (4) 2.2.1 集中供电方式 (4) 2.2.2 分散供电方式 (5) 2.2.3 混合供电方式 (5) 第3章牵引网的供电 (6) 3.1 铁路牵引网的供电方式 (6) 3.1.1 单边供电 (6) 3.1.2 上下行并联供电 (6) 3.1.3 双边供电 (7) 3.2 城轨牵引网的供电方式 (7) 3.2.1 第三轨 (7) 3.2.2 第四轨 (7) 3.2.3 架空电缆 (8) 总结 (9) 致谢 (10) 参考文献 (11)
单母线分段带旁路的接线出现误操作的几率很大，所以本设计不予采纳。 10KV 10KV采用带有母联断路器的双母线接线的分析：详见110KV变电所一次负荷设计 1.个人课程设计总结 桑瑾电气0804 0801120407 经过两个星期的努力，我们终于完成了本次变电所所电气主接线课程设计。回想这十多天的努力，虽然辛苦，却有很大的收获和一种成就感。 在这次课程设计中，在我们小组，我主要负责变压器选型以及短路电流计算，在电气主接线形式的确定中也发表了主要意见。 通过本次课程设计，我加深了对变电所电气主接线知识的理解，基本掌握了变电所电气主接线设计的步骤，所学的理论知识很好的运用到了实际工程中。在具体的设计过程中，涉及了很多知识，知识的掌握深度和系统程度都关系到整个设计的完整性和完善性，正是这样有趣而且具有挑战性的任务，激发了我的兴趣，我会尽可能的搜罗信息，设计尽量合理的电气主接线，而这个过程，也是我学习进步的过程。因此本次设计不但是我对所学的知识系统化，也锻炼了我查找资料、分析信息、选择判断的能力。 在之前的理论学习中，对变电所电气主接线设计的各种信息了解不够全面，对于《电力系统暂态分析》、《电力系统稳态分析》以及《发电厂电气部分》等专业可乘的知识不能联系起来，所学到的知识感觉都是分散的，不能融会贯通。而且以前所掌握的知识还不足以在整个课程设计中达到轻车熟路的程度。 通过此次课程设计，我熟悉和学习了变电所电气主接线设计和各种计算。其中包括：短路电流计算、电气设备选型、导体选择计算、防雷保护等。掌握了各种电气主接线使用条件、优缺点、接线形式。了解了各种电气设备的性能指标，校验方法，以及导线的选择。 在整个的程设计中，把遇到的疑问做了笔记，并通过各种资料去了解相关的知识。也希望带着这些疑问在学习中与其他同学讨论或请教来解决。除此之进行外变电所电气主接线设计通过边做边学习及向同学、老师请教，在规定时间内顺利完成了任务范围内的工作。 回顾整个课程设计的过程，自己还有以下一些方面需要进一步加强，同时也可以在以后的学习工作中不断勉励自己：虽说对整个设计过程中涉及的计算机基本的规范已有较为深刻的了解，但因为初次做变电所电气主接线设计，对部分设备性能、使用方面了解不足，在今后的学习中应通过多查阅各种相关资料来掌握；对于所学专业知识应多熟悉，将所学的知识联系起来。 本次课程设计大大增强了我们的团队合作精神，培养了我们自学的能力，
电气化铁道供电系统与设计课程设计报告 班级： 学号： 姓名 指导教师： 评语：
1. 题目 某牵引变电所丙采用直接供电方式向复线区段供电，牵引变压器类型为110/27.5kV，三相V-v接线，两供电臂电流归算到27.5kV侧电流如表1所示。 表1 已知参数 供电臂供电臂 长度km 端子平均电流 A 有效电流A 短路电流A 穿越电流A 左臂21.9 β238 318 917 206 右臂24.7 α184 266 1052 217 2. 题目分析及解决方案框架确定 在设计过程中，先按给定的计算条件求出牵引变压器供应牵引负荷所必须的最小容量，然后按列车紧密运行时供电臂的有效电流与充分利用牵引变压器过负荷能力，求出所需要的容量，称为校核容量。这是为确保牵引变压器安全运行所必须的容量。最后计算容量和校核容量，再考虑其他因素（如备用方式等），然后按实际系列产品的规格选定牵引的台数和容量，称为安装容量或设计容量。然后再变压器型号的基础之上，选取室外110kV侧母线，室外27.5kV侧母线以及室外10kV侧母线的型号。三相V,v结线牵引变压器是近年新研制的产品，它是将两台容量相等或不相等的单相变压器器身安装于同一油箱内组成的。三相V-v结线牵引变电所中装设两台V，v 结线牵引变压器，一台运行，一台固定备用。三相V-v结线牵引变电所不但保持了单相V-v结线牵引变电所的牵引变压器容量得到充分利用，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，对电力系统的负须影响比单线小，对接触网的供电可实现双边供电等优点，最可取的是，解决了单相V-v结线牵引变电所不便于采用固定备用及其自动投入的问题。考虑到V-v接线中装有两台变压器的特点，在确定110kV侧主接线时我们采用桥形接线。按照向复线区段供电的要求，其牵引侧母线的馈线数目较多，为了保障操作的灵活性和供电的可靠性，我们选用馈线断路器100%备用接线，这种接线也便于故障断路器的检修。按照选取的变压器的容量以及110kV侧的和牵引侧的主接线，可以做出设计牵引变电所的电气主接线。
城市轨道交通供电系统课程设计报告 专业：电气工程及其自动化 班级：电气 1001 姓名： XXXXXX 学号： 201009028 指导教师： XXXXXX 兰州交通大学自动化与电气工程学院 2013 年7月12日
1 设计原始资料 1.1 具体题目 杭州地铁1号线一期工程大体成南北走向，全线共设31座车站，如图1所示。正线线路全长约47.97km ，其中41.36km 为地下线路，6.14km 为高架线路，0.47km 为路基或路堑线路。车站及区间隧道采用了明挖法、明暗结合、矿山法、沉管法、盾构法等多种施工方法。试结合所学知识，设计地铁杂散电流腐蚀防护。 临平 南苑 余杭高铁 翁梅 乔司 乔司南九堡九和路七堡 彭埠火车东站闸弄口打铁关 西湖文化广场 武林广场龙翔桥 定安路 城站 婺江路 近江 江陵路 滨和路 西兴 滨康路 湘湖 图1 杭州地铁1号线线路图 1.2 要完成的内容 杭州地铁1号线杂散电流防护方案包括设置杂散电流排流网、杂散电流防护方法和集中式监测系统。 2 分析要设计的课题内容 地铁具有运量大、安全舒适、运输成本低等优点,且与地面的交通工具互不干涉,因此成为解决城市交通拥挤紧张状态的有效途径。 目前 地铁列车牵引动力一般用直流电,由设置在沿线的牵引变电所通过架空线或第三轨向列车馈送电量,并利用走形轨作为回流线路。直流供电的地铁系统的走形轨本身具有电阻且走形轨对地做不到完全绝缘,所以有一部分电流从走形轨泄漏到大地。这部分从走形轨漏
出的电流被称为杂散电流又叫迷流，如图1所示。 图1 城市轨道交通杂散电流腐蚀原理图 杂散电流防护设计应按照“以堵为主，以排为辅，堵排结合，加强监测”的原则设计。当杂散电流防护与安全接地发生矛盾时，优先考虑安全接地。杂散电流防护系统应符合《地铁杂散电流腐蚀防护技术规程》。 杭州地铁1号线牵引供电采用直流1500V供电，地下区段及高架线路全部用三轨接触网，车辆段采用柔性架空接触网。由于运营环境、经济和其它方面因素的限制，走行轨不可能完全绝缘于道床结构，因此不可避免地由走形轨向道床、车站和隧道结构泄漏电流，即杂散电流。杂散电流会对土建结构钢筋、钢轨、设备金属外壳和其他地下金属管线产生电腐蚀。杂散电流防护示意图如附录A所示。 3 杂散电流腐蚀防护方案 3.1 一般防护方案 (1) 堵——从源头上控制杂散电流产生 ①增加走形轨的长度，减小钢轨的电阻；各钢轨之间应有畅通的电气连接以保证低阻值的回流路径；缩短变电所之间的距离,采用双边供电。 ②增加轨道对地的过渡电阻；在车辆段的检修与停车库中，每一条线路的走形轨均应使用绝缘接头与车场线路的走形轨相隔离；增加埋地金属管线的阻值。 (2) 排——对杂散电流的收集 ①将整体道床和浮制板道床按一定要求焊接，作为主要杂散电流收集网。
随着科学技术的发展，远动技术的内容和实现的技术手段也在不断发展、更新,大体可分为3个阶段。 第一阶段 （20世纪30年代）：以继电器和电子管为主要部件构成远动设备。这些设备中用继电器、磁心构成遥信、遥调、遥控设备；用电子管和磁放大器构成脉冲频率式遥测；调制解调采用脉冲调幅式。这些设备的运行是可靠的，在电力系统的调度管理中发挥过一定的作用。 第二阶段 （50～60年代初）：以半导体器件为主体，采用模数转换技术和脉冲编码技术、信息论中抗干扰编码，与计算机技术相结合的综合远动设备；将遥信、遥测、遥调、遥控综合为循环式点对点远动设备；调制解调器采用调频制为主。 第三阶段 （60年代以后）：采用微型计算机构成远动系统，其主要特征是在主站端(调度端)形成前置机接收、处理远动信息，可以接收多个远方站的信息，前置机并可以向上级转发信息和驱动模拟盘。前置机应能接收处理符合标准的远动信息，还要能接入各类已在使用的远动设备的信息。后台机完成数据处理、驱动屏幕显示和打印制表等安全监控功能。后台机可采用超小型机、小型机或高档微型计算机。远方站的远动设备也采用微型机。这种系统除了传统的远动功能、模拟转换、遥信扫描、遥控之外，还扩展了事故顺序记录、全系统时钟对时、事故追忆、发（耗）电量统计和传送，增加当地功能，如电容器投切、接地检查，当地屏幕显示和打印制表以及其他需要的功能，远方站扩大功能时要发展成多机系统或采用高功能微型机。为了保证整个安全监控系统的可靠性，在远方站和主站端分别采用不停电电源，以及主站端采用双机备用切换系统。为保证信息传输的可靠性，需采用双通道备用。为适应电力系统调度管理中采用分层控制的方式，远动信息网也采用分层式结构，以保证有效地传输信息，减少设备和通道投资。 远动规约 由于电力生产的特点，发电厂、变电所和调度所之间的信息交换只能经过通道实现。信息传送只能是串行方式。因此，要使发送出去的信息到对方后，能够识别、接收和处理，就要对传送的信息的格式作严格的规定，这就是远动规约的一个内容。这些规定包括传送的方式是同步传送还是异步传送，帧同步字，抗干扰的措施，位同步方式，帧结构，信息传输过程。远动规约的另一方面内容，是规定实现数据收集、监视、控制的信息传输的具体步骤。例如，将信息按其重要性程度和更新周期，分成不同类别或不同循环周期传送；确定实现遥信变位传送、实现遥控返送校核以提高遥控的可靠性的方式，实现发（耗）电量的冻结、传送,实现系统对时、实现全部数据或某个数据的收集,以及远方站远动设备本身的状态监视的方式等。远动规约的制定，有助于各个制造厂制造的远方终端设备可以接入同一个安全监控系统。尤其在调度端(主站端) 采用微型机或小型机作为安全监控系统的前置机的情况下，更需要统一规约，使不同型号的设备能接入同一个安全监控系统。它还有助于制造设备的工厂提高工艺质量，提高设备的可靠性，因而提高整个安全监控系统的可靠性。远动规约分为循环式远动规约和问答式远动规约。在中国这两种规约并存。
电力牵引供变电技术比赛试卷 一、判断题（每小题2分，共30分） 1．我国电气化铁道牵引变电所由国家区域电网供电。（√）2．超高压电网电压为220kv—500kv。（×）3．采用电力牵引的铁路称为电气化铁路。（√）4．我国电气化铁道牵引变电所供电电压的等级为110kv—220kv。（√）5．电力系的电压波动值：就是电压偏离额定值或平均值的电压差。（√）6．电力牵引的交流制就是牵引网供电电流为直流的电力牵引电流制（×）7．由于铁路电力牵引属于二级负荷，所以牵引变电所须由两路高压输电线供电。（×）8．单相结线牵引变电所的优点之一是：牵引变压器的容量利用率（额定输出容量与额定容量之比值）可达100%。（√）9．单相结线牵引变电所的优点之一是：对电力系统的负序影响最小。（×）10．我国电气化铁路采用工频单相25 kV交流制。（√）11．对于三相YN，dll结线牵引变压器当两供电臂负荷电流大小相等时，重负荷绕组的电流大约是轻负荷绕组的电流的3倍。（√）12．三相YN，d11结线牵引变电所的缺点之一是：不能供应牵引变电所自用电和地区三相电力。 （×） 13．斯科特结线牵引变电所的优点之一是：当M座和T座两供电臂负荷电流大小相等、功率因数也相等时，斯科特结线变压器原边三相电流对称，不存在负序电流。（√）14．单边供电:接触网供电分区由两个牵引变电所从两边供应电能。（×）15．最简单的牵引网是由馈电线、接触网、轨道和大地、回流线构成的供电网的总称。（√） 二．填空题（每小题2分） 1．通常把发电、输电、变电、配电、用电装置的完整工作系统称为电力系统。 2.牵引变电系统由牵引变电所、接触网、馈电线、回流线、轨道、分区所、开闭所、 自耦变压器站、分段绝缘器和分相绝缘器等组成。 供电方式一般在重载铁路、高速铁路等负荷大的电气化铁路上采用。 4.分相绝缘器的作用是：串在接触网上，把两相不同的供电区分开，并使机车平滑过渡； 主要用在牵引变电所出口处和分区所处。
电气化铁路供电系统 试卷1 一、单项选择题（在每小题的四个备选答案中，选出一个正确的答案，并将其代码填入题干后的括号内。每小题1分，共20分） 1．我国电气化铁道牵引变电所由国家（ ）电网供电。 （ ） A 超高压电网 B 区域电网 C 地方电网 D 高压电网 2．牵引网包括 （ ） A 馈电线、轨道和大地、回流线 B 馈电线、接触网、轨道和大地、回流线 C 馈电线、接触网、回流线 D 馈电线、接触网、电力机车、大地 3．通常把（ ）装置的完整工作系统称为电力系统。 （ ） A 发电、输电、变电、配电、用电 B 发电、输电、配电、用电 C 发电、输电、配电、 用电 D 发电、输电、用电 4．低频交流制牵引网供电电流频率有：（ ） （ ） A 50Hz 或25Hz B 30Hz 或50Hz C 2163 Hz 或25Hz D 20Hz 或25Hz 5．单相结线牵引变电所牵引变压器的容量利用率（额定输出容量与额定容量之比值）可达( )。 （ ） A 100% B 75.6% C 50% D 25% 6．牵引变压器采用阻抗匹配平衡变压器时，阻抗匹配系数等于1时， 且副边两负荷臂电流I I αβ = ，原边三相电流（ ） （ ） A 平衡 B 无负序电流 C 对称 D 有零序电流 7．交流牵引网对沿线通信线的静电影响由（ ）所引起。 （ ） A 牵引网电流的交变磁场的电磁感应 B 牵引网电场的静电感应 C 牵引网电场的高频感应 D 牵引电流的高次谐波 8．牵引网导线的有效电阻0r r ξ=（0r 是直流电阻；ξ是有效系数）。对于 工频和牵引网中应用的截面不太大的铝、铜等非磁性导线，有效系数ξ（ ）。 （ ） A ξ≈1 B ξ≈2 C ξ≈3 D ξ≈4 9．以下不属于减少电分相的方法有（ ）。 （ ） A 采用单相变压器
信息系统分析与设计课程设计报告 设计课题：供电企业系统分析与设计 专业班级： 学生姓名： 学生学号： 指导教师：
一.工作准备 1.业务概况 什么是电力营销 电力营销是指在不断变化的电力市场中，以电力客户需求为中心，通过供用关系，使电力用户能够使用安全、可靠、合格、经济的电力商品，并得到周到、满意的服务。 电力营销的目标 电力营销管理以用户为中心，主要物理对象有用户、馈线、电杆及金具、电源、变压器、开关及相应设备、电能表、互感器（电压互感器、电流互感器）、失压仪、无功补偿设备、用电设备等。 电力营销的目标包括：对电力需求的变化做出快速反应，实时满足客户的电力需求；在帮助客户节能高效用电的同时，追求电力营销效率的最大化，实现供电企业的最佳经济效益；提供优质的用电服务，与电力客户建立良好的业务关系，打造供电企业市场形象、提高终端能源市场占有率等等方面。 电力系统——由发电、变电、输电、配电和用电等环节组成我们家里所使用的电力是怎么来的呢？首先要由发电厂发出电力，这个过程称为发电；发电厂所发出的电力要经过高压电网传送到各个变电站，这个过程称为送电；变电站将高电压转换成较低电压，这个过程称为变电；降低了电压以后的电力，通过四通八达的供电线路送入
千家万户，这个过程称为配电；最后，电力一直送到每家安装的电表，供家电使用，这称为用电。所以，家里的电灯要亮起来，一共要经过发电、送电、变电、配电和用电五个环节。供电局主要负责配电和用电，而电力营销系统则关注于用电环节。用电包括四个大部分，第一部分是新用户申请用电，供电局给予安装相关设备并供电，这称为业扩；第二部分是记录每个用电用户的用电量，并计算电费和收取电费，这称为计费和账务；第三部分是管理和维修供电和计量设备，保障计量准确，这称为计量；第四部分是保障用电安全，防止偷电和违章用电的发生，这称为用电检查。 城市重要用电用户的分类 大致可分为：居民生活用电（电压等级不满1kV、10kV）、大工业用电（电压等级为10、35、110kV）。其中对单耗电量特大的如电石、电介铝、电介烧碱、铁合金、合成氨、电炉黄磷、水泥、钢铁等再分别列价。此外，还分普通工业和非工业用电。后者为机关、机场、学校、医院、科研单位等用电。再有商业用电、部队，敬老院用电等。农业生产用电，中、小化肥用电、贫困县农业排灌用电等。（以上分为不满1kV、10kV、35kV电压等级）。其他还对重点煤矿企业生产用电，核工业、铀化工厂生产用电、氮肥、磷肥、钾肥等生产用电，再分别列价 电力营销管理的目标 充分满足用电户要求，实现快速报装接电，扩大企业规模，简化
电力系统课程设计报告 电力系统继电保护技术在创新的同时，对运行维护以 及装置保护原则等相关内容也有了新要求，下面是小编整理的电力系统课程设计报告，希望对你有帮助。 第一篇：电力系统继电保护二次回路维护与检修 传统的保护设备维护检修工作复杂，而且而保护性能不强，难以满足当前电力系统的使用需求，无法提供有效的保护，降低故障概率。相比之下，继电保护系统不仅能够为电力系统提供有效的保护，还能增加电力系统技术数据信息的安全性，对整个电力系统有着高效的防护和监视作用。继电保护装置结构相对简单，安装简便，在安装过程中所需的人力和物力资源较少，安装工作的时间较短，成本较低，减少了企业的资金投入，有助于企业的长久发展。继电保护装置的零部件通常是由绝缘材料制成，继电保护装置采用绝缘材料可以有效的对装置起到保护作用，同时可以避免设备遭到腐蚀。从当前继电保护装置的发展趋势来看，采用新型的保护材料是一种必然趋势，这不仅可以保证装置的有效运行，还可以保障整个电力系统的安全可靠运行，确保电力作业人员的安全。 有效维护电力系统数据信息安全；现代社会已经进入 了信息时代，信息安全受到了前所未有的重视，电力行业作为社会运行的基础，其信息安全值得重视。继电保护二
次回路作为一种新型的现代化电力系统设备，不仅能够降低系统痴线故障的几率，保证继电保护工作及时有效地进行，还能对电力系统中的数据信息进行有效的保护，防止信息泄露，保护电力系统的平稳运行。减少电网运行投资成本；继电保护二次回路构造简单，运用现代新型材料制成的回路系统成本相对更加低廉，其体型较小，质量不大，方便于继电保护二次回路的施工，也利于继电保护二次回路的维护，人力物力投入相对较少，减少了资金投入。继电保护装置性能优越；继电保护二次回路可以提高装置的抗腐蚀能力，避免其在运行过程中因为受外在因素影响而发生腐蚀问题，另外，其特殊的材质还可以防止电磁效应对继电保护装置产生影响，从而大幅度提升了继电保护装置的抗干扰能力。继电保护二次回路的自动化优势；电力系统如果出现系统性故障，继电保护装置就能够及时准确的判断出系统以及设备元件所存在的问题，同时对运行中的设备进行切断保护，并且能够提醒运行维护管理人员设备故障的准确位置，从而方便工作人员对故障进行排查检修，与其它设备相比，其优势十分明显。能耗损失小，安装方便；随着电力相关技术的不断完善，继电保护装置的综合性能越来越好，其在实际运行过程中所需的能耗也越来越小，其经济效益相对较高。此外，继电保护装置的安装与拆卸比较简单，只需按照安装图纸操作即
电气化铁道主要供电方 式 Company number：【0089WT-8898YT-W8CCB-BUUT-202108】
接触网的供电方式 我国电气化铁路均采用单边供电方式，即牵引变电所向接触网供电时，每一个供电臂的接触网只从一端的牵引变电所获得电能（从两边获得电能则为双边供电，可提高接触网末端网压，但由于其故障范围大、继电保护装置复杂等原因尚未有采用）。复线区段可通过分区亭将上下行接触网联接，实现“并联供电”，可适当提高末端网压。当牵引变电所发生故障时，相邻变电所通过分区亭实现“越区供电”，此时供电范围扩大，网压降低，通常应减少列车对数或牵引定数，以维持运行。 1、直接供电方式 如前所述，电气化铁路采用工频单相交流电力牵引制，单相交流负荷在接触网周围空间产生交变电磁场，从而对附近通信设施和无线电装置产生一定的电磁干扰。我国早期电气化铁路（如宝成线、阳安线）建设时，处于山区，地方通信技术不发达，铁路通信采用高屏蔽性能的同轴电缆，接触网产生的电磁干扰影响极小，不用采取特殊防护措施，因此上述单边供电方式亦称为直接供电方式（简称TR供电方式）。随着电气化铁路向平原和大城市发展，电磁干扰
矛盾日显突出，于是在接触网供电方式上采取不同的防护措施，便产生不同的供电方式。目前有所谓的BT、AT和DN供电方式。从以下的介绍中可以看出这些供电方式有一个共同特点，即在接触网支柱田野侧，与接触悬挂同等高度处都挂有一条附加导线。电力牵引时，附加导线中通过的电流与接触网中通过的牵引电流，理论上讲（或理想中）大小相等、方向相反，从而两者产生的电磁干扰相互抵消。但实际上是做不到的，所以不同的供电方式有不同的防护效果。 2、吸流变压器（BT）供电方式 这种供电方式，在接触网上每隔一段距离装一台吸流变压器（变比为1:1），其原边串入接触网，次边串入回流线（简称NF 线，架在接触网支柱田野侧，与接触悬挂等高），每两台吸流变压器之间有一根吸上线，将回流线与钢轨连接，其作用是将钢轨中的回流“吸上”去，经回流线返回牵引变电所，起到防干扰效果。 由于大地回流及所谓的“半段效应”，BT供电方式的防护效果并不理想，加之“吸——回”装置造成接触网结构复杂，机车受流条件恶化，近年来已很少采用。
山东大学 电力系统基础课程设计说明书 电气工程学院 胡明20071901068 2010/7/5
前言 电力工业是国民经济发展的基础工业。电网是电力工业发展的一个重要环节，一个良好的电网结构能便利地实现电的供需平衡，更好地使电源结构优化。良好的规划方案是良好的电网结构的基础，它应能保证系统在安全稳定的方式下运行，并且在此前提下获得最良好的经济效益和社会效益。良好的规划方案是电力工程前期工作的重要组成部分，它是关于本体工程的总体规划，是具体建设项目实施的方针和原则，是工程建设的关键环节。做好规划设计工作对工程建设的工期质量、投资费用和建成投产后的运行安全可靠性和生产的综合经济效益，起着决定性的作用。 电力系统规划、设计及运行的根本任务是，在国民经济发展计划的统筹安排下，合理开发、利用动力资源，用较少的投资和运行成本，来满足国民经济各部门及人民生活不断增长的需要，提供充足、可靠和质量合格的电能。 电力系统包括发电、送电、变电、配电、用电以及与之相适应的通信、安全自动装置、继电保护、调度自动化等设施。国内外大量事实表明，供电的可靠、经济以及电能的质量水仅取决于系统中各种设备的性能和质量，而且还取决于电力系统的规划、设计及远行管理水平。 电力系统规划是根据国民经济发展计划和现有电力系统实际情况，结合能源和交通条件，分析负荷及其增长速度，预计电力电量的发展，提出电源建设和系统网架的设想，拟定科研、勘测、设计以及新设备试制等任务。 电力系统课程设计是在学完电力系统课程后的一次综合性训练，复习巩固本课程及其他课程的有关内容、增强工程观念，培养电力网规划设计的能力。 通过课程设计应达到下列要求：
名词解释 1.遥测即远程测量：应用远程通信技术进行信息传输,实现对远方运行设备的监视和控制。遥信即远程指示；远程信号：对诸如告警情况、开关位置或阀门位置这样的状态信息的远程监视。遥控即远程命令：应用远程通信技术，使运行设备的状态产生变化。遥调即远程调节：对具有两个以上状态的运行设备进行控制的远程命令。 2.远动技术是一门综合性的应用技术，它的基本原理包括数据传输原理、编码理论、信号转换技术原理、计算机原理等。远动配置是指主站与若干子站以及连接这些站的传输链路的组合体。远动系统是指对广阔地区的生产过程进行监视和控制的系统，它包括对必需的过程信息的采集、处理、传输和显示、执行等全部的设备与功能。 3.误码率：错误接收的码元数与传送的总码元数之比。用Pe表示。误比特率：错误接收的信息量与传送信息总量之比。用Peb表示。在远动系统中，为了正确的传送和接收信息，必须有一套关于信息传输顺序、信息格式和信息内容等的约定，这一套约定称为规约或协议。 4.当同步字在信道中受到干扰，使其中某些码元发生变位，致使收端检测不出同步字，称为漏同步。当接收到的信息序列中，出现与同步字相同的码序列时，在对同步字检测时会把它误判为同步字，造成假同步。收发两端发送时钟和接收时钟的相位差<∏时，数字锁相电路在工作过程中，通过相位调整，会使两者的相位差继续增加，直到≈2∏，造成两端时序错一位，这种情况称为反校。 5.事件指的是运行设备状态的变化，如开关所处的闭合或断开状态的变化，保护所处的正常或告警状态的变化。事件顺序记录是指开关或继电保护动作时，按动作的时间先后顺序进行的记录。事件分辨率指能正确区分事件发生顺序的最小时间间隔。 6.完成一次A/D转换所需的时间，称为转换时间，其倒数称为转换速率。 7.数字滤波就是在计算机中用一定的计算方法对输入信号的量化数据进行数学处理，减少干扰在有用信号中的比重，提高信号的真实性。死区计算是对连续变化的模拟量规定一个较小的变化范围。对电力系统中每一个运行参数量用上限值和下限值来规定其允许的运行范围，用这些量的实时运行值与其限值作比较，一旦发现某一量超出允许范围即判为越限，可能是越上限或越下限。这时，一方面要对这一重置越限标志，另一方面要发出信号，这一功能称为越限比较 8.标度变换又称为乘系数，是将A/D转换结果的无量纲数字量还原成有量纲的实际值的换算方法。电力系统在运行过程中随时可能发生事故，把事故发生前后的一段时间内遥测数据的变化情况保存下来，为今后的事故分析提供原始依据，这就是事故追忆功能。 9.直流采样是将直流的电压信号经模/数转换后得到数字量，数字量的值与直流信号的大小成正比。直接对交流电压、电流进行采样，用软件完成各类电量变送器的功能，从而获得全部电量信息，这就是交流采样要完成的工作。 10.计算机网络是指通过数据通信系统把地理上分散的、有独立处理能力的计算机系统连接起来，依靠功能完善的网络软件实现网络资源共享的一种计算机系统。 11.调度自动化系统的可靠性由远动系统的可靠性和计算机系统的可靠性来保证。它包括设备的可靠性和数据传输的可靠性。实时性可以用总传送时间、总响应时间来说明。总传送时间是从发送站事件发生起，到接收站显示为止，事件信息经历的时间。总响应时间是从发送站的事件启动开始、至接收到接收站反送响应为止之间的时间间隔。数据的准确性可以用总准确度、正确率、合格率等进行衡量。 12.MTBF平均无故障工作时间指系统或设备在规定寿命期限内、在规定条件下、相邻失效之间的持续时间的平均值，也就是平均故障间隔时间。 简答： 1.远动信息的传输模式 可以采用循环传输模式CDT和问答传输模式POLLING。CDT传输模式：厂站端将要发送的远动信息按规约的规定组成各种帧，再编排帧的顺序，一帧一帧地循环向调度端传送。问答传输模式也称polling方式。在这种传输模式中，若调度端要得到厂站端的监视信息，必须由调度端主动向厂站端发送查询命令报文。 2.远动系统配置的基本模式 远动配置是指主站与若干子站以及连接这些站的传输链路的组合体。常用的远动配置有下面一些类型。①点对点配置主站与子站之间通过专用的传输链路相连接的一种配置。②多路