_動(dòng)車論壇_交流牽引變電所的負(fù)荷計(jì)算

1、石家莊鐵道學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)1第 1 章 緒論1.1 電氣化鐵路組成鐵路電氣化已經(jīng)成為世界各國牽引動(dòng)力現(xiàn)代化的主要方向，且各國都把它作為發(fā)展國家經(jīng)濟(jì)的重大技術(shù)措施之一，并納入國家長遠(yuǎn)發(fā)展規(guī)劃。電氣化鐵路是由電力機(jī)車和牽引供電系統(tǒng)兩大部分組成。牽引供電裝置一般又分成牽引變電所和接觸網(wǎng)兩部分，所以人們又稱電力機(jī)車、牽引變電所和接觸網(wǎng)為電氣化鐵道的“三大元件” 。電氣化鐵路的牽引供電系統(tǒng)本身并不產(chǎn)生電能，而是將電力系統(tǒng)的電能傳遞給電力機(jī)車的。隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展，電力機(jī)車也必將全部取代蒸汽機(jī)車和內(nèi)燃機(jī)車，因此對(duì)牽引供電系統(tǒng)的設(shè)計(jì)也必然要求越來越科學(xué)和合理。目前電氣化鐵路主要有四種電流制，即直流制、三相交流制

2、、單相低頻交流制和單相工頻交流制。我國電氣化鐵道大多數(shù)采用網(wǎng)壓為 25KV 的單相工頻交流制。1.2 國內(nèi)外電氣化鐵路現(xiàn)狀從世界各國鐵路發(fā)展史來看，電氣化鐵路的蓬勃發(fā)展已經(jīng)成為必然的趨勢(shì)。預(yù)計(jì)到 2015 年，世界上將有 23 個(gè)修建高速電氣化鐵路的國家和地區(qū)，里程將突破30000kM。預(yù)計(jì)到 2005 年，我國電氣化鐵路里程將達(dá)到 20000kM，到 2010 年將達(dá)到 26000kM，鐵路電氣化率將達(dá)到 34.6%，電氣化復(fù)線率將增加到 68.9%，電氣化鐵路承擔(dān)的客貨運(yùn)量將占鐵路總運(yùn)量的 65%以上。到那個(gè)時(shí)候，我國的 5 條主要繁忙大干線：京哈線、京廣線、京滬線、隴海線和滬杭浙贛線都將

3、全線實(shí)現(xiàn)電氣化；八縱八橫 16 條主通道中將有 12 條基本建成電氣化鐵路；另外，還將修建多條電氣化客運(yùn)專線；全國 6 個(gè)大區(qū)：西南、西北、華北、中南、東北和華東的電氣化鐵路將基本連接成網(wǎng)；而我國第一條高速電氣化鐵路(京滬高速電氣化鐵路)也將全面動(dòng)工興建。屆時(shí)，我國的電氣化鐵路里程將躍居世界第二位。1.3 電氣化鐵路的優(yōu)越性電氣化鐵路的優(yōu)越性主要體現(xiàn)在：(1)拉得多，跑得快，運(yùn)輸能力大，可滿足重載、高速、大運(yùn)量的鐵路干線和大陡坡、長隧道的山區(qū)鐵路運(yùn)輸?shù)男枰?。石家莊鐵道學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)2(2)節(jié)約能源消耗，綜合利用能源。蒸汽牽引要燃燒優(yōu)質(zhì)煤，而內(nèi)燃牽引要以價(jià)格較高的柴油為燃料，其總功效并不理想。電力

4、牽引從現(xiàn)代化的電力系統(tǒng)取得電能，總功效是原來的一倍甚至幾倍，節(jié)約了能源消耗。同時(shí)，由于電力牽引是從電力系統(tǒng)取得電能，而電力系統(tǒng)可綜合利用水力、風(fēng)力、煤炭(包括劣質(zhì)煤)、天然氣、原子能等各種能源發(fā)電，所以電力牽引可以綜合利用各種能源，達(dá)到經(jīng)濟(jì)合理地使用國家能源的目的。 (3)經(jīng)濟(jì)效益好。首先，電力牽引的上述兩個(gè)優(yōu)點(diǎn)，能產(chǎn)生好的經(jīng)濟(jì)效益，大大降低運(yùn)輸成本。而且電力機(jī)車不需添加燃料，速度快，宜跑長途，從而減少了檢修基地、機(jī)器設(shè)備和人員；同時(shí)，電力機(jī)車功率大，拉得多，跑得快，周轉(zhuǎn)時(shí)間短，減少了機(jī)車運(yùn)用臺(tái)數(shù)；電力機(jī)車的電機(jī)和電器等運(yùn)行可靠，檢修周期長、次數(shù)少等，這些都能促使運(yùn)輸成本大大降低。(4)對(duì)環(huán)境

5、無污染，勞動(dòng)條件好，有利于實(shí)現(xiàn)凈化運(yùn)輸。蒸汽機(jī)車和燃機(jī)車運(yùn)行時(shí)，排出大量的煤煙和油煙，對(duì)人身體危害很大。而電力機(jī)車運(yùn)行時(shí)，不會(huì)產(chǎn)生上述有害氣體。對(duì)環(huán)境無污染，鐵路乘務(wù)人員勞動(dòng)條件好，旅客比較舒服，鐵路沿線居民不受煤煙、油煙之害，有利于實(shí)現(xiàn)凈化運(yùn)輸。(5)有利于鐵路沿線實(shí)現(xiàn)電氣化，促進(jìn)工農(nóng)業(yè)發(fā)展。牽引供電系統(tǒng)除了主要向電力機(jī)車供電以外，還可以解決無地方電源地區(qū)的鐵路其他用電，以及鐵路沿線的城鎮(zhèn)、鄉(xiāng)村小量用電。1.4 本設(shè)計(jì)主要內(nèi)容簡介本次設(shè)計(jì)為交流牽引變電所的負(fù)荷計(jì)算。該牽引變電所為上、下行復(fù)線區(qū)段單邊供電，且采用直供加回流供電方式，主要內(nèi)容有：(1)牽引變電所的主接線形式本次設(shè)計(jì)的牽引變電所為

6、高壓側(cè)采用橋式接線的三相牽引變電所，裝設(shè)兩臺(tái)同型號(hào)同容量的三相兩繞組牽引變壓器，且采用兩回路供電。牽引負(fù)荷側(cè)主接線采用隔離開關(guān)分段的單母線接線方式，其饋線采用饋線斷路器 100%備用的接線方式。(2)牽引變壓器的選擇根據(jù)所給原始數(shù)據(jù)，通過計(jì)算牽引變電所的饋線電流、計(jì)算容量、校核容量，并比較分析各種變壓器的優(yōu)缺點(diǎn)，進(jìn)而正確合理地的選擇變壓器的型號(hào)及容量。本設(shè)計(jì)重點(diǎn)也在于此。由于時(shí)間倉促，設(shè)計(jì)者能力有限以及設(shè)計(jì)者缺少必要的實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)，此設(shè)計(jì)難免有不足之處，敬請(qǐng)各位老師指正。石家莊鐵道學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)3第 2 章 牽引變電所概述2.1 電氣化鐵路供電系統(tǒng)電氣化鐵路牽引供電系統(tǒng)包括牽引變電所、接觸網(wǎng)、饋電線

7、、軌道、回流線。一般把接觸網(wǎng)、饋電線、軌道、回流線叫做牽引網(wǎng)。因此電力牽引供電系統(tǒng)是由牽引變電所和牽引網(wǎng)構(gòu)成的向電力機(jī)車供電的完善的工作系統(tǒng)。牽引供電系統(tǒng)一般由國家電力系統(tǒng)或發(fā)電廠用專門的高壓輸電線路供電。電力系統(tǒng)有許多種電等級(jí)網(wǎng)絡(luò)和設(shè)備，其中 110kV 及以上電壓等級(jí)的輸電線路，用區(qū)域變電所中的變壓器聯(lián)系起來，主要用于輸送強(qiáng)大電力，利用它們向電氣化鐵路的牽引變電所輸送電力，供電牽引用電。為了保證供電的可靠性，由電力系統(tǒng)送到牽引變電所高壓輸電線路為雙回線。雙回線互為備用，平時(shí)均處于帶電狀態(tài)，一旦一條回路發(fā)生供電故障，另一條回路自動(dòng)投入，保證不間斷供電。電氣化鐵路供電系統(tǒng)包括以下幾個(gè)部分(如圖

8、 2-1 所示):圖 2-1 電氣化鐵道供電系統(tǒng)(1)區(qū)域變電站或發(fā)電廠；(2)三相交流高壓輸電線，這兩部分可以稱為電氣化鐵路一次供電系統(tǒng)，其功能是發(fā)電、變電和輸電；(3)牽引變電所，把一次供電系統(tǒng)輸送來的三相交流高壓電能變換成較低電壓的適合電力機(jī)車使用要求的電能；(4)饋電線，把牽引變電所變換后的電能送到接觸網(wǎng)；(5)接觸網(wǎng)，把電能輸送到電力機(jī)車；(6)軌道、大地，作為牽引電流回歸通路；(7)回流線，把軌道、地中的牽引回歸電流導(dǎo)入牽引變電所的主變壓器；(8)電力機(jī)車。石家莊鐵道學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)4對(duì)電氣化鐵路供電系統(tǒng)的基本要求是：(1)保證向電氣化鐵路安全、可靠、不間斷的供電；(2)提高供電質(zhì)量，

9、保證必需的電壓水平；(3)提高功率因數(shù)，減少電能損失，降低工程投資和運(yùn)營費(fèi)用；(4)盡量減少單相牽引負(fù)荷在電力系統(tǒng)中引起的負(fù)序電流、負(fù)序電壓和高次諧波的影響；(5)盡量減少對(duì)鄰近的通信線路的干擾影響。2.2 牽引變電所概述牽引變電所是交流工頻單相電力牽引供變電系統(tǒng)的重要環(huán)節(jié)，它包括供電系統(tǒng)中的開閉所、分區(qū)所和自耦變壓器所。這些供電設(shè)施構(gòu)成了電氣化鐵路的牽引供電系統(tǒng)。它的主要任務(wù)是將電力系統(tǒng)輸送的三相高壓電變換成適合電力機(jī)車使用的電能。牽引變電所的任務(wù)是將電力系統(tǒng)三相電壓降低，同時(shí)以單相方式饋出。降低電壓是由牽引變壓器來實(shí)現(xiàn)的，將三相變?yōu)閱蜗嗍峭ㄟ^變電所的電氣接線來達(dá)到的。由于鐵路電力牽引屬于一

10、級(jí)負(fù)荷，所以牽引變電所須由兩路高壓輸電線供電，并且在牽引變電所中設(shè)置兩臺(tái)牽引變壓器。牽引變電所的額定電壓，原邊通常為110kV(或 220kV);副邊為 27.5kV，比接觸網(wǎng)的額定電壓高 10%；AT 供電方式牽引變壓器副邊額定電壓為 55kV 或 227.5kV。其中，三相 YN，d11 結(jié)線牽引變電所是我國電氣化鐵道目前采用多的一類。本次設(shè)計(jì)采用的即為三相 YN，d11 結(jié)線牽引變電所，它將 110kV 三相高壓電變換為 27.5kV 單相電，并供給牽引網(wǎng)。這種牽引變電所中裝設(shè)兩臺(tái)三相 YN，d11接線牽引變壓器，可并聯(lián)運(yùn)行，也可以一臺(tái)運(yùn)行，另一臺(tái)固定備用。其優(yōu)點(diǎn)是牽引變電所低壓側(cè)保持三

11、相，有利于供應(yīng)牽引變電所自用電和地區(qū)三相電力。但其主要缺點(diǎn)是牽引變壓器容量不能得到充分利用。牽引變電所一次側(cè)(電源側(cè))的供電方式可分為一邊供電、兩邊供電和環(huán)形供電。一邊供電就是牽引變電所的電能由電力系統(tǒng)中一個(gè)方向的發(fā)電廠送來；兩邊供電是指牽引變電所的電能由電力系統(tǒng)中兩個(gè)方向的發(fā)電廠送來；環(huán)形供電是指若干個(gè)發(fā)電廠、地區(qū)變電站通過高壓輸電線連接成環(huán)形的電力系統(tǒng)。本設(shè)計(jì)采用一邊供電，它的電力系統(tǒng)的頻率穩(wěn)定、電壓波動(dòng)的幅度都較小。同時(shí)，由于本設(shè)計(jì)采用兩路電源進(jìn)線，從而保證電氣化鐵路的供電不會(huì)中斷。牽引變電所按承擔(dān)供電臂的供電任務(wù)分類可分為集中供電方式和分散供電方式。每個(gè)牽引變電所單獨(dú)完成所轄區(qū)域供電臂

12、供電任務(wù)的供電方式即為集中供電方式，石家莊鐵道學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)5通常設(shè)置兩臺(tái)變壓器；而分散供電方式就是每個(gè)牽引變電所除了正常完成所轄供電臂的供電任務(wù)外，尚能在事故或檢修的情況下承擔(dān)相鄰變電所所轄供電臂的供電任務(wù)，即越區(qū)供電，可設(shè)置一臺(tái)變壓器。本次設(shè)計(jì)采用集中供電方式，要求變電所有兩回路進(jìn)線，且該兩回路進(jìn)線應(yīng)來自不同的電源點(diǎn)。2.3 牽引變電所主接線將三相電壓變?yōu)閱蜗嚯妷菏峭ㄟ^變電所的電氣接線來實(shí)現(xiàn)的。牽引變電所(包括開閉所，分段開關(guān)段等)的電氣主接線是指由主變壓器、斷路器、隔離開關(guān)等各種電氣元件及其連接導(dǎo)線所組成的接受和分配電能的電路。電氣主接線反映了牽引變電所的基本結(jié)構(gòu)和功能。在運(yùn)行中，它能表明

13、電能的輸送和分配的關(guān)系以及變電所一次設(shè)備的運(yùn)行方式，成為實(shí)際運(yùn)行操作的依據(jù)。在設(shè)計(jì)中，主接線的確定對(duì)變電所的電氣設(shè)備選擇、配電裝置布置、以及變電所的技術(shù)經(jīng)濟(jì)指標(biāo)都具有重大的影響。主接線要求應(yīng)可靠地保證對(duì)電力牽引負(fù)荷和地區(qū)負(fù)荷供電的需要，應(yīng)能減少投資和運(yùn)行費(fèi)用，應(yīng)保證運(yùn)行靈活、檢修維護(hù)安全方便，應(yīng)力求接線簡單、明顯，操作簡便可靠。牽引變電所電氣主接線采用不同形式的母線即構(gòu)成不同的接線形式。從供電系統(tǒng)長期運(yùn)行實(shí)踐中，主接線是根據(jù)變電所的容量規(guī)模、性能要求、電源條件及配電出線的要求確定的，其基本主接線形式有：單母線分段接線、帶旁路母線的單母線分段接線、雙母線接線、橋式接線、雙 T 式接線。本次設(shè)計(jì)的

14、牽引變電所為高壓側(cè)采用橋式接線的三相牽引變電所主接線，裝設(shè)兩臺(tái)同型號(hào)同容量的三相兩繞組牽引變壓器。橋式接線根據(jù)連接橋所處位置的不同，又可分為內(nèi)橋式接線和外橋式接線。本設(shè)計(jì)采用的是內(nèi)橋式接線，同時(shí)為了提高內(nèi)橋式接線供電的可靠性和運(yùn)行的靈活性，又在進(jìn)線斷路器外側(cè)設(shè)置了一條帶隔離開關(guān)的橫向母線，稱之為外跨條。這種形式的主接線在兩條電源進(jìn)線回路上均設(shè)有斷路器，任意一條電源線路故障時(shí)，另一條都可自行投入使用，不影響向牽引變電所的供電。它不但能滿足牽引變電所的可靠性，具有一定的運(yùn)行靈活性，使用電器少，建造費(fèi)用低，而且在結(jié)構(gòu)上便于發(fā)展為單母線或具有旁路母線的單母線結(jié)線。 牽引負(fù)荷側(cè)主接線采用隔離開關(guān)分段的單

15、母線接線方式，其饋線采用饋線斷路器 100%備用的接線方式。單母線分段后可進(jìn)行輪換檢修，既具有單母線接線簡單明顯，經(jīng)濟(jì)方便的優(yōu)點(diǎn)，又在一定程度上提高了供電可靠性。而饋線斷路器的 100%備用雖操作轉(zhuǎn)換較方便，但投資較大?？紤]到本設(shè)計(jì)中饋線數(shù)量較少，故采用此種備用方式。此外，牽引變電所的直流操作電源采用復(fù)式整流裝置。為提高整流電源的獨(dú)立石家莊鐵道學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)6性和可靠性，整流裝置的交流電壓除取自 27.5kV 側(cè)所用電變壓器 T-3 外，還取自110kV 進(jìn)線隔離開關(guān)外側(cè)設(shè)置的 110kV/0.23kV 的單相變壓器 0T，以便在正常和事故情況下都能可靠的向整流裝置供電。牽引變電所主接線圖見附錄

16、 B。2.4 牽引變電所主變壓器牽引變壓器是一種特殊電壓等級(jí)的電力變壓器，應(yīng)滿足牽引負(fù)荷變化劇烈、外部短路頻繁的要求，是牽引變電所的“心臟” 。牽引變電所內(nèi)的變壓器，根據(jù)用途不同，分為主變壓器(牽引變壓器)、動(dòng)力變壓器、自耦變壓器(AT)、所用變壓器幾種；根據(jù)接線型式不同，又有單相變壓器、三相變壓器、三相-二相變壓器等。動(dòng)力變壓器一般是給本所以外的非牽引負(fù)荷供電，電壓等級(jí)一般為 27.5/10kV，容量從幾百至幾千 KVA 不等。自耦變壓器(AT)是 AT 供電的專用變壓器，自身阻抗很小，一般沿牽引網(wǎng)每 1020kM 設(shè)一臺(tái)，用以降低線路阻抗，提高網(wǎng)壓水平及減少通信干擾。本次設(shè)計(jì)中，根據(jù)用途，

17、主要用到了三相主變壓器和所用變壓器。主變壓器是牽引變電所內(nèi)的核心設(shè)備，擔(dān)負(fù)著將電力系統(tǒng)供給的 110kV的三相電源變換成適合電力機(jī)車使用的 27.5kV的單相電的任務(wù)。由于牽引負(fù)荷具有極度不穩(wěn)定、短路故障多、諧波含量大等特點(diǎn)，運(yùn)行環(huán)境比一般電力負(fù)荷惡劣的多，因此要求牽引變壓器過負(fù)荷和抗短路沖擊的能力要強(qiáng)，這也是牽引變壓器區(qū)別于一般電力變壓器的特點(diǎn)。而所用變壓器(又稱自用電變壓器)是給本所的二次設(shè)備、檢修設(shè)備以及日常生活、照明負(fù)荷供電的設(shè)備，電壓一般為 27.5/0.4kV或 27.5/0.23kV，容量從幾十至幾百KVA不等，本所用變壓器電壓為 27.5/0.4kV，容量為 80KVA。另外，

18、在變壓器發(fā)生事故或檢修時(shí)，變電所一般采用移動(dòng)式或固定式備用變壓器。采用移動(dòng)式備用時(shí)，牽引變電所需設(shè)置專用的岔線。由于本次設(shè)計(jì)的牽引變電所不設(shè)置專用的岔線，所以采用固定式備用變壓器。2.5 牽引變電所向接觸網(wǎng)的供電方式對(duì)于單線區(qū)段，牽引變電所向接觸網(wǎng)供電的方式有單邊供電和兩邊供電；對(duì)于雙線區(qū)段，牽引變電所向接觸網(wǎng)供電的方式有同相一邊并聯(lián)供電、同相一邊分開供電和雙邊紐結(jié)供電。我國電氣化鐵路大多采用單邊供電方式，即牽引變電所向接觸網(wǎng)供電時(shí)，每一個(gè)供電臂的接觸網(wǎng)只從一端的牽引變電所獲得電能。從兩邊獲得電能的為雙邊供電，石家莊鐵道學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)7雙邊供電可提高接觸網(wǎng)末端網(wǎng)壓，但由于其故障范圍大、繼電保護(hù)裝

19、置復(fù)雜等原因尚未廣泛采用。復(fù)線區(qū)段可通過分區(qū)亭將上下行接觸網(wǎng)聯(lián)接，實(shí)現(xiàn)“并聯(lián)供電” ，即同相一邊并聯(lián)供電，可適當(dāng)提高末端網(wǎng)壓。本次設(shè)計(jì)采用的是單邊同相一邊分開供電，它的開關(guān)設(shè)備、繼電保護(hù)和倒閘操作都比較簡單。2.6 接觸網(wǎng)的供電方式 電力機(jī)車所需要的電力靠電氣化鐵路的電網(wǎng)提供。電氣化鐵路的供電方式有好幾種，廣泛采用的有直接供電(DF)方式、帶回流線的直接供電(DN)方式(如圖 2-1)、自耦變壓器(AT)供電方式、吸流變壓器(BT)供電方式等。通常情況下，鐵路系統(tǒng)采用直接供電方式或帶回流線的直接供電方式。而對(duì)于運(yùn)輸繁忙的干線、高速重載區(qū)段或沿鐵路電力系統(tǒng)電源點(diǎn)較少的區(qū)段，可采用自耦變壓器供電方

20、式。圖 2-1 帶回流線的直接供電方式示意圖綜合鐵路、電力系統(tǒng)、對(duì)鐵路內(nèi)外通信線路的防干擾要求等技術(shù)經(jīng)濟(jì)因素，本次設(shè)計(jì)采用直供加回流的供電方式。直供加回流供電方式是將從牽引變電所輸出的電能，直接通過接觸網(wǎng)供應(yīng)給電力機(jī)車，回歸電流除小部分通過軌道、大地回到牽引變電所外，還有大部分的電流通過回流線回到牽引變電所?；亓骶€每隔一定距離與鋼軌相連，既起到對(duì)鄰近通信線路的防干擾作用，又兼有保護(hù)線的特性。這種供電方式的接觸網(wǎng)結(jié)構(gòu)簡單可靠，工程投資、運(yùn)營成本和維修工作量都少，近年來得到廣泛應(yīng)用。石家莊鐵道學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)8石家莊鐵道學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)9第 3 章 計(jì)算條件3.1 原始數(shù)據(jù)資料牽引計(jì)算結(jié)果：供電臂 A-上

21、行：n=3，KVAhA1833min6 .29上gtmin7 .37上t下行：n=3，KVAhA2455min5 .30下gtmin2 .35下t供電臂 B-上行：n=4，KVAhA2217min1 .27上gtmin4 .36上t 下行：n=4，KVAhA1999min9 .26下gtmin8 .33下t其中，n-供電臂的區(qū)間數(shù)；-列車在供電臂內(nèi)上(下)方向的全部運(yùn)行時(shí)間(min)； 下上t-列車在內(nèi)的能耗()；A 下上tKVAh-列車在供電臂內(nèi)上(下)方向的用電時(shí)間(min)。 下上gt近期調(diào)查年貨量為=3000 萬噸/年，牽引噸數(shù)=4500 噸，=57 對(duì)/日，其Q非N中該線路為復(fù)線客貨

22、運(yùn)鐵路，上行供電臂 A 長為 22kM，下行供電臂 B 長為20kM。列車對(duì)數(shù) N： 式中波動(dòng)系數(shù) K =1.2，儲(chǔ)備系數(shù) K =1.15，貨物列車凈載重系數(shù)=0.705，即貨車凈載重與12凈貨車總重之比。日對(duì)凈/36705. 0450036510300015. 12 . 1365104421GKKN石家莊鐵道學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)103.2 供電臂的參數(shù)確定在進(jìn)行饋線電流的計(jì)算以前，先要確定各個(gè)供電臂的基本參數(shù)。供電臂 A：(3-1)(7 .1167 .3718334 . 24 . 2AtAIt上上上 (3-2)(4 .1672 .3524554 . 24 . 2AtAIt下下下 (3-3)(6 .1

23、486 .2918334 . 24 . 2AtgAI上上上(3-4)(2 .1935 .3024554 . 24 . 2AtgAI下下下 (3-5)(94. 014407 .3736ATtNm上上 (3-6)(88. 014402 .3536ATtNm下下 (3-7)247. 0144036 .2936nTtgNp上上 (3-8)254. 0144035 .3036nTtgNp下下 (3-9)27. 16 .297 .37上上上tgta (3-10)154. 15 .302 .35下下下tgta其中，-供電臂內(nèi)列車平均電流(A)；tI-供電臂內(nèi)列車用電平均電流(A)；I-供電臂同時(shí)存在的平均列

24、車數(shù)；m-供電臂內(nèi)列車用電平均概率；p-列車電流間斷系數(shù)。a石家莊鐵道學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)11同理供電臂 B：(A)，(A)，=196.3(A)，=178.3(A)2 .146上tI9 .141下tI上I下I=0.91，=0.845，=0.169，=0.168，=1.34，=1.257上m下m上p下p上a下a石家莊鐵道學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)12第 4 章 饋線電流進(jìn)行負(fù)荷計(jì)算的第一步就是計(jì)算牽引供電臂的饋線電流。牽引變電所的負(fù)荷主要是電力牽引列車。與電力系統(tǒng)的負(fù)荷相比，牽引負(fù)荷的位置是移動(dòng)的，其大小隨線路坡度、列車密度等因素而發(fā)生很大的變化，且牽引負(fù)荷在供電分區(qū)任意分布，接觸網(wǎng)電流為非正弦波。這些特點(diǎn)，使?fàn)恳?/p>

25、電計(jì)算變得相當(dāng)復(fù)雜，從而使饋線電流的計(jì)算也變得較復(fù)雜。饋線電流即為供電臂上的電流，它由牽引計(jì)算的結(jié)果和線路通過能力及行車量等條件決定。饋線電流的計(jì)算主要包括饋線平均電流和有效電流的計(jì)算。計(jì)算pIxI和的計(jì)算方法，目前多采用平均行車量法和概率計(jì)算法。前者是以給定的運(yùn)量pIxI作為依據(jù)，并應(yīng)用牽引計(jì)算的結(jié)果(列車能耗、列車運(yùn)行時(shí)間和列車用電時(shí)間)規(guī)定了有關(guān)條件。后者主要應(yīng)用概率知識(shí)和有關(guān)列車對(duì)數(shù)、列車電流和列車運(yùn)行時(shí)間計(jì)算和。pIxI4.1 供電臂的平均電流的計(jì)算由第 3 章中計(jì)算的供電臂 A、B 的基本參數(shù)，運(yùn)用概率計(jì)算法計(jì)算其平均電流有：供電臂 A：=3 0.247 148.6=110(A)(

26、4-1)上上上InpIp=3 0.254 193.2=147(A)(4-2)下下下InpIp故有： =110+147=257(A)(4-3)下上pppaIII供電臂 B：=4 0.169 196.3=131.9(A)(4-4)上上上InpIp =4 0.168 178.3=119.8(A)(4-5)下下下InpIp故有： =131.9+119.8=251.7(A)(4-6)下上pppbIII也可運(yùn)用平均行車量法來計(jì)算：=1.667 36 (1833+2455)=257.3(A)(4-7)310667. 1下上ANIpa310=1.667 36 (2217+1999)=253(A) (4-8)3

27、10667. 1下上ANIpb310由此可見，兩種方法的計(jì)算結(jié)果大致相同，為保險(xiǎn)起見，接下來的計(jì)算運(yùn)用數(shù)石家莊鐵道學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)13值稍大的平均行車量法的計(jì)算結(jié)果，即：(A)，(A)。3 .257paI253pbI4.2 供電臂的有效電流的計(jì)算 供電臂 A、B 的有效電流，通常用計(jì)算，現(xiàn)用實(shí)用簡下上下上ppxxxIIIII222化公式計(jì)算，即：pxxIKI供電臂 A 的有效電流=， (4-9)1xIxKpaI而供電臂有效電流系數(shù)為： (4-10) 088. 188. 094. 01213. 11 . 1111 . 11下上mmaKx其中 (4-11)213. 15 .306 .292 .357

28、.37gtta所以有 =1.088 257.3=279.9(A) (4-12)1xI同理供電臂 B 的有效電流：=282.348(A)2xI 石家莊鐵道學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)14石家莊鐵道學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)15第 5 章 牽引變壓器的容量計(jì)算及校核對(duì)交流牽引變電所而言，牽引變電所容量的計(jì)算與確定，就是牽引變壓器容量的計(jì)算與確定。牽引變壓器是牽引供電系統(tǒng)的重要設(shè)備，其容量大小將關(guān)系到能否完成預(yù)定的運(yùn)輸任務(wù)和運(yùn)營成本。從安全運(yùn)行和經(jīng)濟(jì)方面來看，容量過小會(huì)使變壓器長期過載，將造成變壓器壽命縮短，以至燒損變壓器，反之，容量過大將使變壓器長期不能滿載運(yùn)行，損耗增加，從而造成變壓器容量浪費(fèi)，使運(yùn)營費(fèi)用增大。為了經(jīng)濟(jì)合理的

29、選擇牽引變壓器容量，計(jì)算分三個(gè)步驟進(jìn)行：首先按正常運(yùn)行的計(jì)算條件求出變壓器應(yīng)牽引負(fù)荷所必須的最小容量，即確定計(jì)算容量；接著按列車緊密運(yùn)行時(shí)的計(jì)算條件并充分利用牽引變壓器的過負(fù)荷能力所計(jì)算的容量，即確定校核容量；最后根據(jù)計(jì)算容量和校核容量，再考慮其他因素(如備用方式等)，按變壓器實(shí)際產(chǎn)品的規(guī)格所確定的變壓器臺(tái)數(shù)與容量。5.1 牽引變壓器的計(jì)算容量計(jì)算容量取決于各供電臂的負(fù)荷電流，各供電臂的負(fù)荷即是牽引變電所的饋線電流。牽引變壓器的容量應(yīng)能滿足負(fù)荷的需要。對(duì)于三相牽引變壓器，由于低壓側(cè)三角形接線繞組中的三相電流是不均勻的，故有重負(fù)荷相與輕負(fù)荷相之分。為此，應(yīng)以重負(fù)荷繞組中的有效電流計(jì)算其容量。由于

30、，供電臂 B 為重負(fù)荷，應(yīng)以它的有效電流計(jì)算其容量，故有：21xxII (5-1)pbpaxxtIIIIUKS2421222533 .2572)9 .279()348.282(45 .279 . 022(KVA)17975式中，-三相變壓器的溫度系數(shù)，一般取=0.9。tKtK5.2 牽引變壓器的校核容量牽引變壓器的最大容量是為了滿足列車緊密運(yùn)行的需要，而校核容量是在此基礎(chǔ)上保證牽引變壓器在充分利用過負(fù)荷能力的情況下能安全運(yùn)行。校核容量可以充分地利用過負(fù)荷能力滿足最大容量的需要。變壓器的過負(fù)荷能力，是以過負(fù)荷倍數(shù)即負(fù)荷電流與額定電流之比 K 來表示的。一般情況下，校核容量小于最大容量。石家莊鐵道

31、學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)16校核容量的計(jì)算條件，是按其最大容量的需要來確定的。應(yīng)計(jì)算最大列車數(shù)()，具體有如下要求：maxN非N(1)重負(fù)荷臂按對(duì)應(yīng)的非平行運(yùn)行圖區(qū)間通過能力(或按線路輸送能力)的 95%非N列車概率積分最大值來計(jì)算供電臂最大短時(shí)電流(簡稱最大電流)，輕負(fù)荷臂取對(duì)應(yīng)的供電臂有效電流。非N(2)應(yīng)用非平行運(yùn)行圖區(qū)間通過能力來校核。非N5.2.1 對(duì)應(yīng)于的重負(fù)荷供電臂有效電流計(jì)算非N下面運(yùn)用概率計(jì)算法計(jì)算負(fù)荷供電臂有效電流。對(duì)應(yīng)于，重負(fù)荷供電臂 B 的列車用電平均概率有：非N (5-2)268. 0144041 .2757nTtgNp上非上 (5-3)266. 0144049 .2657nTt

32、gNp下非下按雙線有上行車或下行車的概率為： =0.268+0.266-0.268 0.266=0.463 (5-4)下上下上PPPPP由 P 查曲線得，=3.37 187.38=631.47(A)。其中，pnfI,maxII37. 3max (5-5)(38.1879 .261 .27)19992217(4 . 24 . 2)()(AtgAI下上下上5.2.2 對(duì)應(yīng)于的輕負(fù)荷供電臂有效電流計(jì)算非N對(duì)應(yīng)于，輕負(fù)荷供電臂 A 同時(shí)存在的平均列車數(shù)：非N (5-6)49. 114407 .3757TtNm上非上 (5-7)39. 114402 .3557TtNm下非下由式(4-11)得=1.213

33、，則a (5-8)056. 139. 149. 11213. 11 . 1111 . 11下上mmaKx (5-9)310667. 1下上非ANIp=1.667 57 (1833+2455) 0.001=407.44(A)石家莊鐵道學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)17故得: =1.056 407.44=430.26(A) (5-10)pxxIKI15.3 最大容量及校核容量的計(jì)算最大容量為： maxS (5-11)1maxmax65. 02xtIIUKS=0.9 27.5 (2 631.47+0.65430.26) =38180(KVA) 其中，-溫度系數(shù)。tK校核容量為：=38180/1.5=25454(KVA

34、)(5-12)SKSSmax石家莊鐵道學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)18第 6 章 牽引變壓器的選擇牽引變壓器是牽引變電所內(nèi)的核心設(shè)備，擔(dān)負(fù)著將電力系統(tǒng)供給的 110kV或220kV的三相電源變換成適合電力機(jī)車使用的 27.5kV的單相電的作用。變壓器容量過大或過小都不利于變壓器的運(yùn)行，因此牽引變壓器的選擇變得極其重要。6.1 牽引變壓器的類型根據(jù)類型不同，牽引變壓器可分為：單相牽引變壓器、三相牽引變壓器、三相-二相牽引變壓器。6.1.1 單相牽引變壓器由單相牽引變壓器構(gòu)成的單相牽引變電所，一般采用兩臺(tái)單相牽引變壓器 V/V接線。這種牽引變電所的優(yōu)點(diǎn)是：牽引變壓器容量利用率可達(dá)到 100%；在正常運(yùn)行時(shí)，牽引側(cè)

35、保持三相，所以可供應(yīng)牽引變電所自用電和地區(qū)三相負(fù)載；主接線較簡單，設(shè)備較少，投資較?。粚?duì)電力系統(tǒng)的負(fù)序影響比單相結(jié)線??；對(duì)接觸網(wǎng)的供電可實(shí)現(xiàn)兩邊供電。它的主要缺點(diǎn)是：當(dāng)一臺(tái)牽引變壓器故障時(shí)，另一臺(tái)必須跨相供電，即兼供左、右兩邊供電臂的牽引網(wǎng)。這就需要一個(gè)倒閘過程，在倒閘過程完成前，故障變壓器原來供電的供電臂牽引網(wǎng)中斷供電，從而影響行車。而當(dāng)一臺(tái)變壓器跨相供電時(shí)，它實(shí)質(zhì)上成為了單相結(jié)線牽引變電所，對(duì)電力系統(tǒng)的負(fù)序影響隨之增大。單相結(jié)線牽引變壓器負(fù)荷，在電力系統(tǒng)中引起的不對(duì)稱度最嚴(yán)重，達(dá)到 100%。6.1.2 三相牽引變壓器三相牽引變電所是我國電氣化鐵道目前采用較多的一類。在牽引變電所安裝時(shí)，三

36、相牽引變壓器 YN 接線的原繞組接入三相電力系統(tǒng)，接線的副繞組一角接地和鋼軌，另兩角分別接入接觸網(wǎng)的兩個(gè)相鄰區(qū)段。6.1.2.1 三相牽引變壓器容量利用率由三相 YN，d11 結(jié)線牽引變壓器繞組電流分布(如圖 6-1)，可得出其繞組電流的關(guān)系(就電流絕對(duì)值而言)為：石家莊鐵道學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)19 (6-1)378. 0713137caabbcababcabcIIIIIIIII圖 6-1 三相 YN，d11 結(jié)線牽引變壓器繞組電流分布三相變壓器側(cè)額定電流(線電流)等于繞組額定電流的倍。當(dāng)時(shí)，eI3IIIba由式(6-1)第一式可知，等于繞組 bc 或 ac 電流的，即 1.134 倍。當(dāng)繞組 bc

37、或I73ac 電流達(dá)到額定值時(shí)，。這時(shí)牽引變壓器的輸出3eIeeIII655. 03134. 1容量為 eeeeecIUIUIUS31. 1655. 022(6-2)式中，為牽引變壓器副邊額定電壓。三相變壓器額定容量。于是，eUeeeIUS3牽引變壓器的容量利用率 (6-3) 756. 0331. 1eeeeecIUIUSS即三相 YN，d11 結(jié)線牽引變壓器承擔(dān)單相牽引負(fù)荷時(shí)，其輸出容量只能達(dá)到其額定容量的 75.6%。但是在實(shí)際中，由于繞組 bc、ac 電流達(dá)到額定值時(shí)，繞組 ab 只達(dá)到或710.378 倍的額定電流。原邊對(duì)應(yīng)相繞組電流也是這樣。所以三相牽引變壓器還沒有達(dá)到額定溫升，即還

38、有一定的負(fù)載能力。為了考慮這一負(fù)載能力，通常引入一個(gè)溫度系數(shù)。tK可按下式計(jì)算(6-4)21312118 . 0114 . 24 . 31IIIIdddKt石家莊鐵道學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)20式中，-最大一相繞組的負(fù)荷電流；1I、-其余兩組繞組的負(fù)荷電流；2I3I-變壓器額定條件下的短路損耗與空載損耗之比值。若鐵芯采用冷軋d硅鋼片，則=56;若鐵芯采用熱軋硅鋼片，則=34。dd由上式可知，為定值時(shí)，溫度系數(shù)與兩供電臂負(fù)荷電流大小的比值有關(guān)。dtKn從研究三相牽引變壓器的溫升及冷卻變化規(guī)律中可得 (1) (6-5)nKt04. 087. 0n在設(shè)計(jì)中，一般近似地取=0.9，或取，即三相牽引變壓器的實(shí)際tK

39、111. 11tK輸出容量可在額定容量的 75.6%的基礎(chǔ)上再提高 11.1%，亦即其容量利用率可達(dá)到1.1110.756=0.84。6.1.2.2 三相牽引變壓器不對(duì)稱度當(dāng)兩供電臂電流相等時(shí)，三相牽引變壓器的電流不對(duì)稱度為 50%；當(dāng)兩供電臂中一臂有電流，另一臂無電流時(shí)，三相牽引變壓器的電流不對(duì)稱度為 100%。6.1.2.3 三相牽引變壓器的優(yōu)缺點(diǎn)由三相牽引變壓器構(gòu)成的三相牽引變電所，其優(yōu)點(diǎn)是：牽引變壓器低壓側(cè)保持三相，有利于供應(yīng)牽引變電所自用電和地區(qū)三相電流；在兩臺(tái)牽引變壓器并聯(lián)運(yùn)行的情況下，當(dāng)一臺(tái)停電時(shí)，供電不會(huì)中斷，運(yùn)行可靠方便；在我國采用的時(shí)間長，有比較多的經(jīng)驗(yàn)，制造相對(duì)簡單，價(jià)格

40、也較便宜；對(duì)牽引網(wǎng)的供電可實(shí)現(xiàn)兩邊供電。其缺點(diǎn)主要是：牽引變壓器容量不能得到充分利用；與采用單相接線牽引變壓器的牽引變電所相比，主結(jié)線要復(fù)雜一些，用的設(shè)備、工程投資也較多，維護(hù)、檢修工作量及相應(yīng)的費(fèi)用也有所增加。6.1.3 三相-二相牽引變壓器三相-二相牽引變壓器按其接線型式主要分為斯科特結(jié)線變壓器、采用 YN，結(jié)線阻抗匹配平衡變壓器、采用 YN，結(jié)線平衡變壓器等。6.1.3.1 斯科特結(jié)線變壓器斯科特結(jié)線牽引變壓器實(shí)際上是由兩臺(tái)單相變壓器按規(guī)定連接而成的。一臺(tái)單相變壓器的原邊繞組兩端引出，分別接到三相電力系統(tǒng)的兩相，稱為 M 座變壓器；另一臺(tái)單相變壓器的原邊繞組一端引出，接到三相電力系統(tǒng)的另

41、一相，另一端接到石家莊鐵道學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)21M 座變壓器原邊繞組的中點(diǎn) O，稱為 T 座變壓器。這種接線型式把對(duì)稱三相電壓變換成對(duì)稱二相電壓，用其一相供應(yīng)一邊供電臂，另一相供應(yīng)另一邊供電臂。斯科特結(jié)線牽引變電所裝設(shè)兩臺(tái)斯科特結(jié)線牽引變壓器，可以兩臺(tái)并聯(lián)運(yùn)行，也可一臺(tái)運(yùn)行，另一臺(tái)固定備用。這種牽引變電所的優(yōu)點(diǎn)是：變壓器容量可全部利用；當(dāng) M 座和 T 座兩供電臂負(fù)荷電流大小相等、功率因數(shù)也相等時(shí)，斯科特牽引變壓器原邊三相電流對(duì)稱；能供應(yīng)牽引變電所自用電和站區(qū)三相電力(用逆斯科特結(jié)線變壓器把對(duì)稱兩相電壓變換成對(duì)稱三相電壓)；對(duì)接觸網(wǎng)供電可實(shí)現(xiàn)兩邊供電。其缺點(diǎn)是：斯科特結(jié)線牽引變壓器制造難度大，造價(jià)較

42、高；牽引變電所主接線復(fù)雜，設(shè)備較多，工程投資也較多，維護(hù)、檢修工作量及相應(yīng)的費(fèi)用也有所增加；其原邊 T 接點(diǎn)(O 點(diǎn))電位隨負(fù)載變化而產(chǎn)生漂移，嚴(yán)重時(shí)有零序電流流經(jīng)電力網(wǎng)，可能引起電力系統(tǒng)零序電流繼電保護(hù)誤動(dòng)作，對(duì)鄰近的平行通信線可能產(chǎn)生干擾，且同時(shí)引起牽引變壓器各相繞組電壓不平衡，而加重繞組的絕緣負(fù)擔(dān)，為此，該結(jié)線牽引變壓器的絕緣水平要采用全絕緣。在 M 座和 T 座兩供電臂負(fù)荷電流大小相等、功率因數(shù)也相等的條件下，斯科特結(jié)線牽引變壓器原邊三相電流大小相等、相位互差，即原邊三相電流對(duì)稱。當(dāng)120然，實(shí)際中假設(shè)條件不能完全滿足，故原邊三相電流也不是完全對(duì)稱的。6.1.3.2 YN，結(jié)線阻抗匹配

43、平衡變壓器YN，結(jié)線阻抗匹配平衡變壓器原邊情況與普通三相 YN，d11 結(jié)線變壓器的原邊情況完全相同，鐵芯也是三芯式的。副邊繞組在普通三相 YN，d11 結(jié)線變壓器的非接地相增設(shè)兩個(gè)外移繞組、。內(nèi)三角形接線的一角 c 與軌道、接地網(wǎng)連ab接。、兩端分別接到牽引側(cè)兩相母線上。由兩相牽引母線分別向兩側(cè)對(duì)應(yīng)的供電臂牽引網(wǎng)供電。其主要特點(diǎn)是通過副邊繞組三角形接線的結(jié)構(gòu)和阻抗的改變，實(shí)現(xiàn)將三相對(duì)稱電壓變換成二相對(duì)稱電壓。采用 YN，結(jié)線阻抗匹配平衡變壓器的牽引變電所中，裝設(shè)兩臺(tái) YN，結(jié)線阻抗匹配平衡變壓器，可以兩臺(tái)并聯(lián)運(yùn)行；也可以一臺(tái)運(yùn)行，另一臺(tái)固定備用。其優(yōu)點(diǎn)是：當(dāng)阻抗匹配系數(shù)一定時(shí)()，無論副邊或

44、，原13 IIII邊三相電流平衡，即無零序電流。當(dāng)副邊、時(shí)，原邊三相電IIcoscos流對(duì)稱，沒有負(fù)序電流對(duì)電力系統(tǒng)的影響。原邊三相制的視在功率完全轉(zhuǎn)化為副邊二相制的視在功率，變壓器容量可全部利用。原邊仍為 YN 接線，中性點(diǎn)引出，與高壓中性點(diǎn)接地電力系統(tǒng)匹配方便。副邊仍有接線繞組，三次諧波電流可以流通，使主磁通和電勢(shì)波形有較好的正弦度。利用逆斯科特接線變壓器把對(duì)稱兩石家莊鐵道學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)22相電壓變換成對(duì)稱三相電壓，可供應(yīng)牽引變電所自用電和站區(qū)三相電力。對(duì)接觸網(wǎng)的供電可實(shí)現(xiàn)兩邊供電。其缺點(diǎn)是：設(shè)計(jì)計(jì)算及制造工藝復(fù)雜，造價(jià)較高。、兩供電臂之間的分相絕緣器兩端承受的電壓較高，應(yīng)注意加強(qiáng)分相絕緣器

45、的絕緣。采用 YN，結(jié)線平衡變壓器的牽引變電所，是對(duì) YN，結(jié)線阻抗匹配平衡變壓器的改造，在此不對(duì)其具體介紹。另外，還有非阻抗匹配 YN，結(jié)線平衡變壓器，在此也不予以介紹。6.2 牽引變壓器的選擇牽引變壓器的安裝容量，是在計(jì)算容量與校核容量的基礎(chǔ)上，再考慮備用方式，最后按其系列產(chǎn)品確定的牽引變壓器臺(tái)數(shù)與容量。為了確定牽引變壓器的安裝容量，除了其計(jì)算容量與校核容量外，主要考慮因素是其備用方式。牽引變壓器的系列產(chǎn)品，額定容量優(yōu)先數(shù)為 R10 系列，有10000，12500，16000，20000，25000，31500，40000，50000，63000，80000，100000(KVA)等。本次

46、設(shè)計(jì)中，選擇計(jì)算容量與校核容量中值較大的KVA，又因備38180maxS用方式為固定全備用，所以安裝容量采用 2 31500KVA 的牽引變壓器。由變壓器允許過負(fù)荷 50%可得，固定全備用方式下，=31500 1.5=47250KVAmaxbS與由計(jì)算得到的=38180KVA 相比略大一些，故所選安裝容量是合適的。maxbS查電氣化鐵道施工手冊(cè)牽引變電所P18表 1-2-1，如下：表 6-1 三相雙繞組牽引變壓器主要技術(shù)數(shù)據(jù)表型號(hào)SF1-31500/110SF1-20000/110額定容量(KVA)3150020000高壓110110額定電壓(kV)低壓27.527.5高壓165105額定電流

47、(A)低壓661420阻抗電壓(%)10.510.5連接組別YN，d11YN，d11綜合比較各種變壓器的優(yōu)缺點(diǎn)及不平衡度等因素，并考慮到設(shè)計(jì)中涉及的是大運(yùn)量的復(fù)線區(qū)段，且該線路采用兩臺(tái)變壓器固定全備用，所以最后選擇的兩臺(tái)變壓器的型號(hào)為 SF1-31500/110。石家莊鐵道學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)23石家莊鐵道學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)24第 7 章 結(jié)論與展望7.1 結(jié)論電力牽引供電系統(tǒng)中，牽引變電所是一個(gè)不可或缺的重要組成部分。在我國，電氣化鐵路大多數(shù)采用工頻單相交流牽引制，這是一種新技術(shù)，隨著新技術(shù)的應(yīng)用，在供電方式、保證供電質(zhì)量、提高供電的可靠性和經(jīng)濟(jì)性方面有了很大的提高，而這種牽引制的實(shí)現(xiàn)正體現(xiàn)在牽引變電所中

48、，則牽引變電所的設(shè)計(jì)就更加重要了。本次設(shè)計(jì)是 110kV 牽引變電所的設(shè)計(jì)，牽引變電所將三相 110kV 高壓轉(zhuǎn)變成27.5kV 的單相電。設(shè)計(jì)中要求：進(jìn)行牽引供電負(fù)荷計(jì)算，根據(jù)牽引負(fù)荷計(jì)算結(jié)果合理確定牽引變壓器容量，確定牽引變壓器的類型接線及供電容量。設(shè)計(jì)的基本情況如下：(1)牽引變電所的主接線，在 110kV 側(cè)，采用了帶外跨條的內(nèi)橋式接線，該種接線方式具有結(jié)構(gòu)簡單、運(yùn)行可靠等優(yōu)點(diǎn)；27.5kV 側(cè)，采用了單母線分段接線方式，這種接線方式不僅有單母線接線方式本身的簡單、經(jīng)濟(jì)、方便等基本優(yōu)點(diǎn)，又在一定程度上提高了供電的可靠性。(2)牽引變電所裝設(shè)了兩臺(tái)同型號(hào)、同容量的 YN，d11 變壓器，

49、平時(shí)一臺(tái)工作，一臺(tái)備用。(3)通過負(fù)荷計(jì)算對(duì)牽引變壓器進(jìn)行了合適的選型，牽引變壓器采用 SFS7-31500/110 型號(hào)?？傊?，本次設(shè)計(jì)基本滿足了設(shè)計(jì)的要求，牽引變壓器能夠滿足牽引供電系統(tǒng)各種運(yùn)行方式的需要，且其選型具有先進(jìn)性和通用性，運(yùn)行可靠，但仍然存在很多欠缺和不足之處，有待于改進(jìn)和提高。7.2 展望現(xiàn)代電網(wǎng)的設(shè)計(jì)運(yùn)行技術(shù)近年取得了長足發(fā)展，但隨著生活現(xiàn)代化的進(jìn)程，對(duì)電力供應(yīng)的可靠性要求也日益提高。因此，輸電和配電系統(tǒng)的可靠性已成為規(guī)劃、設(shè)計(jì)、運(yùn)行應(yīng)考慮的首要因素。目前我國電力工業(yè)還會(huì)有很大發(fā)展，按照我國“九五”規(guī)劃和 2010 年發(fā)展目標(biāo)的要求，將繼續(xù)維持較高的增長速度。從長遠(yuǎn)出路來看

50、，應(yīng)該進(jìn)一步依靠科技進(jìn)步，石家莊鐵道學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)25大幅度增加再生能源發(fā)電的比例，并且實(shí)現(xiàn)能源的高效利用，同時(shí)發(fā)展與環(huán)境兼容的能源利用技術(shù)以及發(fā)展新型輸配電技術(shù)和電能質(zhì)量控制技術(shù)。鐵路牽引供電只是我國電力工業(yè)中的一小部分，現(xiàn)代化鐵路以高速、快捷作為最終的目標(biāo)。首先只有對(duì)牽引供電系統(tǒng)進(jìn)行不斷的改進(jìn)和提高，才能實(shí)現(xiàn)這個(gè)最終的目標(biāo)。隨著我國電力技術(shù)的發(fā)展，牽引供電系統(tǒng)也不斷更新，如我國磁懸浮鐵路的修建就是一個(gè)很好的例子。綜上所述，對(duì)現(xiàn)代電網(wǎng)的要求可以概括為“可靠、高效、靈活、開放”。用它描述未來電網(wǎng)的特征似更恰當(dāng)。未來的牽引變電所會(huì)更加高效，電氣化鐵道的運(yùn)營會(huì)更加完善，我國的電氣化鐵道前途一片光明!

51、石家莊鐵道學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)26參考文獻(xiàn)1 袁則富,何英光譯.電氣化鐵道供電M.成都:西南交大出版社.1989.25302 李自良,陳薇.牽引變電站M.北京:中國鐵道出版社.1984.44493 曹建.電氣化鐵道供電系統(tǒng)M.北京:中國鐵道出版社.1984.19234 賀威俊,簡志良.電氣化鐵道供電工程M.北京:中國鐵道出版社.1983.885 鄭州鐵路局編.鐵道供電(第四冊(cè))M.1999.74796 馮仁杰.中等專業(yè)學(xué)校教材:電氣化鐵道供電系統(tǒng)M.北京:中國鐵道出版社.19977 林永順.牽引變電所M.北京:中國鐵道出版社.1991.15188 王新學(xué).電力網(wǎng)及電力系統(tǒng)M.第三版.北京:中國電力出版

52、社.1992.59609 何仰贊,溫增銀.電力系統(tǒng)分析M.第三版(上下冊(cè)).武漢:華中科技大學(xué)出版社.2002.10211010 繆耀珊.交流電氣化鐵道吸流變壓器和回流線裝置M.北京:人民鐵道出版社.1979.515211 譚秀炳.交流電氣化鐵道牽引供電系統(tǒng)M.成都:西南交大出版社.2002.157912 鐵道部電氣化工程局第一工程處組編.牽引變電所-電氣化鐵道施工手冊(cè)M.北京:中國鐵道出版社.2000.374013 劉介才.工廠供電M.第三版.北京:機(jī)械工業(yè)出版社.1997.565914 陳躍.電力系統(tǒng)分析M.北京:中國水利出版社.2003.9910315 Protective Relay

53、A. R Van C. Warrington 1974.555616 Applied Protective Relaying Westinghouse Electric Cooperation 1976.1014石家莊鐵道學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)27致 謝畢業(yè)設(shè)計(jì)是大學(xué)的最后一個(gè)音符，它是對(duì)大學(xué)四年所學(xué)知識(shí)的綜合應(yīng)用。通過這次畢業(yè)設(shè)計(jì)，我不僅把大學(xué)中所學(xué)過的專業(yè)課知識(shí)很好的運(yùn)用于實(shí)際，而且很大程度上拓寬了自己其它方面的知識(shí)，為今后的工作打下了堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。在畢業(yè)設(shè)計(jì)期間，我們的指導(dǎo)老師崔躍華老師經(jīng)常不辭勞苦地到教室，給我們耐心的講解，或者是共同探討設(shè)計(jì)過程中所遇到的疑難問題，給了我們很多很好的建議和意見。這

54、次畢業(yè)設(shè)計(jì)的成功，崔老師付出了太多的汗水和艱辛。在此，我向崔老師表示崇高的敬意和衷心的感謝！同時(shí)，在我們搞畢業(yè)設(shè)計(jì)的過程中，和我同組的幾位同學(xué)：常宏杰、李曉飛、汪路等給了我不少的幫助，畢業(yè)設(shè)計(jì)的順利完成，是我們組成員集體智慧的結(jié)晶，是大家共同配合的結(jié)果。在此，對(duì)他們的合作和幫助表示感謝！付出總會(huì)有回報(bào)，這幾個(gè)月的認(rèn)真設(shè)計(jì)，再加上崔老師的精心輔導(dǎo)，我們邁過了艱難的每一步，按時(shí)地完成了畢業(yè)設(shè)計(jì)，基本達(dá)到了預(yù)期的目標(biāo)。最后，感謝在大學(xué)時(shí)期帶給我文化知識(shí)的所有老師以及在學(xué)習(xí)生活中給予我?guī)椭耐瑢W(xué)，并致以誠摯的謝意！田娜田娜 2006年6月石家莊鐵道學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)28附錄 A外文資料Electrified

55、 Railway of our countryIn our country, the first electrified railway built in a line Baoji Po Fung states, stands 91kM to the official opening in August 1961,has more than 40 years, as the end of 2002 the National electrified railway business mileage has 18336kM. Accompanied by the Zhengzhou Xuzhou

56、started electrification projects, Jinan Bureau is about to enter the Business of the electrification of railway, and become the electrified railway new members.My electrified railway use the public frequency of single-phase communication electric traction system, and its rated voltage is 25kV. The t

57、raction power is electricity, traction power equipment change the national electricity transmission system for electricity used to power locomotives used in the form of electricity. So the traction power supply equipment and electric locomotives are the two major railway equipment, railway equipment

58、 and other infrastructure should be commensurate with.(一) traction power supply system profilesThe power devices, that transmit the electric from the electric power system to power locomotives, call the shopping strip or the electrified railway power supply systems. And the power supply systems prim

59、arily components traction substations and the contact network. Traction substations transmit the power system voltage from 110kV lines (or 220kV) to 27.5kV, the electricity will be fed wires sent to the contact network; The contact network built along the railway network over the bridge, and the pow

60、er of locomotives or bow can be obtained the energy from it to drive the train. Traction substations location of the contact network has hours of insulation, and between the two neighboring traction substations has district booths, corresponding to a sub-network of the insulation. The contact networ