货运铁路牵引变电所的电气系统设计

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1、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姓名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

2、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）[

3、注]860右臂短时最大负荷（A）1080续表1项目A牵引变电所牵引负荷功率因数0.85(感性)10kV地区负荷容量（kVA）2×100010kV地区负荷功率因数0.86(感性)牵引变压器接线型式自选牵引变压器110kV接线型式自选左供电臂27.5kV馈线数目2右供电臂27.5kV馈线数目210kV地区负荷馈线数2回路工作，1回路备用预计中期牵引负荷增长30％[注]：供电臂短时最大负荷即为线路处于紧密运行状态下的供电臂负荷。3.根据需要，可自行补充其它资料。四、应收集的资料及参考文献1.李彦哲,胡彦奎,王果等.电气化铁道供电系统与设计[M].兰州:兰州大学出版社,2006.2.贺

4、威俊,简克良.电气化铁道供变电工程[M].北京:铁道出版社,1983.3.刘国亭.电力工程CAD[M].北京:中国水利水电出版社,2006.4.曾成碧,赵莉华.电机学[M],北京:机械工业出版社,2005.5.张保会,尹项根.电力系统继电保护[M].北京:中国电力出版社,2005.6.谭秀炳,交流电.气化铁道牵引供电系统[M].西南交通大学出版社.2009.7.李群湛,贺建闽.牵引供电系统分析[M].西南交大出版社2010.五、进度计划1.第1-3周：调研、收集材料，完成外文翻译、开题报告；2.第4周：分析、确定方案；3.第5-7周：　设计、计算、绘图；4.第8周：中期检查；5

5、.第9-11周：撰写论文；6.第12-14周：　论文审核定稿；7.第15-16周：　答辩。教研室主任签字时　间　　年　月日毕业设计开题报告题目货运铁路牵引变电所的电气系统设计学生姓名学号班级专业电气工程及其自动化一、研究背景牵引变电所（tractionsubstation）向电气化铁道或城市轨道交通电力牵引等提供电能和变换、分配电能的电气装置与设施。其功能是将电力系统的三相交流电经降压、整流或变频后，供电力机车和动车组使用。牵引变电所把区域电力系统输送来的电能，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，然后分别输送到铁路沿线上架设的接触网，为电力机车或动车

6、组供电，因此牵引变电所是电气化铁路的“心脏”。牵引变电所能否安全运行，直接关系到电气化铁路的运行情况。因此，牵引变电所的研究对电气化铁路的发展以及安全运行都有着很重要的意义，对国民经济的发展也有直接或间接的影响。二、国内外研究现状我国电气化铁道牵引变电所二次设备技术水平的发展，牵引变电所综合自动化系统被广泛应用。武广高速铁路牵引变电所采用的综合自动化系统技术为牵引供电可靠性及供电质量提供了保障。在对既有经验与技术总结的同时，进一步探索变电所数字化设计的可行性是十分必要的。目前，我国交、直流牵引变电所技术装备产生了重大变化，主设备向高可靠性、小型化和免维修方面发展；变电所主接线和

7、辅助设施逐步趋于简化和典型化；远动监控、故障录波和微机保护与自动装置得到广泛的推广应用，最终将实现高度自动化的减员值班和无人值班的牵引变电所的目标。国外牵引变电所一般采用提高供电方式，以增大系统短路容量，来减小对系统和用户的影响。如：欧洲一些发达国家和日本都采用这种方法。并且国外的牵引变电所在运营模式上已经做到无人值守。三、研究方案根据已经给出的电力系统的容量，参照铁道部电气化铁路牵引变电所设计规范，按照设计任务书要求首先进行参数计算，选择确定牵引变电所主变压器的安装容量和接线形式以及确定主