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：电气工程及其自动化 班 级： 电气1103 姓 名： 郭 振 学 号： 201109318 指导教师： 王秀华
兰州交通大学自动化与电气工程学院
2014 年7月 14日
电力牵引供电系统课程设计报告
1 设计原始题目
设计一种中心牵引变电所主接线（变电所容量为100MVA），至少给出两种方案，并进行经济比较。
1.1 具体题目
中心式引变电所主接线方式采用单母线分段带旁路母线和双母线结线形式并做简单的经济比较。
1.2 要完成的内容
(1) 设计出主接线采用单母线分段带旁路母线结线、双母线结线的中心式牵引变电所。
(2) 根据查阅的资料，100MVA的牵引变电所所供电的单线区间通过能力及其相关参数，进行安装检验计算，对牵引变压器配备方式作出合理选择。
(3) 根据设备的价格进行经济比较。
2 设计课题的计算与分析
2.1 计算的意义
变压器的容量校验计算时为了验证已知的牵引变电所容量，最大通过车次是馈线侧的有效电流和平均电流。也为进一步的的各种损耗计算做准备（在本设计中不着重计算）。只是对变压器的配备方式作出合理选择。
2.2 详细计算
(1) 牵引变电所的容量进行检验计算
假设该终端牵引变电所供电区段参数如下：近期年运量?=4000万吨，牵引定数G=2100吨，?净取0.705，波动系数K1=1.2，储备系数K2=1.2，非平行列车运行图区间通过能力N非=126对/日。
牵引计算结果：
?t供电臂2：n=6,?A2?1750kVAh;?t供电臂1：n=6,?A1?2115kVAh; 对于三相YN，d11结线牵引变压器：
g1g2?29min;
?28min;
1
电力牵引供电系统课程设计报告
第一步：计算列车对数N
K1K2??1041.2?1.2?4000?104??107列/日?54对/日 N?365G?净365?2100?0.705第二步：计算IP1，IP2，IX1，IX2
IP1?1.667N?A1?10?3?1.667?54?2115?10?3?190A
IP2?1.667N?A?3?3?10?1.667?54?1750?10?158A 2KX1?1?N?tg1nT1.1?p11.1?0.181?1??1.35
np16?0.181其中，p1??54?29?0.181
6?1440计算得：IX1?KX1IP1?1.35?190?257A 同理得: IX2?216A 第三步：容量计算 采用简化公式
6?3239k3VA S?KtU(2IX1?0.65IX2)?0.9?55?(2?257?0.65?21)
第四步：校核容量
计算对应于N非的重负荷供电臂1的最大电流Imax： p1?N非?tg1126?29??0.42 nT6?1440查附录图C-5,曲线Imax?f(n,p)得
?6I?6?175?105A0 Imax I?2.4(?A/?t1g1)?2.4?(2115/29)?175A
计算对应于N非的轻负荷供电臂2的有效电流： p2?N非?tg2126?28??0.408
nT6?14402
电力牵引供电系统课程设计报告
KX2?1?1.1?p2np2?31.1?0.408?1??1.13 6?0.408IP2?1.667N非?A1?10?1.667?126?2115?10?3?445A
A IX2?KX2IP2?1.13?445?503三相YN,d11结线牵引变压器最大容量：
S?KtU(2Imax?0.65IX2)
校核容量分别为：
S校??0.9?55?(2?1050?0.65?503)
?120134(kVA)Sbmax120134??80089kVA K1.5第五步：确定安装容量
将计算容量和校核容量进行比较，并结合采用固定备用，选用三相YN,d11结线变压器的安装容量为2?100MVA。
3 牵引变压器主接线图
对于中心牵引变电所，电源侧引入线回路数较多，变电所中主变压器一般为两台。为使每台主变压器能从任意一回路电源获得电能，需要架设汇流母线，以便将各电源回路的电能汇集起来，各用电回路再从母线上获得电能，以提高供电的可靠性和经济性。
该变电所设有两台主变压器，一台运行、一台备用(即采取固定备用方式)。由该变电所负责向10kV铁路信号专线及地区其他负荷供电。
在110kV的母线上以及27.5kV牵引负荷母线上，均设有供测量仪表与继电保护用的电压互感器，以及过电压保护用的阀形避雷器。为了停电检修110kV线路和母线的电压互感器时能方便地进行安全接地，这些回路中的隔离开关都带有接地刀闸，借助于隔离开关本身的机械联锁装置，保证在主刀闸从电路中隔断后，方能操作闭合接地刀闸。
3