石太客专牵引变电所设计

石家庄铁道大学毕业设计

石太客专阳泉北牵引变电所系统设计 Design on Yangquan North Traction Substation System for Passenger Dedicated

Line of Shijiazhuang-Taiyuan

计 jiji

2013 届 电气与电子工程学院 专 业 电气工程及其自动化 学 号 20092434 学生姓名 吴长在 指导教师 王硕禾

完成日期 2013 年 6 月 10 日

毕业设计成绩单

学生姓名 吴长在 学 号 20092434 班 级 0901-4班 专 业 电气工程及其自动化 毕业题目 指导教师姓名 指导教师职称 王硕禾 教授 石太客专阳泉北牵引变电所系统设计 评 定 成 绩 指导教师 评阅人 答辩小组 组长 得 分 得 分 得 分 成 绩： 系主任 签字： 年 月 日 毕业设计任务书

题 目 学生姓名 吴长在 石太客专阳泉北牵引变电所系统设计 学号 20092434 班级 0901-4班 专业 王硕禾 电气工程及其自动化 导师职称 教授 承担指导任务单位 电气与电子工程学院 导师 一、主要内容 本次设计主要是按给定的石太客专既有条件，学习专业资料及相关技术规范并结合实际情况来进行阳泉北牵引变电所的设计，本设计包括：通过负荷、短路计算，选择供配电方式、变压器容量，完成高低压设备和导线的选型，绘制主接线图、用电平面布置图，各个所平面布置图等。 二、基本要求 1．熟悉牵引供电系统基本知识以及石太客专相关技术规范； 2．自主完成石太客专阳泉北牵引变电所设计，包括设计图纸及外文翻译。 三、主要技术指标和设计任务 1．参考电气化铁路牵引供变电设计规范。 2．进行供电方案比较，完成变压器容量计算、短路保护计算、选择牵引电气设备。 3．绘制CAD牵引变电所主结线图、变压器原理图等相关图纸。 4．计算说明清晰完整，外文翻译正确引用。 四、应收集的资料及参考文献 1．工厂供电.刘介才.[M]北京:机械工业出版社 2．电力牵引供变电技术.贺威俊.[M]西南交通大学出版社 3．电力牵引供变电技术.陈海军.[M]中国铁道出版社 4．牵引供电系统分析.李群湛.[M]西南交通大学出版社 五、进度计划 1. 3月 4 日——3月9日 熟悉设计背景及编写设计报告、任务书； 2. 3月10日——3月31日 收集资料，撰写摘要，熟悉AutoCAD软件； 3．4月1日——4月30日 完成相关计算和初步设计，并绘出工程图草图，交由导师审阅； 4．5月1日——5月30日 完成全部设计，绘出工程图； 5．6月1日——6月13日整理设计书，准备答辩。 研室主任签字 时 间 年 月 日 毕业设计开题报告

题 目 石太客专阳泉北牵引变电所系统设计 学生姓名 吴长在 学号 20092434 班级 0901-4班 专业 电气工程及其自动化 一、选题背景 石太客运专线作为我国铁路“四纵四横”快速客运网的重要组成部分，连接石家庄和太原两大铁路枢纽，本次设计是进行阳泉北牵引变电所的设计满足系统性能目标和可靠性、可用性、安全性和可维修性要求。本设计根据国内牵引供电系统发展现状，采用分段供电，外加无功补偿，经济有效的解决压降问题。 二、国内外发展动态 国内外电气化铁路在不断发展，铁路电气化已成为世界范围内铁路技术革命方向。目前开行时速200公里以上高速列车的国家已有日本、法国、德国、意大利、西班牙、比利时、荷兰、瑞典、英国、美国、俄罗斯，正在积极建设或规划建设的还有瑞士、奥地利、丹麦、加拿大、澳大利亚、韩国、印度等国。 近几年来我国电气化建设飞速发展，主要有： 1969-1977年，我国宝成线的凤州—成都段、阳安线两条电气化铁路建成投入运行，共计约940km。 1980-1990年，我国电气化铁路建成投入共计约5940km，是1958-1961年的63倍，是1969-1977年的六倍多。 截止到2008年十月我国电气化铁路总里程达到26000km，点气化率达32.7%。 三、课题研究要求及内容 本次设计主要是按给定的石太客专既有条件，学习专业资料及相关技术规范并结合实际情况来进行阳泉北牵引变电所的设计，本设计内容主要包括：进行负荷计算选择变压器容量、经过短路计算进行保护，选择供配电方式，完成高低压设备和导线的选型，绘制主接线图、用电平面布置图等。 四、预期结果 通过本次设计使石太客专阳泉北牵引变电所系统的设计各方面数据计算准确，有较强可行性。并且进一步理解交流电气化铁路牵引供电系统的相关知识，增加实践性，为以后的工作打下一个坚实的基础。 指导教师签字 时 间 年 月 日

摘 要

目前我国基础化铁路建设已经基本建成，现在以及将来的短时间内的主要任务就是进行高铁、地铁等城市轨道交通的建设。中国也已经在高速铁路的研究领域拥有了自己的一套独立的设计、建设方法。

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。

石太客运专线是我国铁路“四纵四横”快速客运网的重要组成部分，能够连接石家庄和太原两大铁路枢纽。线路位于河北、山西省境内，横穿太行山山脉，区间隧道、桥梁众多，设计需要考虑山路坡度大的问题。

本设计的任务是完成石太客专阳泉北牵引变电所系统设计：

首先，经过方案比较确定本段牵引供电方案，区段供电方式，变压器接线方式。其次，进行通过既有数据进行负荷计算，来选择主变压器安装容量以及台数。 然后，进行短路计算，包括一次侧短路计算、二次侧短路计算。并以此来进行保护选择，以及变电所中的断路器、隔离开关、电流互感器、电压互感器等电气设备必须依据短路计算的结果。

最后,进行牵引变电所的谐波的分析和无功功率补偿分析。

关键词: 石太客专 牵引变电所 负荷计算 牵引供电方案 短路计算

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