货运铁路牵引变电所的电气系统设计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导师职称讲师一、主要容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）[注] 860右臂短时最大负荷（A）1080毕业设计开题报告摘要货运铁路牵引变电所是铁路系统的重要组成部分，起着变换和分配电能的作用,它直接影响整个铁路系统的安全与经济运行。
本设计主要针对牵引供电系统进行设计和研究。
主要包括牵引负荷的计算、主变压器接线方式的分析比较、主变压器型号和台数的选择、牵引变电所进线和馈线方式的选择、短路计算、高压设备的选取和校验、继电保护的拟定与计算、牵引变电所防雷与接地装置的设置。
其中电气主接线是变电所设计的主要环节，直接关系着整个变电所电气设备的选择、配电装置的布置、继电保护和自动装置的确定，并且是牵引变电所电气部分投资大小的决定性因素。
短路电流计算是本次设计的关键部分，通过计算对断路器、隔离开关、电压互感器、电流互感器、熔断器等进行选择校验和进行继电保护的拟定计算。
本次毕业设计实现了任务书要求的全部容，选择出牵引变压器，高压侧、低压侧的电气设备，确定了主接线方式。
并且用AutoCAD绘出了系统的主接线图。
关键词:主接线主变压器电气设备AbstractFreight railway traction substation is an important part of the railway system, playing a role in transformation and distribution of electric energy, which directly affects the security and economic operation of the whole railway system.The design is mainly for traction power supply system and substation engineering. including traction load calculation, the main transformer wiring analysis and comparison, the main transformer model and the choice of the number of units, traction line and substation feeder mode choice, short circuit calculations, high-voltage equipment selection and validation, formulation and calculation of relay protection, traction substation lightning protection and grounding device settings. Substation main electrical wiring which is the main part of the design is directly related to the choice of the entire substation electrical equipment, distribution equipment layout, relay protection and automatic device to determine, and is part of the investment size electric traction substation the decisive factor. Short-circuit current calculation is a critical part of this design, by calculation circuit breakers, disconnectors, voltage transformers, current transformers, fuses, etc. Select the intended protection checksum calculation.The graduation project has successfully achieved the entire contents of the mission statement.The project has picked out the appropt traction transformers , high-side(low-side) electrical equipment, and has determined the main wiring, as well as using AutoCAD to plot main wiring diagram.Key words: Main connection The main transformer Electrical equipment目录第1章绪论 (1)1.1课题研究的背景 (1)1.2电气化铁路的国外现状 (1)1.3本设计研究的主要容 (2)第2章变压器的选择 (3)2.1牵引变压器作用及类型 (3)2.1.1 牵引变压器作用 (3)2.1.2 牵引变压器的类型 (3)2.2牵引变压器台数和容量的选择 (4)2.2.1 牵引变压器选择原则 (4)2.2.2 牵引变压器的选择 (5)第3章牵引变电所主接线设计 (8)3.1电气主接线的基本要求 (8)3.2牵引变电所一次侧主接线的基本形式 (8)3.3牵引变电所馈线侧主接线基本形式 (10)3.4电气主接线方案的确定 (12)第4章短路电流计算 (13)4.1短路点的确定 (13)4.2110K V短路电流计算 (13)4.327.5K V短路电流计算 (15)4.410K V侧短路电流计算 (16)第5章电气设备选型 (19)5.1断路器的选型及校验 (19)5.2高压隔离开关的选型及校验 (20)5.3电流互感器的选择与校验 (21)5.4电压互感器的选择 (22)5.5避雷器的选择 (22)5.6熔断器的选择 (23)5.7导线选择及校验 (23)5.7.1 导线的选择依据 (23)5.7.2 导线选型及校验 (26)5.7.3 母线选型及校验 (26)5.8支持绝缘子 (27)5.8.1 支持绝缘子选型及校验 (27)5.8.2 穿墙套管选型及校验 (28)第6章继电保护的配置与整定 (29)6.1继电保护的任务和要求 (29)6.1.1 继电保护的任务 (29)6.1.2 继电保护基本要求 (29)6.2牵引变压器的保护 (30)6.2.1 纵联差动保护 (30)6.2.2 瓦斯保护 (31)6.2.3 过电流保护 (32)6.2.4 接地保护 (32)6.3馈线的保护 (32)第7章变电所的防雷保护与接地装置的设计 (34)7.1变电所的防雷保护 (34)7.1.1 直击雷防护 (34)7.1.2 雷电波侵入的防护 (34)7.2接地装置 (35)7.2.1 接地与接地装置的定义 (35)7.2.2 接地装置的设计 (36)第8章结论 (37)参考文献 (38)致 (39)附录 (40)附录A外文资料 (40)附录B系统图 (53).第1章绪论1.1 课题研究的背景牵引供电系统的构成简化图如图1-1所示。
相对牵引变电所而言，通常把为其供电的电力系统称为外部电源或一次系统。
牵引供电系统由牵引变电所和牵引网组成。
图1-1 牵引供电系统的构成简图电力系统与输电线：它们为电气化铁路提供高压电源，其电压为110kV或220kV。
电气化铁路的牵引负荷是一级负荷，故要求电源有足够的容量和较高的可靠度。
牵引变电所：牵引变电所的作用是将电力系统供应的电能转变为是核电力牵引供电方式的电能，其中的核心元件是牵引变压器，并设有备用。
与地方变电所相比，牵引变电所绝大多数情况下是用于提供牵引用电作为区别，而称为牵引变电所。
牵引网：由馈(电)线、接触网、轨(地)、回流线等组成，是牵引供电网(回路)，完成对电力机车的送电任务。
1.2 电气化铁路的国外现状电气化铁路对于实现我国铁路重载、高速起到了至关重要的作用。
至2007年底，我国的电气化铁路营业里程已达到了24046.6km，占我国铁路总营业里程的37.8%，各大干线都已实现了电气化。
近年来，我国变电所自动化的技术特点是新老交替、新老结合、新老并存，既有以常规远动装置为核心派生的老站改造模式，又有局部或完全分散的新站设计模式，更有保护监控仪表录波防误操作等功能，并且很多变电所都实现了自动化。
现代电力牵引都以公用电网配电，实质上是取用经变换的单相电。
在我国，矿山电力牵引、城市电车和地下铁道或轻轨交通都采用直流制，电压从45V到3000V不等；电气化铁路都采用工频(50Hz)，额定电压为27.5kV或2×27.5kV的单相交流制。
1.3 本设计研究的主要容本设计主要是货运铁路牵引变电所电气设计。
根据步骤进行设计，通过对牵引与电气计算，确定变压器容量、台数、接线方式和备用方式，根据原始资料及技术要求确定变压器主接线形式，短路计算，再根据短路计算结果进行一次设备的选型与校验最后是牵引变电所防雷保护与接地装置的设计。