根据电源侧进线电压等级正确对主接线中电气设备，如：断路器，隔离开关，电流互感器，电压互感器，避雷器等进行正确选型。
2
2.1
本次设计用到了对设备选型的计算，通过计算我们可以正确的选择变压器及各种用电设备，以此达到所设计牵引变电所的正确性、合理性及经济性。
2.2
由题目所知，本牵引变电所采用直接供电方式向复线区段供电，且有穿越电流，担负着重要的牵引负荷供电任务（一级负荷）、馈线数目多、影响范围广，应保证安全可靠持续性的供电，主变压器采用单相V-V接线，其绕组结线示意图如图1所示。
5
330－500kV系统保护高压侧为330－500kV的变压器保护用的电流互感器，因系统一次时间常数较大，互感器暂态饱和较严重，则可能导致保护错误动作，因此互感器应保证实际短路工作循环中不致暂态饱和，一般选用TP类互感器，尤其是线路保护考虑到重合闸的问题，要考虑双工作循环的问题，故推荐使用TPY型。
=27.5×220
=6050（KVA）
=27.5×288
=7920（KVA）
校核容量
（2.2）
式中，K为牵引变压器过负荷倍数，取K=1.5。且有
（2.3）
又有题目分析可知， ， ，则根据式（2.2）、（2.3）得
=
=18700（KVA）
安装容量
由前面 知， ，并结合采用的固定备用方式和系列产品。安装容量有10,12.5,16,20,25,31.5,40，50,63,80,100（MVA）等。结合经济性故单相V-V结线牵引变压器的安装容量选用为2×20000（kVA)。
参考文献
[1]陈海军.电力牵引供变电技术[M].中国铁道出版社.2008.1.
[2]贺威俊等.电力牵引供变电技术[M].成都：西南交通大学出版社.1998.
[3]铁道部电气化工程局电气化勘测设计院．电气化铁路设计手册:牵引供电系统[M]．北京:中国铁道出版社，1988.
表6JDZX9-27.5型电压互感器
额定电压
27.5kV
最高运行电压
40.5kV
额定频率
50Hz
雷电冲击耐受电压
200kV
准确级组合
0.2(0.5)/3P(3P)
二次负载
100VA
9
为防止雷击，在牵引变电所、分区所、AT所内设置独立避雷针。
在牵引变压器高、低压侧，各所的27.5kV母线、馈出线上设置相应电压等级的氧化锌避雷器，以限制雷电波的幅值。
参考文献...........................................................................................................................9
1
1.1
某牵引变电所丁采用直接供电方式向复线区段供电，牵引变压器类型为110/27.5kV，单相V-V接线，两供电臂电流归算到27.5kV侧电流如下表1所示。
1）高压侧断路器
主变压器高压110kV侧选择LW-110型户外高压六氟化硫断路器，以SF6气体作为灭弧和绝缘介质，配一台气动操作机构，由压缩空气进行分闸，弹簧力进行合闸。这种类型断路器为户外三相交流50Hz高压输变电设备，可以切合额定电流、故障电流及转换线路，实现对输变电系统的保护、控制及操作。其主要技术参数如表2所示。
表4 GW22-126(D)(W)/1250型隔离开关主要技术参数
额定电压
110kV
最高运行电压
126kV
额定电流
1250A
额定热稳定时间
3s
额定动稳定电流
20kA
1min工频耐压
95kV
雷电冲击耐压
259kV
爬电距离
2750mm
4
低压侧的隔离开关以27.5kV为标准，选择GW4-27.5(W)/1250，只需防污式而不需接地式，适用于频率为50Hz，额定电压为27.5kV，额定电流为1250A的铁道电气化线路中，作为有电压无负荷时分合电路用，也供铁道自动闭塞信事情装置时使用，也可单级使用。
综合自动化系统外接端口采用光电隔离措施，并设置过电压保护设备，防止过电压波入侵。
10
牵引变电所、分区所、AT所接地装置以水平长孔接地网为主，在设备集中接地附近及接地网外沿敷设垂直接地体。接地网采用铜材质。为减少接地体交叉点的接触电阻、提高地网结构强度，接地体连接部分采用放热焊接。
变电所接地网的接地电阻按流经接地装置的入地短路电流校验接触电势和跨步电势，若不满足要求则采用外引接地网、加降阻剂、降阻模块、利用等效并联接地体等方法应进行现场处理。
3
3.1
由题知，复线区段且有穿越电流产生，分析知有穿越功率产生，则变电所应该是通过式牵引变电所，一般通过式牵引变电所电源侧采用桥式接线。外桥式接线适合于输电距离较短，线路故障会较少，而变压器需要经常操作的场合。这种接线方便变压器的投入及切除，而切除一条线路时，需要同时断开两台变压器，造成一台变压器的短时停电。如图2所示为外桥式接线图。
图2外桥式接线
3.2
单相V-V结线与纯单相结线的区别是两台变压器分别接不同的两个线电压，例如图中的AC相和BC相，两高压绕组有公用端子C，故构成V接。两个低压绕组也有一个公共端子，接钢轨和地网，低压绕组的另外两个端子a和b分别接变电所的两个供电臂，左边供电臂的电压为Uac，右边供电臂为Ubc，均为27.5 kV，构成所谓60°接线，如图3所示。显然当两臂功率因数相同时，两臂电流也相差60°。
表3 ZN42-27.5系列真空断路器主要技术参数
额定电压
27.5kV
最高运行电压
31.4kV
额定频率
50Hz
额定电流
1250A
额定短路开断电流
25kA
额定短路关合电流
63kA
额定短时耐受电流
25kA
额定峰值耐受电流
63kA
3
高压侧的隔离开关分为接地式与防污式隔离开关，以110kV为标准，选择GW4-110(D)/1250和GW4-110(W)/1250两种类型隔离开关，其主要技术指标如表4所示。
表5 JSQXF-110ZH-110kV型电压互感器主要技术参数
额定电压
110kV
最高运行电压
40.5kV
额定频率
50Hz
雷电冲击耐受电压
200kV
准确级组合
0.2(0.5)/3P(3P)
二次负载
100VA
8
针对低压侧设计中选用单相的电压互感器，本案选择JDZX9-27.5型电压互感器。具体参数指标见表6所示。
由于两臂的相位不同，故两供电臂在接触网上必须采用相分段绝缘。分相绝缘结构两端电压Uab也为27.5 kV。
牵引变电所27.5kV侧采用单母线隔离开关分段接线型式，馈线采用上、下行馈线断路器互相备用的方式；设置两组并联电容补偿装置。
为了实现测量、监督、继电保护作用，在变压器进线和出线上安装了电流互感器，在高压母线和低压母线上安装电压互感器和避雷器。
牵引变电所的主接线由电源侧、主变压器、牵引侧三部分主接线组成，其中完成内容如下:
(1)掌握牵引变电所110kV侧主接线设计的基本方法
根据牵引变电所在牵引供电系统中的重要性，正确在电气主接线的四种接线形式中进行选择，做出110kV侧主接线的设计。
(2)掌握牵引变压器主接线设计以及主变压器容量计算的基本方法
独立避雷针接地电阻按不大于10Ω设计，独立避雷针的接地装置与变电所地网的地中距离不小于3m。
4
课程设计是一种让我们能熟练掌握本门课程中所学内容手段，经过这次课程设计，我对电气化铁路牵引供电有了更加深刻的印象，懂得了一些以前在书本中琢磨不透的知识。有句古话说得好：纸上得来终觉浅，绝知此事要躬行。通过理论与实际的结合使得我们能更好的掌握所学知识，应用所学知识。此外通过这次电气化铁路牵引供电系统的设计，知道了自己在知识方面欠缺很多，懒惰是自己的致命伤，在以后要时刻提醒自己对待学习保持积极的态度。
对于高压侧采用三相式电流互感器，本题选择LRGB-110kVW2（电容型，全干式包扎绝缘，带保护级绕组Ⅱ级污秽等级110kV的电流互感器）。
6
27.5kV侧采用两线圈式电流互感器，选择LZZBJ-27.5(GYW1)型电流互感器。
7
电压互感器的工作原理，构造，接线方法与电力变压器相仿。为防止电压互感器二次回路发生短路所引起的持续过电流烧毁互感器，则在电压互感器二次侧需装设低压熔断器对于高压侧设计中选用三相的电压互感器，并要求其可靠性高。本题选择JSQXF-110ZH-110kV配GIS用SF6气体绝缘电压互感器，主要技术指标见表5所示。
图1绕组结线示意图
由题可知，对α供电臂，平均电流 ，有效电流 ，短路电流 ，穿越电流 ；对β供电臂，平均电流 ，有效电流 ，短路电流 ，穿越电流 ，则对单相V-V结线牵引变压器有：
计算容量
单相V-V结线牵引变压器有两台单相变压器连接而成，其两台牵引变压器计算容量分别为：
（2.1）
由题目知，根据公式（2.1）得
根据所给牵引变压器作出牵引变压器主接线设计，此外，能够根据题目所给牵引负荷的大小正确计算牵引变压器的计算容量、校核容量和安装容量。
(3)掌握牵引变电所馈线侧主接线设计的基本方法
根据题目所给牵引变电所向接触网的供电方式，正确进行馈线数目、备用方式和接线形式的设计。
(4)掌握牵引变电所主接线中电气设备选型的基本方法
表2 LW-110型户外高压六氟化硫断路器主要技术参数
额定电压
110kV
额定电流
3150A
额定短路开断电流
40kA
额定短路关合电流
100kA
额定短时耐受电流
40kA
额定短路持续时间
4s
额定峰值耐受电流
100kA
近区故障开断电流
75%、90%额定短路开断电流