电力牵引供变电技术课程设计
一课程设计题目
电力牵引供变电技术课程设计
二设计目的
1）在学习完“电力牵引供变电技术”和相关课程的基础上进一步加深和巩固所学的知识。

2）掌握电力牵引供变电系统各各部分的工作原理和功能。

3）对电力牵引供变电系统有跟深一步的认识。

三设计内容
1）电气化铁道牵引供电系统组成简述：
牵引变电所和供电臂：牵引变电所的功能是将三相的110KV高压交流电变换为两个单相27.5KV的交流电，然后向铁路上、下行两个方向的接触网（额定电压为25KV）供电，牵引变电所每一侧的接触网都称做供电臂。

该两臂的接触网电压相位是不同相的，一般是用耐磨的分相绝缘器。

相邻牵引变电所间的接触网电压一般为同相的，其间除用分相绝缘器隔离外，还设置了分区亭，通过分区亭断路器（或负荷开关）的操作，实行双边（或单边）供电。

牵引网：牵引供电回路的构成是：牵引变电所、馈电线、接触网、
电力机车、钢轨与大地、回流线。

在这个闭合回路中，通常将馈电线、接触网、钢轨与大地、回流线统称为牵引网。

牵引供电方式分类：由于工频单相交流25KV的牵引网是一种不对称供电回路，势必在其周围空间产生电磁场，从而对邻近的通信和广播设备产生杂音干扰，解决这一问题的途径有两个：一是在通信方面采取加强屏蔽的措施，或将受影响的通信设备迁离影响范围；二是在供电方面采取抑制干扰的措施，随着牵引网所采取的抑制干扰措施的不同，出现了不同的牵引供电方式。

a、BT（吸流变压器）方式:吸流变压器是一种变化为1：1的变压器，其原边串接在接触网Tx内，副边串接在特设的回流线（N）内，每两台BT中间安设一根将回流线与钢轨外接的吸上线。

b、AT（自藕变压器）方式:自藕变压器跨接于接触网（T）和正馈导线（F）之间，其中点与钢轨及治接触网线路同杆架设的保护线（PW）相连形式的AT供电方式。

c、同轴电力电缆方式:这是一种新型的防干扰供电方式，适用于电气化铁路穿越大城市或对净空要求较高的桥梁、隧道等特殊地段。

同轴电力电缆沿着铁路埋设，电缆的内导体作为馈电线与接触网并联；电缆的外导体作为回流线与钢轨相联，每隔一定的距离（约5～10Km）分成一个电缆供电分段。

2）单相接线的牵引变电所的原理图（图1）和AT主接线图（图2），以及单相接线的牵引变压器的工作特点和绕组连接图（图3）：原理电路如图1所示。

牵引变压器的原边跨接于三相电力系统中
了电力系统三相严重不平衡，需采用平衡变压器和换相连接。

尽管这样能够改善三相不平衡状况，但由于牵引负荷在空间和时间分布上的随机性，使得由此对三相不平衡改善程度受到了限制。

此外换相连接后各供电区段需要用分相绝缘器分隔，而分相绝缘器的存在使电力机车安全平稳性存在较大隐患，制约了高速、重载铁路的发展。

采用有源滤波器的同相供电技术，可以从根本上解决上述问题。

文献提出的基于有源滤波器的同相供电系统方案，不仅能实现三相平衡同相供电，而且能动态补偿谐波和无功，是较理想的新型牵引供电系统方案。

但这些供电系统方案仅局限于BT 供电方式和简单直供方式，不能直接也不宜应用于A T 供电方式。

与BT 和简单直供方式相比，AT 供电方式具有很多优势：通信防护效果好；牵引网阻抗小，供电距离长，变电所数量少；无需在A T 处实行电分段，适合高速、重载列车运行。

当前有不少电气化铁道采用了斯科特变压器和A T 供电方式，如我国北京—秦皇岛、大同—秦皇岛、郑州—武昌等电气化铁路。

我国新建客运专线，也计划采用 A T 供电方式。

其次，由于 A T 供电方式的特殊性，变电所接线方式、牵引网的结构等都与B T和简单直供方式不同，其同相供电系统的平衡变换原理、补偿电流检测算法等也与BT 和简单直供方式大不相同。

所以研究基于AT 供电方式和斯科特变压器的新型同相牵引供电系统，不仅必要而且很有价值。

四收获体会
回顾起此次高速电气化铁路接触网课程设计，至今我仍感慨颇多，的
确，从选题到定稿，从理论到实践，在整整两星期的日子里，可以说得是苦多于甜，但是可以学到很多很多的的东西，同时不仅可以巩固了以前所学过的知识，而且学到了很多在书本上所没有学到过的知识。

通过这次课程设计使我懂得了理论与实际相结合是很重要的，只有理论知识是远远不够的，只有把所学的理论知识与实践相结合起来，从理论中得出结论，才能真正为社会服务，从而提高自己的实际动手能力和独立思考的能力。

在设计的过程中遇到问题，可以说得是困难重重，这毕竟第一次做的，难免会遇到过各种各样的问题，同时在设计的过程中发现了自己的不足之处，对以前所学过的知识理解得不够深刻，掌握得不够牢固，通过这次课程设计之后，一定把以前所学过的知识重新温故。

五参考书目
《电气化铁道供电系统与设计》李彦哲
《电气工程及其自动化生产实习指导书》
六设计时间2007-3-6~~~~2007-3-15。