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1、石家庄铁道大学毕业设计Design on Yangquan North Traction Substation System for Passenger Dedicated Line of Shijiazhuang-Taiyuan2013 届 电气与电子工程学院 专业 电气工程及其自动化 完成日期 2013 年 6 月 10 日石太客专阳泉北牵引变电所系统设计jiji 计毕 业 设 计 成 绩 单学生姓名 学 号 20092434 班 级 0901-4 班 专 业 电气工程及其自动化毕业题目 石太客专阳泉北牵引变电所系统设计指导教师姓名指导教师职称 教授评 定 成 绩指导教师 得 分评阅人 得
2、 分答辩小组组长 得 分成 绩：系主任 签字：年 月 日毕业设计任务书题目 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承担指导任务单位 电气与电子工程学院 导师 王硕禾 导师职称 教授一、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
3、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
4、 、 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
5、写摘要，熟悉 AutoCAD 软件；34 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；45 月 1 日5 月 30 日 完成全部设计，绘出工程图；56 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
6、、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
7、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
8、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
9、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
10、、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AbstractAt present our country basic railway construction has been basically completed, the present and the future in a short period of time is the main task of the high speed rail, subway, etc. The construct
11、ion of urban rail transit. China has also on the study of high-speed railway has its own set of independent design, the construction method.Traction substation is the heart of the electrified railway traction power supply system, its main task is to transfer electrical power system of three-phase hi
12、gh voltage changes into electrical energy for use in electric locomotive. And reflect the main electrical wiring traction substation facilities the main electrical equipment and the equipment specification, type, technical parameter and how is in electrical connection, high side there are a few back
13、 into line, several sets of traction transformer, a few back to the catenary feeder. Through the main electrical wiring can understand traction substation facilities such as size, equipment.The Shijiazhuang-Taiyuan passenger dedicated railway line is an important part of “four vertical four horizont
14、al” fast passenger transport network in our country. The aim of the graduate design is to finish the design of Yangquanbei traction substation for the Shijiazhuang-Taiyuan dedicated railway line:Firstly, determine the traction power supply scheme.This design uses the AT power supply mode, double tra
15、ck power and the connection form of three-phase Vv.Secondly, the load calculation is done to determine the main traction transformer capacity and the numbers. Traction substation main transformer is the core equipment, Charging with the supply of the power system into a 220kV three-phase power conve
16、rsion using the 27.5kV electric locomotive for power.Then, the short-circuit calculation is done which including the calculation of the high-pressure side of the transmission line short circuit, low-pressure side of the bus short-circuit and short circuit of traction.On the one hand, select substation circuit breaker, disconnecting switch, current transformers, voltage transformers and othe
