装容量的计算第章短路计算短路的原因及危害短路计算次侧短路计算二次侧短路计算二〇二年五月二十二日星期二第章牵引变电所电气设备的选择及校验电气设备选择的般原则断路器的选择与校验六氟化硫断路器真空断路器隔离开关的选择与校验互感器的选择与校验电流互感器的选择与校验电压互感器的选择与校验避雷器的选择防雷及接地第章牵引变电所保护配置牵引变压器的保护馈线的保护第章牵引变电所的谐波分析与无功功率补偿谐波产生的原因谐波的危害减少谐波影响的措施无功功率补偿第章结论参考文献致谢附录外文翻译附录设计图纸二〇二年五月二十二日星期二第章概论课题研究的目的意义随着津京城际石太京沪等客运专线的投入运营，我国电气化铁路已经有了很大的发展和长足的进步。按年中长期铁路网发展规划，到年我国铁路总里程将达万，其中电气化万。在电气化铁路中牵引变电所是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。采用单相，牵引变压器有以下优点牵引变压器容量利用率可达到正常运行时，牵引侧保持三相，所以可供应牵引变电所自用电和地区三相负载主接线较简单，设备较少，投资较省对电力系统的负序影响比单相联结小对接触网的供电可实现两边供电。电气化铁道发展现状目前我国电力系统通常以或者的电压等级向电气化铁道供电，主要包括地方变电站或发电厂和交流高压输电线，由这两部分构成了电气化铁道的次供电系统。牵引变电所馈电线接触网钢轨和钢轨回流线等组成了牵引供电系统。其中牵引变电所是将电力系统供应的电能变为适于电力牵引及其供电方式的电能，其中的核心元件是牵引变压器，并设有备用。现阶段我国主要采用传统模式进行设计建造和管理的常规变电所，自动化程度不高，需牵引变电站的千伏网络节点的参数和在不同的网络配置下这些滤波器估计的工作效率作为例子被给出。选定的滤波器的有功功率损失计算。关键字谐波测量，谐波失真，谐波限制，集中正常化，滤波器的设计。简介铁路牵引变电所电力由千伏交流频率为赫兹的公共网络提供。变压器容量为的两个三绕组分别安装在牵引变电所。由绕组千伏的平均电压呆牵引负荷。低电压千伏绕组带其他负载。牵引负荷是变化的。直流电动机的电力机车牵引负荷是非线性器件。电机由单相双脉冲整流电路电源供应。电动机的非正弦电流在高压网络中被消耗，并产生非正弦电压下降。因此，在牵引变电所供应网络的连接点的电压曲线的形状被扭曲。电压失真超过俄罗斯建立的标准的要求在东西伯利亚的铁路和电力网络供电距离很长。牵引变电所安装间隔为公里。两个变电站之间的铁路由这两个变电站进行双向供电。但是，有时，例如，在维修过程中，由个牵引变电所供电。列车之间的间隔是到分钟。由电网供电时牵引变电所可以看作分布式负载。以集中方式供电应该就可以实现在长距离供电中减少电压损耗。集中的电网谐波电压下降的问题已经在文献,中有介绍。在文献中指出，些情况下，更低的成本和较小的用电范围，使减少集中供电方式下的谐波电压成为可能，不过只是对少部分谐波有效。在文献中考虑给予集中在径向分布与低功耗的分布式多谐波源的千伏电网的谐波电压下降。电压源和谐波电流值的位置是未知的。使用无源滤波器可以减少谐波电压。在所建议的方法中，集中减少在长距离分布式非线性负载的高压网络节点处的谐波电压的问题是解决例如电网提供电力的牵引变电所的方法。成熟网络的说明二〇二年五月二十二日星期二真值为千伏网络，约公里长的段集中减少在长途网络与分布式非线性负载的节点谐波电压的可能性研究。该网络给个牵引变电所供电。在个牵引变电所测定的运行参数和指标特征谐波失真的程度次谐波系数和总谐波失真系数。测量结果表明，牵引负荷的平均功率为万千瓦，最高达到兆瓦。在他们的第第和第次谐波电流测量电流的分析显示失真率。次谐波电流影响，次的为左右，次的为左右。函数和的测量值由表给出。在文献中相同的表给出了和通常容许的测定值。和测量值超过通常允许值以固定的类型出现。有四个变电站的和的容许值超出了。表和值其他牵引变电所连接节点的和估测值可通过使用软件包得出。测量谐波电流和电压，在网络上配置的信息和它的元素，负载结构和数量表示了参数的初始信息。测量谐波电流成分的基础上，构建了牵引负载模型。测量的和适用于网络条件的核查。图表示由全部的个节点的网络配置计算得到的和值，其中牵引网络的每个部分是由两个变电站的电源供电。我们将这种情况称为正常状态。该曲线显示的允许值溢出于变电站，在变电站，在变电站，在变电站，以此类推。图和在牵引变电所的连接节点的分布例如当网络配置发生变化，因为线路跳闸，节点处的谐波电压值可以改变，因为线二〇二年五月二十二日星期二路的电阻，电流，各不相同，因此，电流重新分配。网络变化的影响，研究了由网络配置第三，第五，第七谐波条件下的计算。图说明在网络节点，当牵引变电站电源线断路的计算结果。两个牵引变电所之间的铁路部分由个变电站供电。在正常情况下时由大方形的曲线代表。数字显示，在大多数条件下，指数值不同于正常情况下的指标不显着。在几个条件下指数值增加明显。在这种情况下，滤波器可以选择正常的网络条件和滤波器的效率可以测试其他条件。滤波器参数的测定图供电网不同配置下的的值图供电网不同配置下的的值图供电网不同配置下的的值型滤波器用于集中网络节点谐波电压正常化。该滤波器在基本频率低损耗。应选择滤波参数，使滤波器提供理想节点电压谐波或理想的指数将表示的值。理想的电压值的值等于。是函数的常数。如果些节点电压谐波用电流源与导纳表示，节点电压可用电流和导纳表达为，网络的电流源和负载的电流，网络和负载电流源导纳。增加分母电压减小，即可以增加滤波器的值二〇二年五月二十二日星期二在文献中建议使用允许的电导值。然后次谐波的滤波器应具有合适的输入电阻的值，使提供的次谐波电压下降。电阻值可准确测定，通过表达式及联立得到下式结点处函数，的值是经过滤波器得到的。图型滤波器示意图下面的滤波器参数必须确定这些用于基本频率的计算。在基本频率下滤波器是种无源无功补偿，以保持电压值。无功功率值通过的基本频率的条件下计算，或使用每年由负载消耗的无功功率曲线得到。在调整后的第次谐波的滤波器，降低了次谐波电压值。被忽视的过滤器冷凝器的阻力。确定滤波器参数，给出需符合的下列条件在基本频率滤波器会产生无功功率在基本频率降低功率损失次谐波输入电抗滤波器是零，过滤器的输入电阻等于射频。此外，反应堆的质量因素，即给出的比值。为了计算滤波器的参数，我们使用输入次谐波阻抗的表达式采取正的次谐波电阻值等于基波频率值。滤波器的选择滤波器的选择由最低次的谐波开始。对于任何网络与几个非线性负载的次谐波滤波器的几个选项可以由网络中的过滤器的数量和分配方面选择。在网络的每个节点具有特定功能的特点是由于网络参数和条件各异，并且这将影响过滤器的参数。通常情况下，滤波器的选择在多元计算的基础上。在选择必须的选项以获得最低的滤波器将滤波器安装使用最低的节点数量。以下是必要的优先选项滤波器扩大动作范围到大量的相邻结点，滤波器由个较大的值减少谐波电压，二〇二年五月二十二日星期二滤波器有最小的正功率损失。滤波器的选择应由网络配置和条件开始。选择网络配置和负载条件。为此，我们分析最可能的网络配置，包括维护的最大和最小负载条件，即对于选定的网络特征值和负载条件下的无功补偿等连接和断开式冷凝器的条件下，我们计算的所有的谐波的指数，不符合文献的标准要求。根据计算，我们选择指数值超过谐波的最大数量和最大的节点数量，用于的网络配置和负载条件下的分析。这个网络配置和负载条件就和设计好的样了。在设计好的条件下计算得到的每个谐波的，我们得到组结点超过的值，这将被视为潜在的节点用于滤波器安装。设计好的配置和负载条件下，我们可以采取个普通的操作系统的网络配置和普通的负载条件。例如的计算结果，在图显示，认为网络正常情况下可用于设计网络配置和负载情况的。选择安装滤波器的节点。安装滤波器下的谐波电压集中正常化节点的选择是最具挑战性的任务。以下两种方法建议用于节点的选择。第种方法。为形成集中的每个节点，我们先后计算滤波器参数。然后我们计算与网络的谐波条件下，每个过滤器，指数在节点和过滤器中的功率损失。此外，我们估计参数对滤波器的影响，再考虑网络的其他节点，并分析所取得的成果。分析的基础上，我们选择节点，在这里安装滤波装置将会得到最有效的方案。如果对于考虑的谐波，个过滤器不足以减少在所有节点上的值，我们选择第二个节点和滤波装置。在选择个或几个滤波器的安装将减少之后，对于给定的谐波两端的计算就算完成了。然后以同样的方式选定下个谐波的节点和滤波器。第二种方法。测试滤波器建议选择节点地方来安装滤波器。测试滤波器是个阻抗为欧姆，欧姆，欧姆等阻值的滤波器。它安装在滤波器安装计划的每个节点，网络状况是在考虑整个网络的谐波电压下降的谐波分析和过滤效率后计算出来的。欧姆输入电阻的测试滤波器，用于分析网络是高效的然后选择节点安装次和次谐波滤波器，而欧姆电阻测试滤波器用于检测节点来安装次谐波滤波器。二〇二年五月二十二日星期二附录设计图纸主接线图图号平面展开图图号侧视图图号侧视图图号侧视图图号侧视图图号。二〇二年五月二十二日星期二石家庄铁道大学毕业设计届电气与电子工程学院专业电气工程及其自动化学号学生姓名指导教师杨勇崔跃华完成日期年月日单相牵引变电系统设计二〇二年五月二十二日星期二毕业设计成绩单学生姓名学号班级专业电气工程及其自动化毕业设计题目单相牵引变电系统设计指导教师姓名杨勇崔跃华指导教师职称讲师讲师评定成绩指导教师得分评阅人得分答辩小组组长得分成绩院长签字年月日二〇二年五月二十二日星期二毕业设计任务书题目单相牵引变电系统设计学生姓名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与电子工程学院导师姓名杨勇崔跃华导师职称讲师设计内容依据实际需求拟设计单相,牵引变电所电气部分，并根据实际情况进行负荷计算，主变压器的容量和型号选择电气主接线设计短路电流计算次电气设备的选择与检验继电保护与变压器保护的整定计算防雷接地等设计。二基本要求设计说明书字数万字。设计图纸折合号图纸张。外文翻译字以上。三主要技术指标和设计任务符合电气化铁路牵引供变电设计