电气化铁路scott接线变压器牵引供电方式设计1

黑龙江交通职业技术学院毕业设计（论文）题目电气化铁路scott接线变压器牵引供电方式设计专业班级姓名学号2017年月日摘要随着我国铁路跨越式发展战略的逐步实施,我国铁路已逐步向高速客运专线的方向发展,电气化铁道接触网作为整个电力供电系统的重要组成部分,其牵引负荷的供电要求相以前的常规铁路已发生较大变化,对接触网系统的供电质量要求也越来越高。牵引供电系统的供电质量好与坏？弓网是否有良好的受流质量？这与高速铁路供电系统方式有着密不可分关系,因为供电方式的不同将直接影响接触网的电压、电流等参数,最终影响受流质量。目前,铁道部加快了重载高速电气化铁路的建设。重载高速电气化铁路的重要特点是牵引负荷较以往电气化铁路有很大幅度的提高，如大秦线2亿t扩能改造工程,单列车牵引质量由1万t增加到2万t,牵引功率也由原来的12800kW增加至25600kW;高速客运专线速度为350km/h时,列车牵引功率可达到22000~25000kW,是普通速度客运机车功率的4~5倍。如此大的负荷对供电系统的功率传输能力提出了新的要求。因此,对高速铁路接触网供电方式研究是十分关键的。关键词：变压器，斯科特，供电目录TOC\o"1-5"\h\z\o"CurrentDocument"第1章绪论1\o"CurrentDocument"1.1选题目的和意义1\o"CurrentDocument"1.2国内外研究现状1牵引变压器2\o"CurrentDocument"本文主要内容2\o"CurrentDocument"第2章斯科特变压器4\o"CurrentDocument"2.1AT供电方式4\o"CurrentDocument"2.2斯科特变压器特点4\o"CurrentDocument"2.3斯科特变压器供电方式6\o"CurrentDocument"高压侧主接线7\o"CurrentDocument"2.5馈线侧主接线设计8\o"CurrentDocument"第3章斯科特计算10\o"CurrentDocument"变压器计算容量10\o"CurrentDocument"变压器校核容量10\o"CurrentDocument"3.3短路计算11\o"CurrentDocument"3.3.1短路点的选取11\o"CurrentDocument"备用方式选择11\o"CurrentDocument"3.4绘制电气主接线图12\o"CurrentDocument"第4章我国采用斯科特变压器的线路144.1哈大铁路客运专线144.2京沪高速铁路14京沈客运专线15\o"CurrentDocument"第5章结论16\o"CurrentDocument"参考文献17黑龙江交诵职业技术学院学牛毕业设计（论文）15黑龙江交诵职业技术学院学牛毕业设计（论文）15级电气化铁道技术专业图中高压侧采用外桥接线形式，这种接线形式所用电气设备少，接线相对简单，可靠性高。两台主变压器均为斯科特接线变压器，正常时一台工作，一台备用。当工作电源失压或工作变压器故障时，在主断路器跳闸后，由自动切换装置使备用的斯科特变压器投入工作，从而保证了不间断供电。两回110KV电源进线各挂有一组电容式电压互感器（TV）。由于主变压器二次侧为对称的的两相27.5KV，故每相（两条线）所使用的断路器、隔离开关均为双极联动的。并联电容补偿装置跨接于每相的两条线上。两台自用电变压器分别接于两台主变压器的二次侧，并采取二相——三相的斯科特反变换获得三相电源。这种供电方式的牵引馈电线，每路始端均跨接有自耦变压器直接。直接两端分别与牵引网的接触导线（或接触网T）及正馈导线（F）相连，中点与钢轨（R）及保护线（PW）相连，并通过火花间隙（放电器）接地。该主接线中的馈线断路器采用的备用方式。第4章我国采用斯科特变压器的线路哈大铁路客运专线哈大铁路客运专线，是指在中国黑龙江省哈尔滨市与辽宁省大连市之间建设的高速客运专用铁路。是国家“十一五”规划的重点工程，是国家《中长期铁路网规划》“四纵四横”客运专线网中京哈客运专线的重要组成部分，是我国目前在最北端的严寒地区设计建设标准最高的一条高速铁路。哈大客运专线于2007年8月23日正式开工建设，2010年12月28日全线贯通。2012年12月1日正式运行。它北起黑龙江省哈尔滨市，南抵辽宁省大连市，线路纵贯东北三省，途径哈尔滨、长春、沈阳、大连四个副省级城市和六个地级市及其所辖区县。全长921公里，为双线电气化铁路。其中黑龙江省境内81公里，吉林省境内270公里，辽宁省境内553公里，设23个车站。2012年6月3日，随着哈大铁路客运专线最后一段接触网长春西至哈尔滨接触网成功送电，至此，哈大铁路客运专线接触网实现了全线送电贯通，标志着哈大铁路客运专线电气化工程已经建成竣工，进入开通运营前的分段及全线拉通联调联试和动态检测阶段。哈大铁路客运专线电气化工程，全线采用AT供电方式，对于枢纽地区跨线列车联络线、动车组走行线和动车段等采用带回流线的直接供电方式。各变电所引入两路220千伏高压直流电源，进线侧主线采用分支形式；2X27.5kV侧采用单母线分段的接线形式。各变电所设置两组牵引变压器，一组运行，一组固定备用。全线共设置牵引变电所20座，分区所18座，2座分区兼开闭所，32座AT所，2座开闭所。全线正线接触网采用全补偿弹性链型悬挂，站线接触网采用全补偿简单链型悬挂。京沪高速铁路京沪高速铁路位于中国华北和华东地区，两端连接环渤海和长江三角洲两个经济区域，全线纵贯北京、天津、上海三大直辖市和河北、山东、安徽、江苏四省。所经区域面积占国土面积的6.5%，人口占全国地26.7%，人口100万以上城市11个，国内生产总值占全国的43.3%，是中国经济发展最活跃和最具潜力的地区，也是中国客货运输最繁忙、增长潜力巨大的交通走廊。沿线以平原为主，局部为低山丘陵区，经过海河、黄河、淮河、长江四大水系。北京—济南属冀鲁平原，地形平坦开阔，地势为两端高、中间低，团泊洼一带为全线最低处；济南—徐州属鲁中南低山丘陵及丘间平原，地形起伏较大，泰安段为全线海拔最高的区段；徐州—上海线路主要通过黄淮、长江三角洲平原区，局部（蚌埠—丹阳）通过阶地垄岗、低山丘陵。沿线的工程地质条件主要是软土、松软土分布广泛，尤其是武清—沧州松软土、丹阳—上海软土，埋深变化大，软土层厚、强度低，工程性质差。设计最高运行时速350km，初期运营时速300km，列车最小追踪间隔按3min设计。预计京沪高速铁路建成后，列车以时速350km运行，北京南—上海虹桥站全程运行时间为3h58min；以时速300km运行，运行时间为4h37min；以时速200km运行，运行时间为6h52min。年客运输送能力双向达到1.6亿人次。京沈客运专线京沈客运专线位于中国东北和北京市，连接环渤海和东北工业基地两个经济区域，全线纵贯北京，河北承德，辽宁的朝阳、阜新、沈阳三省五市。京沈客专设20座车站。京沈客运专线新建正线起于北京星火站南咽喉DK12公里处，途经北京市、河北省、辽宁省，止于沈阳站。全线途经北京市，河北省承德市，辽宁省朝阳市、阜新市、锦州市黑山县和沈阳市。其中根据铁路总公司安排，京沈客专沈阳西至乌兰木图段为综合高速试验段，全长185公里，设计时速满足500公里/小时的试验标准，试验的主要内容为更高速度条件下高速铁路关键技术科学试验、基于自主知识产权的高速铁路信号系统的研究与试验、新型牵引供电系统关键技术及应用试验等九大类内容、59项课题。根据《京沈客专北京段初步规划设计》，为保证全线的建设进度，京沈客专新建正线起于DK12公里处，即星火站南咽喉为新建正线起点，北京站至星火站之间初期利用既有东星单线引入北京站，后期逐步改造复线，届时北京站在初期也可以始发少量沈阳哈尔滨方向的高速动车。第5章结论本次设计主要是斯科特变压器在直接供电方式下给双线区段供电臂供电。以下是本次设计我所做的工作。通过老师和同学的指导完成本次设计满足任务中提及的要求，从而使牵引供电知识得到系统性的深化。经过牵引供电课程设计，不但使我对之前学过的专业课知识有了一次很好的复习，而且使我深刻体会到书上的知识和实践运用的差距，认识到了毕业设计在大学学习中的重要性。通过毕业设计，不但使我对以前所学过的专业课知识有了一次很好的复习，而且使我更加深刻的认识到了毕业设计在我们大学学习中的重要性。通过这次实践，我了解了牵引供电系统的用途及工作原理，熟悉了电气化铁道供电系统牵引变电所的设计步骤，锻炼了工程设计实践能力，培养了自己独立设计能力。此次课程设计是对我专业知识和专业基础知识一次实际检验和巩固，同时也是走向工作岗位前的一次热身。AT供电方式的牵引网阻抗很小，电压损失小，电能损耗低，供电能力大，供电距离长，可达40〜50km。由于牵引负荷电流在接触网和正馈线中的方向相反，因而对邻近的通信线路干扰很小。在高速牵引网上应用非常广泛我国著名的高速铁路都是采用以斯科特变压器为“心脏”的AT供电。AT供电是一种非常成熟的供电方式在日本、法国、德国等高速铁路比较发达的国家得到了十分广泛的应用，但AT供电方式接触网结构比较复杂在运营维护上比较不便，难度很大。在供电分区范围较大的复线AT牵引网中，有时为了进一步缩小接触网事故停电范围和降低牵引网电压损失和电能损失，也可在分区所与牵引变电所之间增设开闭所，也称辅助分区所。开闭所的主要设备是断路器。