电力牵引供变电系统分析与典型故障处理Word格式.docx

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（一）课题描述

以长沙供电段管内电力牵引供变电系统为依据，对牵引变电所、接触网两大部分进行原理分析，分析各典型供电方式的结构特点。

对典型故障案例进行系统分析、论证，提出完善的组织处理流程，安全、技术、施工处理措施等。

（二）设计用内容及要求

1．分析典型的牵引变电所、接触网两大部分工作原理，对其结构特点进行系统分析，包括主电路、控制电路、计量回路。

事故预告，报警回路；

高低压电器等。

2．设计说明书主体内容应包括：

电力牵引供变电系统供电方式的特点分析，对典型故障案例进行深入分析，提出解决方案，包括组织流程、安全、技术、施工处理措施，简要说明经费预算。

（三）设计课题的特点与目的

1．学会收集资料，查阅手册，利用国家标准。

综合运用理论知识和实践技能。

配合完成该课题的设计。

2．掌握电力牵引供电系统的供电方式，牵引负荷与供电设备的选择。

3．掌握电器设备的型号、规格、参数的选用和设计。

4．学习使用电器元件的图形符号、文字符号的国家标准，培养学生的绘图能力，文字表达能力。

5．掌握牵引变电所与接触网的安规与检规。

简要了解变电所值班制度。

熟悉牵引供变电系统的工作流程。

四、设计参考书目：

1．《电力牵引供变电技术》

2．《牵引供电规程与规则》

3．《电气制图及图形符号国家标准汇集》；

2．《高压供配电技术》；

4．《工厂常用电器设备手册》；

5．《变电检修》

6．《电力系统继电保护》。

五、设计说明书要求

1．封面

2．目录

3．内容摘要（200－400字左右，中英文）

4．引言

5．正文（各系统设计方案比较与特点，故障分析，论证，组织处理流程，安全、技术、施工处理措施等）

6．结束语

7．附录（参考文献、图纸、材料清单等）

六、毕业设计进程安排

1．第1周：

熟悉任务书，分析电力牵引供变电系统工作原理，确定方案。

2．第2~3周：

资料收集与准备，编写故障分析与处理的方案。

3．第4-6周：

图纸的绘制、设计说明书的撰写。

4．第7周：

毕业设计说明书的修改、完善。

4．第8周：

整理设计任务书，准备毕业设计答辩。

七、毕业设计答辩与论文要求

毕业设计答辩要求

答辩前三天，每个学生应按时将毕业设计说明书或毕业论文、专题报告等必要资料交指导老师审阅，由指导老师写出审阅意见。

学生答辩对自述部分应写出书面提纲，内容包括课题的任务、目的和意义，采用的原始资料或参考文献、设计的基本内容和主要方法、成果结论和评价。

答辩小组质询课题的关键问题、质询与课题密切相关的基础理论、知识、设计与计算方法、实验方法、测试方法、鉴别学生独立工作能力、创新能力。

2、毕业设计论文要求

文字要求：

说明书要求打印（除图纸外），不能手写。

文字通顺，语言流畅，排版合理，无错别字，不允许抄袭。

图纸要求：

按工程制图标准制图，图面整洁，布局合理，线条粗细均匀，圆弧连接光滑，尺寸标注规范，文字注释必须使用工程字书写。

曲线图表要求：

所有曲线、图表、线路图。

程序框图、示意图等不准用徒手画，必须按国家规定的标准或工程要求绘制。

摘要

本毕业设计说明书介绍了电气化铁道供变电技术，以交流电气化铁道为重点，加强了对牵引供电系统的认识。

牵引供电系统又以牵引变电所为重点，介绍了供电系统一次设备和二次电气设备，对变电所一次电气设备的构成、类型、工作原理做了一定的介绍；

对变电所的二次装置的构成、工作原理进行了比较详细的介绍。

本设计主要以电力牵引供变电系统为主，对其结构特点进行系统分析，包括主电路、控制电路、计量回路。

同时对电力牵引供变电系统供电方式的特点进行分析，对典型故障案例进行深入分析，提出解决方案，包括组织流程、安全、技术、处理措施。

本设计书还对接触网和牵引变电所倒闸部分进行了分析，更便于掌握牵引变电所的运行状态。

关键词：

交流电气化设备供电系统供电方式结构特点

ABSTRACT

Thegraduationdesignspecificationintroduceselectrifiedrailwayforsubstationtechnology,withacelectrifiedrailwayasthekeypoint,tostrengthentheunderstandingofthetractionpowersupplysystem.Tractionpowersupplysystemandfocusingontractionsubstation,thispaperintroducesapowersupplysystemandthesecondaryelectricalequipment,equipmentforsubstationonceelectricalequipmentstructure,type,principleofworkdonesomeintroduction;

Theseconddeviceforsubstationstructure,workingprinciplearedetailedintroduced.Thisdesignismainlyforelectrictractionsubstationsystemisgivenpriorityto,onthestructurecharacteristicofsystemanalysis,includingthemaincircuitandcontrolcircuit,measurementcircuit.Theaccidentforecast,alarmcircuit,highandlowvoltageelectricapparatus,etc.Atthesametimeontheelectrictractionsubstationsystemforthepower-supplymodes,analyzesthecharacteristicoftypicalfaultcasesanalysis,andproposesthesolutions,includingorganizationalprocesses,safety,technology,handlingmeasures.Thisproponentofcatenaryandtractionsubstationpourbrakepartsareanalyzed,morefacilitatemastertractionsubstationoperation.

Keywords:

AcelectrifiedequipmentpowersupplysystemPower-supplymodesStructurecharacteristics

第1章电力牵引供电系统概述

1.1电力牵引特点

电力牵引是一种新型有轨运输牵引动力形式。

在干线铁路、城市轨道交通运输和工矿运输中有着广泛的作用。

电力牵引是利用电能作为牵引动力，将电能转换为机械能，驱动铁路列车、电动车组和城市轨道交通车辆等有轨运输工具运行的一种运输形式。

电力牵引按其牵引网供电电流制式不同，分为工频单相交流制、低频单相交流制和直流制。

我国电气化铁路采用工频单相交流制电力牵引，直流制电力牵引仅用于城市轨道交通运输系统和工矿运输系统。

一、电力牵引特点

电力牵引运输具有一系列有点：

（1）电力牵引机车本身不带燃料，可使用二次能源，为非自给式牵引动力，并由大容量电力系统供电，连接全国电网，能源有保证。

（2）机车或动车组总功率大，具有启动和加速快、过载能力强、运输能力大等特点，能满足各种现代交通运输对快速、大运输能力的需要。

（3）不造成空气和环境（噪声）污染，改善劳动条件。

（4）电力牵引的总效率高，节约能源。

我国的铁路机车牵引经历了蒸汽机车、内燃机车和电力机车的发展阶段。

统计资料表明，电力牵引在全部或部分为水电供电的情况下，包括发电厂、输变电和供电系统以及机车、车辆效率在内，比使用内燃机车为动力的内燃机车和汽车运输等运输工具的总效率要高出几个甚至几十个百分点。

因而采用电力牵引可有效节约能源，并降低运输成本。

（5）安全性高。

随着信息技术、微电子技术的广泛应用，电力机车可实现实时检测故障、自动驾驶、遥测及遥控，电力牵引系统易于实现全面自动化和信息化，从而大力提高劳动生产效率和经济效益。

（6）有利铁路沿线实现电气化，促进工农业发展。

当然，电力牵引也存在某些缺点，主要是其一次投资费用较同类运输工具要高。

从上可知，电力牵引的综合优势是明显的。

自20世纪50年代以来，铁路牵引动力电气化已成为世界范围内铁路技术革命的方向、铁路现代化的标志。

在当前，发展城市轨道交通电力牵引，已日益引起人们的广泛重视。

1.2电力系统简介

随着现代工业的发展，电力工业在现代化建设中扮演着越来越重要的角色。

电能是绝大多数工矿企业现代化设备的动力能源，电能可以十分经济又方便地进行输送和分配，也可以易于被操作和控制，使得其自动化生产、输送和在各个领域中的普及应用易于得到实现。

一、电力系统组成

电能的生产、输送、分配和使用组成了一个系统，称为电力系统，主要由发电厂、变电所、电力网、电能用户组成，它们分别完成电能的生产、电压变换、电能的传输、分配及使用。

1.发电厂

发电厂是生产电能的工厂，它的生产原料是煤、水力、核能等能源，它的产品就是电能。

按照发电厂所使用的一次能源不同，发电厂可分为火力发电厂、水力发电厂和核发电厂。

2.变配电所

变配电所是变换电能电压和接受分配电能的场所，是联系发电厂和电能用户的中间枢纽。

如果仅用于接受电能和分配电能，则称为配电所，而仅用以把交流电能变换直流电能，则称为变电所。

变配电所有升压和降压之分。

升压变电所一般和大型发电厂结合在一起，把电能电压升高，再进行长距离输送。

降压变电所多设在用电区域，将高压适当降低后，对某地区或用户供电。

3.电力网

输电线路和配电线路统称为电力网。

电力网是输送电能和分配电能的通道，是联系发电厂、变配电所和电能用户的纽带。

根据各种不同电压等级和不同结构类型可分为220kv（输电线路）、110kv（高压配电线路）、6～35kv（中压配电线路）380～220v（低压配电线路）。

4.电能用户

电能用户主要包括工矿企业和居民区等。

按照用户的重要程度和对供电可靠性的要求，用电负荷可分为三类：

一级负荷、二级负荷和三级负荷。

二、电能质量标准

电力设备都是在一定频率的电压下工作的。

电压的频率或电压偏差，都会影响用电设备的寿命和效率，甚至会直接损坏用电设备，供电部门应保证供电质量。

电能的质量指标主要包括供电频率、电压偏差、电压的不对称性和波形的非正弦性和供电的可靠性。

1.3牵引供变电系统的组成

电力牵引供变电系统是指从电力系统或一次供电系统接受电能，通过变压、变相或换流（将工频交流变换为低频交流或直流电压）后，向电力机车负荷提供所需电流制式（交流或直流）的电能，并完成牵引电能传输、配电等全部功能的完整系统。

工频交流单相电力牵引供电系统主要由牵引变