牵引变电所电气主接线的设计.docx
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牵引变电所电气主接线的设计
指导教师评语
修改（40）
年月
电力牵引供电系统课程设计报告
1题目：
牵引变电所电气主接线的设计
1.1选题背景
某牵引变电所位于大型编组站内，向两条复线电气化铁路干线的三个方向馈
电区段供电，已知列车正常情况的计算容量为12000kVA（三相变压器），并以10kV
电压给车站电力照明机务段等地区负荷供电，容量计算为3850kVA。
各电压侧馈
出线数目及负荷情况如下：
R
10kV回路（2路备）：
供电电源由系统区域变电所以双回路110KV输送线供电。
算；各种方案主接线的技术经济性比较。
）
这类牵引变电所的电源线路，按保证牵引符合供电的需求一般有两回，主要
向牵引负荷和地区负荷供电，桥型结线的中间牵引变电所还有穿越功率通过母线，
并向邻近牵引变电所或地区变电所供电。
由题意知，本牵引变电所担负着重要的
牵引负荷供电任务（一级负荷）、馈线数目多、影响范围广，应保证安全可靠持续
性的供电。
10千伏地区负荷主要为编组站自动化驼峰、信号自动闭塞、照明及其
自动装置等一部分为一级负荷、其他包括机务段在内的自用电和地区三相负载等
均为二级负荷，也应满足有足够安全可靠供电的要求。
本变电所为终端变电所，
一次侧无通过功率。
2方案论证
因没有校核容量，只考虑计算容量来选择变压器，牵引变压器计算容量为
12000kVA,故选择容量为12500kVA的变压器，而地区变压器选择6300kVA变压器。
根据原始资料和各种负荷对供电可靠性要求，主变压器容量与台数的选择，
可能有以下两种方案：
电力牵引供电系统课程设计报告
110kV母线，（110千伏变压器最小容量为6300kVA）。
过15%，采用电压为110／25／10.5kVA，结线为Y//两台三绕组变压器同时
3主接线设计
（2）可靠性：
根据变电所的性质和在系统中的地位和作用不同，对变电所的主
接线可靠性提出不同的要求。
主接线的可靠性是接线方式和一次、二次设备可靠
性的综合。
对主接线可以作定量计算，但需要各种设备的可靠性指标、各级线路、
母线故障率等原始数据。
通常采用定性分析来比较各种接线的可靠性。
（3）经济性：
经济性是在满足接线可靠性、灵活性要求的前提下，尽可能地减
少与接线方式有关的投资。
（2）变电所在电力系统中的地位和作用：
电力系统中的变电所有系统枢纽变电
所、地区重要变电所和一般变电所三种类型。
一般系统枢纽变电所汇集多个大电
源，进行系统功率交换和以中压供电，电压为330—500kV；地区重要变电所，电
压为220—330kV；一般变电所多为终端和分支变电所，电压为110kV，但也有
220kV。
（3）负荷大小和重要性：
对于一级负荷必须有两个独立电源供电，且当任何一
个电源失去后，能保证对全部一级负荷不间断供电。
对于二级负荷一般要有两个
独立电源供电，且当任何一个电源失去后，能保证全部或大部分二级负荷的供电。
（4）系统备用容量大小：
装有两台及以上主变压器的变电所，其中一台事故断
2
电力牵引供电系统课程设计报告
（1）对于上述方案A，因有四台变压器，考虑110kV母线检修不致全部停电，
采用单母线用断路器分段的结线方式，如图2-1，每段母线连接一台牵引变压器和
地区变压器。
由于牵引馈线断路器数量多，且检修频繁，牵引负荷母线采用带旁
路母线放入单母线分段（隔离开关分段）结线方式，10kV地区负荷母线同样采用
断路器分段的单母线结线系统。
自用电变压器分别接于10kV两段母线上（两台）。
（2）对于方案B，共用两台三绕组主变压器、两回路110kV进线，线路太长，
但应有线路继电保护设备，故以采用节省断路器数量的内桥结线较为经济合理，
如图2-2。
牵引负荷母线结线和10千伏母线结线与方案A的结线相同。
110kV
3B
1B
4B
2B
6300kVA
1000kVA
6300kVA
1000kVA
10kV
25kV
3
电力牵引供电系统课程设计报告
2B
5技术经济性比较
单位（kV）
方案
E
E
E
K
u
1c
A
B
61.6j（5.89）
58.0j236.5
62.0j118.2
60.5j（3.73）
e
e
e
e
0
0
e
e
62.0j117.4
e
e
0
1u
4
电力牵引供电系统课程设计报告
5.2变压器与配电装置的一次投资与折旧维修费
其中，每组断路器包括断路器及机构1台、电流互感器1台，及两侧隔离开关2
台，分别为11万元、1.9万元和2×0.95万元。
（1）方案A采用2×SF1-QY-12500／110型和2×S7-6300／110型三相变压器，
牵引变压器：
P=12.5千瓦，P=63千瓦，I=1.3，U
0
0
0
c
m
地区变压器：
P=11.6千瓦，P=41千瓦，I=1.1，U
0
0
0
c
m
按已知条件，可求牵引负荷的最大功率损耗时间为：
1.2（330060310025）100
3000（h）
125000.8
q
T
max
d
Q
d
3
I2
12500
100
1
12500
100
x2
A2（12.50.11.3
）8760（630.110.5
3000
2
Q
2
e2
代入数据得：
A446760241985.6688745.6（kwh）
Q
牵引用电按每度0.16元计，则年电能损耗费：
5
电力牵引供电系统课程设计报告
1
）8760（410.110.5
2
2
100
6300
d
经计算可得：
A322893.652200.7375094.3（kwh）
d
工业用电按每度0.10元计则每年能损耗电费:
C=375094.30.10+3.75（万元）
ed
（2）方案B采用2×SFS7-16000／110型三项三绕组变压器，其参数为：
各绕
P
I
0
c
0
0
m
U
=0。
则年电能损耗为：
0
0
0
0
d1
0
d
2
0
16000
100
S
S
S
S
2
2
2
2
2
A2（280.11.1
）
3
1
22
S
SS
1
2
e
e
e
e3
0）]
1
e
e
S100
S100
1
2
2
2
e
e
A1098549（kWh）
C=10985490.12=13.18（万元）
ab
年运行费用为年折旧维修费与年电能损耗费之和。
C=C+C=21.98+14.77=36.75（万元/年）
A
pa
ea
方案B：
C=C+C=15.66+13.18=28.84（万元/年）
B
pb
eb
方案
项目
274.8-195.8=79
0
0
36.75-28.84=7.91
供电电压质量较好，且投资和年运营费用都较低，又节省占地面积，故推荐方案B。
6
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电力牵引供电系统课程设计报告
SFQY10000/110
1
SFQY10000/110
1
10kV
27.5kV
110kV
110kV
SFS7-16000/110
钢
轨
钢
轨
A
27.5kV
图6-2方案B主接线图
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