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电气化铁道供电系统与设计课程设计指导手册《电气化铁道牵引供电系统与运行》课程设计指导手册13届动力系专业电气化铁道技术学号20134798学生姓名白金山指导教师李志慧天津铁道职业技术学院铁道动力系2014-12-10版权所有，请勿商用电气化铁道供电系统与设计课程设计指导手册1目录（一）、国内外电气化铁路发展历程及现状...............................................................................3(二)、电力牵引供电系统概述.............................................................................................61、牵引供电系统特点...........................................................................................................62、牵引供电系统组成.............................................................................................................73、牵引供电系统的供电方式.................................................................................................75、接触网基本结构.................................................................................................................84、牵引网的供电方式.............................................................................................................8(三)、牵引变电所供电方案及主接线设计.........................................................................81、外部电源供电介绍（电力系统电源情况、外部电源等级与供电方式）.....................92、牵引变电所110KV电气主接线.........................................................................................9（四）、设计过程...................................................................................................................91、设计简介.............................................................................................................................92、接线方式与计算.................................................................................................................92.1牵引变电所110KV侧主接线............................................................................................92.2牵引变压器27.5KV侧馈线设计....................................................................................102.3变压器接线方式..............................................................................................................102.4变压器容量计算..............................................................................................................112、5绘制主接线图................................................................................................................163.电能质量问题.....................................................................................................................173.1谐波的治理......................................................................................................................173.2功率因数低的治理..........................................................................................................173.4绘制变压器换相示意图..................................................................................................18电气化铁道供电系统与设计课程设计指导手册2考勤（10）守纪(10)设计过程（40）设计报告（30）小组答辩（10）总成绩（100）评语：电气化铁道供电系统与设计课程设计指导手册3（一）、国内外电气化铁路发展历程及现状目前，全世界117个国家和地区拥有铁路约120余万公里，其中美国铁路20多万公里，俄国铁路10多万公里，中国铁路120万多公里，印度、加拿大的铁路6万多公里。其他如法国、德国4万多公里，阿根廷3万多公里，日本、意大利、墨西哥、巴西、波兰、南非等2万多公里，英国、西班牙、瑞典、罗马利亚等1万多公里，4000公里以上的有、匈牙利、新西兰、奥地利、芬兰、智利、古巴、挪威、保加利亚、比利时、巴基斯坦、土耳其、朝鲜、印度尼西亚、伊郎、埃及等。分布在各洲的比例大约为：美洲36．8%，欧洲34．2%，亚洲17．5%，非洲7．5%，大洋洲4．0%。一些大国铁路总长度柱状图电气化铁道供电系统与设计课程设计指导手册4铁路作为陆上运输的主力军，在长达一个多世纪的时间里居于垄断地位。但是自20世纪以来，随着汽车、航空和管道运输的迅速发展，铁路不断受到新的浪潮的冲击。——安全、准确、快速、方便、舒适的要求。各国铁路纷纷进行大规模的现代化技术改造，同时改革运输组织工作，积极采用高新技术，在重载、高速运输和信息技术方面取得了新的突破，再加之现代管理和优质服务以及铁路的区域联网、洲际联网，使铁路增添了新的活力，在陆上运输中仍继续发挥着骨干作用，在现代化运输方式中占着重要的地位。客运方面各国铁路客运发展的共同趋势是高速、大密度，扩编或采用双层客车。采用动车组和电力机车牵引旅客列车是实现客运高速化的重要条件。轻轨交通将倍受青睐，因为它是改善城市交通环境、最富有生命力的一种交通工具；市郊铁路与地下铁道、轻轨铁路紧密合作，共线、共站，共同组成大城市的快速运输系统，这是各国解决人口密度较大地区客运繁忙的有效措施。在未来的铁路发展中，大城市快速运输系统将同全国铁路网连接，紧密配合，形成客运统一运输网。货运方面在货物运输方面，集中化、单元化和大宗货物运输重载化是各国铁路发展的共同趋势。重载单元列车是用同型车辆，固定编组、定点定线循环运转，首先用于煤炭运输，后来扩展到其他散装货物，对提高运能，减少燃油消耗，节省运营车、会让站、乘务人员等都有显著效果，经济上受益很大，如美国铁路货运量有60％是由单元列车这种方式完成的。俄罗斯曾试验开行了重量为43407吨的超长重载列车，列车由440辆车组成，全长6．5公里，由4台电力机车牵引，情景十分壮观。提高列车的运行的速度是铁路赖以生存和适应社会发展的唯一出路。在日本、法国修建高速铁路取得成效的基础上，世界上许多国家掀起了建设高速铁路的热潮，德国、意大利、英国、西班牙等国也先后新建或改建了高速铁路。尤其是在20世纪90年代后期至现在，不仅西欧各国开始筹划高速铁路联网，而且在北美、东欧、大洋洲及东亚的韩国等也在积极推进高速铁路的建设和发展。国外高速铁路的发展高速铁路不仅仅是高速，它起码具有三点优势：一是高速铁路速度快省时间，安全系数高，乘坐间空大，舒适又方便，价格又适宜，迎合了现代社会出行的需求，因而受到人们的青睐，成为世界各国振兴铁路的强大动力。二是高速铁路运输系统是铁路大面积吸纳现代高科技成果进行技术创新的产物。它推动铁路科学技术和装备登上一个崭新的台阶，增强了铁路的竞争力。三是高速铁路不仅运输能力特别大，有年运输量可达亿人次以上的优势，又有减少环境污染的优势，因而特别适宜于大运量的城市间、城市群和城郊的高频率运输。旅电气化铁道供电系统与设计课程设计指导手册5行时间的节约，旅行条件的改善，旅行费用的降低，再加上国际社会对人们赖以生存的地球环保意识的增强，使得高速铁路在世界范围内呈现出蓬勃发展的强劲势头，除欧洲、北美洲外，大洋洲、亚洲诸国和地区，也正在计划进一步加快高速铁路的建设。总之，发展高速铁路是科技进步的必然，是时代发展的需要。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、中国、韩国、印度等国。我国高速铁路的发展我国第一条电气化铁路———宝成铁路于1985年开工，1960年建成，1961年8月15日正式投入运营。从此，揭开了我国电气化铁路的序幕。1994年，我国第一条广州—深圳准高速铁路建设成并投入运营，其旅客列车速度为160~200km/h，不仅在技术上实现了质的飞跃，更主要的是通过科研与试验、引进和开发，为建设我国高速铁路做好了前期的准备，称为我国高速铁路化的起点。2003年，我国第一条秦皇岛—沈阳快速客运专线建成并投入运营，可以探索到适合中国国情的高速客运专线的技术标准、施工方法、运营管理及维护等一系列经验。根据我国《中长期铁路网规化》和铁路跨越式发展的思路，到2020年，我国将建立省会城市及中大城市间的快速客运通道，建成“四纵四横”铁路快速通道以及四个城际快速客运系统，建设客运专线1.2万km以上，构成我国高速铁路的基本框架，以便解决我国主要干线铁路运力不足和，满足社会经济发展的需要。“四纵”客运专线北京—上海客运专线，贯通京津至长江三角洲东部沿海经济发达地区；北京—武汉—广州—深圳客运专线，连接华北和华南地区；北京—沈阳—哈尔滨（大连）客运专线，连接东北和关内地区；杭州—宁波—福州—深圳客运专线，连接长江、珠江三角洲和东南沿海地区。“四横”客运专线徐州—郑州—兰州客运专线，连接西北和华东地区；电气化铁道供电系统与设计课程设计指导手册6杭州—南昌—长沙客运专线，连接华中和华北地区；