牽引變電所i電氣主接線設計

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1、目　錄第1章設計思路21.1設計的目的21.2設計的要求21.3設計的依據(jù)21.4設計方案31.4.1設計方案比較31.4.2備用的選擇4第2章牽引變壓器的選擇52.1參數(shù)的定義52.2牽引變壓器容量計算52.3中期變壓器容量估算52.4牽引變壓器的電壓損失計算6第3章牽引變電所主接線設計73.1　主接線要求73.2　變電所110kV側(cè)主接線設計83.3　變電所27.5kV側(cè)主接線設計9第4章短路電流的計算9第5章設備的選擇125.1110kV側(cè)進線的選擇125.227.5kV側(cè)母線的選擇135.3開關(guān)設備的選擇135.3.111

2、0kV側(cè)開關(guān)設備的選擇135.3.227.5kV側(cè)開關(guān)設備的選擇155.4電流互感器的選取16第6章繼電保護擬定186.1繼電保護的任務186.2繼電保護的要求186.3繼電保護配置19第7章并聯(lián)無功補償裝置19第8章變電所防雷設計21第9章設計結(jié)論22參考文獻2323第1章設計思路1.1設計的目的通過對牽引變電所I電氣主接線的設計，可以初步掌握電氣化鐵道牽引變電所電氣主接線的設計步驟和方法。基本掌握變電所主接線圖的繪制方法，鍛煉自己綜合運用所學知識的能力，熟悉有關(guān)設計規(guī)范，將所學的理論知識與實際設計相結(jié)合，建立一個對牽引變電所的

3、供電系統(tǒng)的概念模型，為今后進行工程設計奠定良好基礎。1.2設計的要求(1)確定該牽引變電所高壓側(cè)的電氣主接線的形式，并分析其正常運行時的運行方式。(2)確定牽引變壓器的容量、臺數(shù)及接線方式。(3)確定牽引負荷側(cè)電氣主接線的形式。(4)對變電所進行短路計算，并進行電氣設備選擇。(5)設置合適的過電壓保護裝置、防雷裝置以及提高接觸網(wǎng)功率因數(shù)的裝置。(6)用CAD畫出整個牽引變電所的電氣主接線圖。1.3設計的依據(jù)包含有H、I兩牽引變電所的供電系統(tǒng)示意圖如圖1所示。圖1牽引供電系統(tǒng)示意圖圖1中，牽引變電所中的兩臺牽引變壓器為一臺工作，另一

4、臺備用。23電力系統(tǒng)1、2均為火電廠，選取基準容量為100MVA，在最大運行方式下，電力系統(tǒng)1、2的綜合電抗標幺值分別為0.12和0.14；在最小運行方式下，電力系統(tǒng)1、2的綜合電抗標幺值分別為0.21和0.26。對每個牽引變電所而言，110kV線路為一主一備。圖1中，、、長度分別25km、40km、20km。線路平均正序電抗為,平均零序電抗為。1.4設計方案方案一：三相YNd11聯(lián)結(jié)牽引變電所方案二：三相Vv聯(lián)結(jié)牽引變電所設計步驟：(1)根據(jù)所給數(shù)據(jù)，求計算容量、校核容量和安裝容量,選擇變壓器型號(2)進行短路電流計算，選擇校驗

5、斷路器、隔離開關(guān)、電壓及電流互感器。(3)并聯(lián)無功補償?shù)脑O計(4)防雷接地保護設計1.4.1設計方案比較方案一：Vv接線主接線簡單，設備投資少。供電可靠，利用率高。電壓必須是線電壓，對于供電和絕緣設備的投入相對比較高。Vv接線采用兩只全絕緣電壓互感器一次收尾相連分別連接到ABC三相監(jiān)測電壓。這樣一次側(cè)沒有接地，在系統(tǒng)發(fā)生單相接地故障的時候Vv接線方式不容易引起系統(tǒng)諧振。但是這種方式一般應用在35kV以下的系統(tǒng)，同時測量的是線電壓，不能測量相電壓，也不能監(jiān)測系統(tǒng)單相接地故障。方案二：YNd11接線制造簡單，價格比較便宜，可實現(xiàn)雙邊供

6、電。但主接線比較復雜，投資較多。YNd11接線有利于變電所用電和地區(qū)三相電力，一臺停運時供電不中斷，方便可靠。有較好的抗頻繁短路能力，短時嚴重過負荷和三相負荷不平衡的承受能力強。三相負荷不平衡時，特別是單項短路時，三相中性點將產(chǎn)生偏移，從而使各相電壓相差很大，影響安全。綜合考慮，選三相YNd11接線的變壓器。231.4.2備用的選擇牽引變壓器在檢修或發(fā)生故障時，都需要有備用變壓器投入，以確保電氣化鐵路的正常運輸。在大運量的雙線區(qū)段，牽引變壓器一旦出現(xiàn)故障，應盡快投入備用變壓器，顯得比單線區(qū)段要求更高。備用變壓器投入的快供，將影響到

7、恢復正常供電的時間，并且與采用的備用方式有關(guān)。備用方式的選擇，必須從實際的電氣化鐵路線路、運量、牽引變電所的規(guī)模、選址、供電方式及外部條件(如有無公路)等因素，綜合考慮比較后確定。我國的電氣化鐵路牽引變壓器備用方式有以下兩種。(1)移動備用采用移動變壓器作為備用的方式稱為移動備用。采用移動備用方式的電氣化區(qū)段每個牽引變電所裝設兩臺牽引變壓器正常時兩臺并聯(lián)運行。所內(nèi)設有鐵路專用岔線。備用變壓器安放在移動變壓器車上停放于適中位置的牽引變電所內(nèi)或供電段段部以便于需要作為備用變壓器投人時縮短運輸時間。在供電段所轄的牽引變電所不超過5～8個

8、的情況下,設一臺移動變壓器其額定容量應與所轄變電所中的最大牽引變壓器額定容量相同。當牽引變壓器需要檢修時可將移動變壓器按計劃調(diào)入牽引變電所。但在牽引變壓器發(fā)生故障時移動變壓器的調(diào)運和投入約需數(shù)小時。此間，采用移動備用方式的優(yōu)點是牽引變壓器容量較省。