牽引變電所I電氣主接線設(shè)計(jì).doc

2010級牽引供電課程設(shè)計(jì)牽引供電課程設(shè)計(jì)報(bào)告書題 目牽引變電所i電氣主接線設(shè)計(jì)院/系(部)電氣工程系班 級方1010-5學(xué) 號20106773姓 名孫碩指導(dǎo)教師王慶芬完成時(shí)間2013年12月20日摘 要本次設(shè)計(jì)主要針對牽引變電所主接線進(jìn)行了研究和設(shè)計(jì)。主要工作是對牽引變電所i主接線設(shè)計(jì)及相關(guān)器件的選擇和檢驗(yàn)。首先提出設(shè)計(jì)方案vv聯(lián)接牽引變電所、三相聯(lián)接牽引變電所，通過技術(shù)比較確定最終方案。然后，設(shè)備的選型和校驗(yàn)包括牽引變壓器的選擇和校驗(yàn)主要是容量計(jì)算和技術(shù)指標(biāo)的檢測，絕緣設(shè)備的選型和校驗(yàn)主要是關(guān)于電氣設(shè)備的動穩(wěn)定性、熱穩(wěn)定性、開關(guān)設(shè)備的選型和校驗(yàn)，以及對室內(nèi)外母線，電流互感器的選型和校驗(yàn)。其次是對牽引變電所的防雷接地設(shè)計(jì)，包括避雷針、避雷線、避雷器以及接地系統(tǒng)的設(shè)計(jì)。本次設(shè)計(jì)的重點(diǎn)放在了選型、校驗(yàn)和短路計(jì)算。最后通過老師和同學(xué)的指導(dǎo)完成本次設(shè)計(jì)滿足任務(wù)中提及的要求，從而使?fàn)恳╇娭R得到系統(tǒng)性的深化。在設(shè)計(jì)過程中對牽引變壓器及絕緣設(shè)備的選擇存在較大的誤差導(dǎo)致設(shè)備選擇困難，最后經(jīng)檢驗(yàn)是問題得到解決。關(guān)鍵詞：變電所 選型 校驗(yàn)?zāi)?錄第1章牽引變電所i設(shè)計(jì)和要求11.1牽引變電所i基本要求11.2牽引變電所i設(shè)計(jì)方案1第2章牽引變電所i設(shè)計(jì)方案的比較12.1設(shè)計(jì)方案經(jīng)濟(jì)方向比較12.2設(shè)計(jì)方案技術(shù)方向比較1第3章牽引變壓器的選型及其備用形式23.1牽引變壓器的計(jì)算容量23.2中期變壓器容量估算2第4章牽引變電所i電氣主接線設(shè)計(jì)34.1牽引變電所110kv側(cè)主接線的設(shè)計(jì)34.2牽引變電所27.5kv側(cè)主接線的設(shè)計(jì)4第5章短路電流計(jì)算45.1短路計(jì)算示意圖55.2短路電流計(jì)算5第6章牽引變電所i設(shè)備的選擇76.1導(dǎo)線的選擇及校驗(yàn)76.1.1室外母線選型及校驗(yàn)76.1.2室內(nèi)母線的選型和校驗(yàn)96.2斷路器、隔離開關(guān)的選擇及校驗(yàn)106.2.1高壓斷路器106.2.2隔離開關(guān)126.3互感器的選擇及校驗(yàn)146.3.1電壓互感器146.3.2電流互感器16第7章牽引變電所i并聯(lián)無功補(bǔ)償?shù)脑O(shè)計(jì)177.1并聯(lián)無功補(bǔ)償?shù)淖饔?77.2并聯(lián)無功補(bǔ)償?shù)倪x型177.3并聯(lián)無功補(bǔ)償?shù)闹鹘泳€18第8章牽引變電所i防雷接地保護(hù)198.1變電所防雷保護(hù)設(shè)計(jì)198.2變電所接地設(shè)計(jì)20總結(jié)體會21參考文獻(xiàn)22附錄23第1章牽引變電所i設(shè)計(jì)和要求1.1牽引變電所i基本要求a 確定該牽引變電所高壓側(cè)的電氣主接線的形式，并分析其運(yùn)行方式。b 確定牽引變壓器的容量、臺數(shù)及接線形式。c 確定牽引負(fù)荷側(cè)電氣主接線的形式。d 對變電所進(jìn)行短路計(jì)算，并進(jìn)行電氣設(shè)備選擇。e 設(shè)置合適的過電壓保護(hù)裝置、防雷裝置以及提高接觸網(wǎng)功率因數(shù)的裝置。f 用cad畫出整個牽引變電所的電氣主接線圖。1.2 牽引變電所i設(shè)計(jì)方案方案一：vv聯(lián)結(jié)牽引變電所。方案二：ynd11聯(lián)結(jié)牽引變電所。解決步驟：a計(jì)算變壓器容量并計(jì)算校核容量，選型。 b短路計(jì)算，對導(dǎo)線、斷路器、隔離開關(guān)、互感器進(jìn)行選擇。 c計(jì)算并聯(lián)無功補(bǔ)償?shù)娜萘?。?章牽引變電所i設(shè)計(jì)方案的比較2.1設(shè)計(jì)方案經(jīng)濟(jì)方向比較方案一：vv接線主接線簡單，設(shè)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(shè)備的投入相對比較高。方案二：ynd11接線制造簡單，價(jià)格比較便宜，可實(shí)現(xiàn)雙邊供電。但主接線比較復(fù)雜，投資較多。2.2設(shè)計(jì)方案技術(shù)方向比較方案一：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(shí)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(yīng)用在35kv以下的系統(tǒng)，同時(shí)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接線有利于變電所用電和地區(qū)三相電力，一臺停運(yùn)時(shí)供電不中斷，方便可靠。有較好的抗頻繁短路能力，短時(shí)嚴(yán)重過負(fù)荷和三相負(fù)荷不平衡的承受能力強(qiáng)。三相負(fù)荷不平衡時(shí)，特別是單項(xiàng)短路時(shí)，三相中性點(diǎn)將產(chǎn)生偏移，從而使各相電壓相差很大，影響安全。結(jié)論：由于牽引負(fù)荷具有不穩(wěn)定性、短路故障多、諧波含量大等特點(diǎn)，運(yùn)行環(huán)境比一般電力負(fù)荷惡劣，因此要求牽引變壓器具有一定的過負(fù)荷能力和抗沖擊電流的能力。綜合考慮后選擇了ynd11接線形式的牽引變壓器，并且采用固定備用方式。第3章牽引變壓器的選型及其備用形式3.1牽引變壓器的計(jì)算容量正常負(fù)荷運(yùn)行下的計(jì)算容量： 其中：重負(fù)荷臂有效電流(a)輕負(fù)荷臂有效電流(a)三相變壓器的溫度系數(shù)，一般取0.9牽引變電多牽引母線額定電壓，取27.5kv將=390a, =160a代入上式得:s=21879kva緊密運(yùn)行下的計(jì)算容量為：其中：重負(fù)荷臂緊密運(yùn)行時(shí)有效電流(a)將=550a, =160a代入上式得：校核容量的確定：所以根據(jù)附錄選擇的牽引變壓器為3.2中期變壓器容量估算為了滿足鐵路運(yùn)輸?shù)陌l(fā)展，牽引變壓器要留有一定的余量，預(yù)計(jì)中期牽引負(fù)荷增長了40%則：校核容量為：根據(jù)以上計(jì)算和附錄選擇牽引變壓器為所以最終選擇的牽引變壓器為在牽引變電所中，牽引變壓器采用的是ynd11接線方式，備用方式是固定備用，即運(yùn)作時(shí)一臺變壓器運(yùn)行一臺備用。牽引變壓器參數(shù)如表3-1所示：表3-1變壓器參數(shù)表設(shè)備型號額定容量（kva）額定電壓（kv）額定電流（a）損耗（kv）阻抗電壓（%）空載電流（%）連接組別高壓低壓高壓低壓空載短路3150011027.516566038.514810.52ynd11第4章牽引變電所i電氣主接線設(shè)計(jì)4.1牽引變電所110kv側(cè)主接線的設(shè)計(jì)依據(jù)該牽引變電所負(fù)荷等級，要求兩路電源進(jìn)線，因有系統(tǒng)功率穿越，屬通過式變電所，考慮經(jīng)濟(jì)運(yùn)行也可采用圖4-1所示的外橋接線。外橋接線適合于輸電距離較短，線路故障較少，而且變壓器需要經(jīng)常操作的場合。牽引變電所的主接線圖見附錄，其正常運(yùn)行時(shí)變壓器使用t1，饋線側(cè)的qs4、qs5、qf3一直處于閉合狀態(tài)。對于t1斷電倒閘的順序?yàn)椋合葦鄎f1，再斷qs2，最后斷開電源側(cè)隔離開關(guān)qs2。然后給t1供電時(shí)的倒閘的順序?yàn)椋合群想娫磦?cè)隔離開關(guān)qs1，再合qs2，最后合qf1。圖4-1外橋接線4.2牽引變電所27.5kv側(cè)主接線的設(shè)計(jì)饋線側(cè)采用單母線分段接線方式，如圖4-2，采用單母線分段接線方案是把單母線分成兩段，兩段之間裝設(shè)能夠分段運(yùn)行的開關(guān)電器。采用斷路器和隔離開關(guān)連接的分段母線適用于雙回路供電，運(yùn)行的可靠性和靈活性均較大。采用單母線分段的接線方式，有下列優(yōu)點(diǎn)：（1）供電可靠性：當(dāng)一組母線停電或故障時(shí)，不影響另一組母線供電；（2）調(diào)度靈活，任一電源消失時(shí)，可用另一電源帶兩段母線：（3）擴(kuò)建方便；（4）在保證可靠性和靈活性的基礎(chǔ)上，較經(jīng)濟(jì)。圖4-2單母線分段接線 第5章短路電流計(jì)算為了進(jìn)行所選電氣設(shè)備的動穩(wěn)定，熱穩(wěn)定校驗(yàn)，必須進(jìn)行相應(yīng)的短路計(jì)算。短路計(jì)算時(shí)電網(wǎng)電源容量按無限大容量考慮；計(jì)算短路電流要考慮周期分量衰減時(shí)，在三相短路的暫態(tài)過程中，不同時(shí)刻短路電流周期分量的有效值的計(jì)算，所以用運(yùn)算曲線法計(jì)算；計(jì)算中取用系統(tǒng)最大運(yùn)行方式的綜合電抗。5.1 短路計(jì)算示意圖電力系統(tǒng)短路中最常見的短路類型是單相接地短路，短路后最不嚴(yán)重的短路類型是兩相不接地短路，短路電流最大的三相接地短路。由于采用的是完全備用方式，主變壓器單臺運(yùn)行，牽引變壓器高壓側(cè)三相接地短路短路電流與點(diǎn)的三相接地短路電流相等，最終在計(jì)算可能通過各種電氣設(shè)備和母線最大電流時(shí)，計(jì)算短路點(diǎn)的三相接地短路電流即可。關(guān)于短路計(jì)算考慮簡化計(jì)算，電網(wǎng)電源容量按無限大考慮。計(jì)算中，取系統(tǒng)最大運(yùn)行方式的綜合電抗。5.2短路電流計(jì)算牽引變壓器高壓側(cè)（）發(fā)生三相接地短路時(shí)，短路電路圖如圖5-1所示：圖5-1高壓側(cè)三相短路等效電路圖取電網(wǎng)電源為無限大功率電源，內(nèi)阻抗為零，線路電抗標(biāo)幺值：,短路點(diǎn)的起始次暫態(tài)電流標(biāo)幺值為：短路點(diǎn)處的基準(zhǔn)電流為： 短路點(diǎn)的起始次暫態(tài)電流有名值為： 短路點(diǎn)的沖擊電流為：牽引變壓器低壓側(cè)（）發(fā)生三相接地短路時(shí)，短路電路圖如圖5-2所示：圖5-2低壓側(cè)三相短路等效電路圖由于,所以可以忽略，短路后在計(jì)算時(shí)也可以忽略不計(jì)，所以：變壓器電抗標(biāo)幺值：線路電抗標(biāo)幺值同上，沒變電壓標(biāo)幺值為：線路和線路的并聯(lián)標(biāo)幺值為： 短路點(diǎn)的起始次暫態(tài)電流標(biāo)幺值為：短路點(diǎn)處的基準(zhǔn)電流為： 短路點(diǎn)的起始次暫態(tài)電流有名值為： 短路點(diǎn)的沖擊電流為： 側(cè)發(fā)生三相接地短路時(shí)的短路電流，短路電路圖如圖5-3所示：圖5-3側(cè)三相短路等效電路圖變壓器標(biāo)幺值為：短路點(diǎn)的起始次暫態(tài)電流標(biāo)幺值為：短路點(diǎn)處的基準(zhǔn)電流為： 短路點(diǎn)的起始次暫態(tài)電流有名值為： 短路點(diǎn)的沖擊電流為：計(jì)算結(jié)果：電壓等級110kv27.5kv10kv (ka)12.4495.62741.5187 (ka)31.6910.3463.3290第6章牽引變電所i設(shè)備的選擇6.1導(dǎo)線的選擇及校驗(yàn)6.1.1室外母線選型及校驗(yàn)室外110kv進(jìn)線側(cè)為軟母線。母線最大工作電流按變壓器過載1.3倍考慮，由計(jì)算知：根據(jù)，可知選擇的鋼芯鋁絞線滿足要求。校驗(yàn)?zāi)妇€熱穩(wěn)定性：，其中熱穩(wěn)定系數(shù)取為99肌膚效應(yīng)系數(shù)，取1則根據(jù)前面的,可得，不滿足要求所以選擇鋼芯鋁絞線室外27.5kv進(jìn)線側(cè)為軟母線。母線最大工作電流按變壓器過載1.3倍考慮，由計(jì)算知：根據(jù)，可知選擇鋼芯鋁絞線滿足要求。校驗(yàn)?zāi)妇€熱穩(wěn)定性：，則根據(jù)前面的,可得，滿足要求從高壓室出來的27.5饋線側(cè)母線。選擇的型號也是鋼芯鋁絞線從高壓室出來的10kv饋線側(cè)母線。母線最大工作電流按變壓器過載1.3倍考慮，由計(jì)算知：根據(jù)，可知選擇鋼芯鋁絞線滿足要求。校驗(yàn)?zāi)妇€熱穩(wěn)定性：，則根據(jù)前面的,可得，滿足要求6.1.2室內(nèi)母線的選型和校驗(yàn)室內(nèi)27.5kv硬母線。硬母線長度l2000mm； 相間距a600mm。母線最大工作電流按變壓器過載1.3倍考慮，由前面計(jì)算知：根據(jù)，可知選擇的垂直平放置的矩形鋁母線滿足要求。校驗(yàn)?zāi)妇€熱穩(wěn)定性：，則根據(jù)前面的,可得，滿足要求。校驗(yàn)?zāi)妇€動穩(wěn)定性：母線的允許應(yīng)力為：最大沖擊力為： 式中 kx導(dǎo)體形狀修正系數(shù)，約為1； ich2三相短路沖擊電流； l平行母線長度（mm）； a母線間距(mm)。所以最大沖擊應(yīng)力為： 最大沖擊應(yīng)力為： 式中 h硬母線截面寬邊長度(mm)。所以最大沖擊應(yīng)力為： 室內(nèi)10kv硬母線。硬母線長度l1200mm； 相間距a250mm。母線最大工作電流按變壓器過載1.3倍考慮，由前面計(jì)算知：根據(jù)，可知選擇的垂直平放置的矩形鋁母線滿足要求。校驗(yàn)?zāi)妇€熱穩(wěn)定性：，則根據(jù)前面的,可得，滿足要求校驗(yàn)?zāi)妇€動穩(wěn)定性：母線的允許應(yīng)力為：最大沖擊力為： 所以最大沖擊應(yīng)力為：最大沖擊應(yīng)力為： 所以最大沖擊應(yīng)力為： 滿足要求。室內(nèi)外母線選擇如下：電壓等級110kv27.5kv10kv室外lgj210鋼芯鋁絞線lgj400鋼芯鋁導(dǎo)線lgj25鋼芯鋁導(dǎo)線室內(nèi)lmy垂直放的硬鋁母線lmy垂直放的硬鋁母線6.2斷路器、隔離開關(guān)的選擇及校驗(yàn)6.2.1高壓斷路器牽引主變壓器高壓側(cè)（110kv）選擇戶外少油斷路器。型號選擇如下：工作點(diǎn)的線路額定電壓為：,三相短路電流穩(wěn)態(tài)值為： 最大負(fù)荷電流為：。通過查表可選擇的斷路器型號為：校驗(yàn)斷路器的動穩(wěn)定性：短路器的動穩(wěn)定電流峰值，所以滿足要求。校驗(yàn)斷路器的熱穩(wěn)定性：斷路器的熱穩(wěn)定電流，斷路器的試驗(yàn)時(shí)間假想時(shí)間,所以，滿足要求牽引主變壓器低壓側(cè)（27.5kv選擇戶外少油斷路器。型號選擇如下：工作點(diǎn)的線路額定電壓為：,三相短路電流穩(wěn)態(tài)值為： 最大負(fù)荷電流為：通過查表可選擇的斷路器型號為：校驗(yàn)斷路器的動穩(wěn)定性：短路器的動穩(wěn)定電流峰值，所以 滿足要求。校驗(yàn)斷路器的熱穩(wěn)定性：斷路器的熱穩(wěn)定電流，斷路器的試驗(yàn)時(shí)間假想時(shí)間,所以，滿足要求。電力變壓器高壓側(cè)選擇戶內(nèi)真空斷路器。型號選擇如下：工作點(diǎn)的線路額定電壓為：,三相短路電流穩(wěn)態(tài)值為：最大負(fù)荷電流為：通過查表可選擇的斷路器型號為：校驗(yàn)斷路器的動穩(wěn)定性：短路器的動穩(wěn)定電流峰值，所以滿足要求校驗(yàn)斷路器的熱穩(wěn)定性：斷路器的熱穩(wěn)定電流，斷路器的試驗(yàn)時(shí)間假想時(shí)間,所以，滿足要求電力變壓器低壓側(cè)選擇戶內(nèi)真空斷路器。型號選擇如下：工作點(diǎn)的線路額定電壓為：,三相短路電流穩(wěn)態(tài)值為：最大負(fù)荷電流為：根據(jù)上面數(shù)據(jù)和表61的條件，以及附錄可選擇的斷路器型號為：校驗(yàn)斷路器的動穩(wěn)定性：短路器的動穩(wěn)定電流峰值，所以滿足要求校驗(yàn)斷路器的熱穩(wěn)定性：斷路器的熱穩(wěn)定電流，斷路器的試驗(yàn)時(shí)間假想時(shí)間,所以，滿足要求。6.2.2隔離開關(guān)牽引變壓器110kv隔離開關(guān)型號選擇如下：工作點(diǎn)的線路額定電壓為：,三相短路電流穩(wěn)態(tài)值為：最大負(fù)荷電流為：選擇的隔離開關(guān)型號為： 型的隔離開關(guān)校驗(yàn)隔離開關(guān)的動穩(wěn)定性：隔離開關(guān)的動穩(wěn)定電流峰值，所以 滿足要求校驗(yàn)隔離開關(guān)的熱穩(wěn)定性：隔離開關(guān)的熱穩(wěn)定電流，隔離開關(guān)的試驗(yàn)時(shí)間假想時(shí)間,所以，滿足要求牽引主變壓器27.5kv隔離開關(guān)型號選擇如下：工作點(diǎn)的線路額定電壓為：,三相短路電流穩(wěn)態(tài)值為：最大負(fù)荷電流為：選擇的隔離開關(guān)型號為：校驗(yàn)隔離開關(guān)的動穩(wěn)定性：隔離開關(guān)的動穩(wěn)定電流峰值，所以 滿足要求。校驗(yàn)隔離開關(guān)的熱穩(wěn)定性：隔離開關(guān)的熱穩(wěn)定電流，隔離開關(guān)的試驗(yàn)時(shí)間假想時(shí)間,所以，滿足要求電力變壓器27.5kv隔離開關(guān)型號選擇如下：工作點(diǎn)的線路額定電壓為：,三相短路電流穩(wěn)態(tài)值為：最大負(fù)荷電流為：選擇的隔離開關(guān)型號為：校驗(yàn)隔離開關(guān)的動穩(wěn)定性：隔離開關(guān)的動穩(wěn)定電流峰值，所以 滿足要求。校驗(yàn)隔離開關(guān)的熱穩(wěn)定性：隔離開關(guān)的熱穩(wěn)定電流，隔離開關(guān)的試驗(yàn)時(shí)間假想時(shí)間,所以，滿足要求。電力變壓器10kv隔離開關(guān)型號選擇如下：工作點(diǎn)的線路額定電壓為：,三相短路電流穩(wěn)態(tài)值為：最大負(fù)荷電流為：選擇的隔離開關(guān)型號為：校驗(yàn)隔離開關(guān)的動穩(wěn)定性：隔離開關(guān)的動穩(wěn)定電流峰值，所以 滿足要求。校驗(yàn)隔離開關(guān)的熱穩(wěn)定性：隔離開關(guān)的熱穩(wěn)定電流，隔離開關(guān)的試驗(yàn)時(shí)間假想時(shí)間,所以，滿足要求6.3互感器的選擇及校驗(yàn)6.3.1電壓互感器電壓互感器的選型假設(shè)二次負(fù)荷為：一個饋線上共有一個有功瓦時(shí)計(jì)，一個無功電度表，一個電壓表測母線電壓，一個絕緣監(jiān)視裝置。互感器接線形式及負(fù)載連接圖類為接線形式。110kv側(cè)的電壓互感器是用于計(jì)費(fèi)，并不需要起保護(hù)作用，因?yàn)槿绻?10kv側(cè)發(fā)生故障時(shí)，其他地方的電力系統(tǒng)會啟動繼電保護(hù)裝置跳閘，將故障切除，所以選擇準(zhǔn)確級0.5級的電壓互感器。它的基本數(shù)據(jù)見下表：型號額定電壓（kv）額定容量（va）最大容量（va）原邊副邊1級3級50010002000電壓互感器的校驗(yàn)由于電壓互感器的主接線中是與主回路并聯(lián)，主接線及主回路發(fā)生短路時(shí)，電壓互感器不會通過短路電流，所以對電壓互感器不需要校驗(yàn)短路時(shí)的穩(wěn)定型，只需進(jìn)行容量校驗(yàn)就可以了。電壓互感器二次負(fù)荷統(tǒng)計(jì)表如下表：儀表名稱儀表電壓線圈數(shù)儀表總數(shù)儀表所需功率ab相bc相每個總計(jì)有功瓦時(shí)計(jì)111.51.50.380.9250.571.38750.571.3875無功電度表111.51.50.380.9250.571.38750.571.3875電壓表114.54.5104.5總計(jì)5.642.781.142.78所以：， ， 接線為y/yv接線方式的互感器各相負(fù)荷計(jì)算式得：計(jì)入每相絕緣監(jiān)視接有電壓表的負(fù)荷p=4.5w，q=0，則a相總負(fù)荷：計(jì)入接于相電壓的絕緣監(jiān)視用電壓表，則b相總負(fù)荷為：故選擇型號電壓互感器，容量滿足要求。6.3.2電流互感器電流互感器選型最大長期工作電流所以可選用型電流互感器，電流比為，有兩個鐵芯，其中準(zhǔn)確度0.5級的供儀表用，1級的供保護(hù)用。由資料知，兩鐵芯的對應(yīng)額定容量為，熱穩(wěn)定倍數(shù)，電動力穩(wěn)定倍數(shù)。電流互感器校驗(yàn)進(jìn)行電流互感器二次負(fù)載的計(jì)算和校驗(yàn)每相互感器二次負(fù)荷如下表： 儀表名稱二次負(fù)荷a相b相c相電流表（itia型）3.0有功功率表（idiw）型1.451.45有功瓦時(shí)計(jì)（dsi）0.50.5總計(jì)1.053.01.05由最大一相（b相）負(fù)載為依據(jù)，取，由公式得導(dǎo)線電阻。銅導(dǎo)線，則其截面積。因此，選擇截面積為的銅導(dǎo)線，可滿足要求。熱穩(wěn)定性校驗(yàn)：由前面的計(jì)算結(jié)果可知：，所以， ，滿足要求動穩(wěn)定性校驗(yàn)：由前面的計(jì)算結(jié)果可知：，所以，滿足要求校驗(yàn)作用于互感器絕緣瓷瓶帽上的機(jī)械應(yīng)力：假設(shè)則滿足動穩(wěn)定性校驗(yàn)，說明互感器對機(jī)械力的作用是穩(wěn)定的。因此，選擇型兩鐵心互感器能滿足要求。第7章牽引變電所i并聯(lián)無功補(bǔ)償?shù)脑O(shè)計(jì)7.1并聯(lián)無功補(bǔ)償?shù)淖饔玫谝唬岣吖β室驍?shù)。第二，吸收諧波電流。第三，改善電力系統(tǒng)電壓質(zhì)量。第四，減小系統(tǒng)的負(fù)序。第五，減少電力系統(tǒng)的電能損失。7.2并聯(lián)無功補(bǔ)償?shù)倪x型根據(jù)任務(wù)書要求，本次設(shè)計(jì)變電站要求對10kv側(cè)進(jìn)行無功補(bǔ)償設(shè)計(jì)。要求27.5kv側(cè)負(fù)荷的功率因數(shù)cosj從0.8提高到0.9。 （1）牽引變電所負(fù)荷平均有功功率 （2）需補(bǔ)無功容量 （3）安裝無功容量 取 取選取電容器型號為cy-1-50-1的電容器 。7.3并聯(lián)無功補(bǔ)償?shù)闹鹘泳€(1)并聯(lián)電容器組c。用于無功補(bǔ)償，與串聯(lián)電抗器匹配，濾掉一部分諧波電流。 (2)串聯(lián)電抗器l。用于限制斷路器合閘是的涌流和分閘時(shí)的重燃電流；與電容器組匹配，濾掉一部分諧波電流；防止并聯(lián)電容補(bǔ)償裝置與供電系統(tǒng)發(fā)生高次諧波并聯(lián)諧振；發(fā)生短路故障（例如牽引側(cè)母線短路）時(shí)，避免電容器組通過短路點(diǎn)直接放電，保護(hù)電容器不受損壞；還可以抑制牽引母線瞬時(shí)電壓降低為零。 (3)斷路器qf。為了投切和保護(hù)并聯(lián)電容補(bǔ)償裝置。 (4)隔離開關(guān)qs。為了在維護(hù)檢查并聯(lián)電容補(bǔ)償裝置時(shí)有明顯電點(diǎn)。 (5)電壓互感器tv1，tv2（或放電線圈）。為了實(shí)現(xiàn)電容器組的繼電保護(hù)，并聯(lián)電容器組退出運(yùn)行時(shí)放電。 (6)電流互感器ta1，ta2。為了實(shí)現(xiàn)并聯(lián)電容補(bǔ)償裝置的電流測量和繼電保護(hù)。 (7)避雷器f。作為過電壓保護(hù)。(8)熔斷器fu。作為單臺電容器的保護(hù)。 圖7-1 并聯(lián)電容補(bǔ)償裝置第8章牽引變電所i防雷接地保護(hù)8.1變電所防雷保護(hù)設(shè)計(jì)變電所遭受的雷電災(zāi)害一般來自兩個方面：一方面是雷直擊變電所；另一方面是雷擊輸電線路后產(chǎn)生的雷電波沿該導(dǎo)線侵入變電所。由于雷擊線路比較頻繁，沿線路侵入的雷電波的危害是變電所雷害事故的主要原因，雷電流的幅值雖然受到線路絕緣的限制，但變電所電氣設(shè)備的絕緣水平比線路絕緣低，主要措施是在變電所內(nèi)安裝合適的避雷器以限制電氣設(shè)備上得過電壓峰值，同時(shí)設(shè)置進(jìn)線保護(hù)段以限制雷電流幅值和侵入波的陡度。避雷針的選取取單只避雷針高度為，則根據(jù)可知其在處的保護(hù)范圍為：，在地面上的保護(hù)范圍為：取兩只避雷針的高度也為，兩針外側(cè)的保護(hù)范圍按單只避雷針的計(jì)算方法確定，兩針間的保護(hù)范圍由于相互屏蔽而使保護(hù)范圍增大，假設(shè)兩避雷針間的距離為：，那么兩針保護(hù)范圍上部邊緣最低高度為：，兩針間在高度為處水平面上一側(cè)保護(hù)范圍最小寬度為：，在地面上一側(cè)保護(hù)范圍最小寬度為：所以選擇兩只高度為的避雷針滿足要求。避雷器的選擇避雷器是專門用以限制線路傳來的雷過電壓或操作過電壓的一種防雷裝置，它與被保護(hù)用得電氣設(shè)備并聯(lián)連接。對于主變壓器中性點(diǎn)的保護(hù)采用磁吹閥式避雷器型號， 對于110kv交流電氣設(shè)備的過電壓保護(hù)采用, 27.5側(cè)的避雷器選用普通的閥式避雷器， 10側(cè)的避雷器選用普通的閥式避雷器。8.2變電所接地設(shè)計(jì)電力系統(tǒng)中一般的做法是：除自然接地極以外，根據(jù)保護(hù)接地和工作接地要求敷設(shè)一個統(tǒng)一的接地網(wǎng)，然后在避雷針、避雷器安裝處增加3-5根集中接地極以滿足防