變電所主接線設(shè)計

1、課程設(shè)計報告課 程 電氣化鐵道供電系統(tǒng)與設(shè)計 題 目 牽引變電所乙電氣主接線設(shè)計 學(xué) 院 自動化與電氣工程學(xué)院 年 級 專 業(yè) 電氣工程及其自動化 班 級 學(xué) 號 學(xué)生姓名 指導(dǎo)教師 設(shè)計時間 目 錄目 錄I1 設(shè)計原始資料11.1 題目1題目1選題背景1過程論述11.2 題目分析及計算2牽引變壓器的計算容量2牽引變壓器的校核容量2牽引變壓器的安裝容量22 設(shè)計過程32.1牽引變壓器類型選擇32.2主接線設(shè)計3電源側(cè)主接線3牽引變壓器主接線3牽引側(cè)主接線42.3設(shè)備選型6繼電器的選擇6電流互感器的選擇7 電壓互感器的選擇（作用）8斷路器的選擇8小結(jié)9參考文獻(xiàn)10附錄111 設(shè)計原始資料1.1

2、題目題目某牽引變電所甲采用直接供電方式向復(fù)線區(qū)段供電，牽引變壓器類型為110/27.5Kv三相接線，兩供電臂電流歸算到27.5Kv側(cè)電流如下表所示。表1-1 主要參數(shù)牽引變電所供電臂長度Km端子平均電流A有效電流A短路電流A穿越電流A乙18.320228080313313.3129203622129選題背景牽引變電所是電氣化鐵路牽引供電系統(tǒng)的心臟，它的主要任務(wù)是將電力系統(tǒng)輸送來的三相高壓電變化成適合電力機(jī)車使用的電能。而電氣主接線反映牽引變電所設(shè)施的主要電氣設(shè)備以及這些設(shè)備的規(guī)格、型號、技術(shù)參數(shù)以及在電氣上是如何連接的，高壓側(cè)有幾回進(jìn)線、幾臺牽引變壓器，有幾回接觸網(wǎng)饋電線。通過電氣主接線可以了

3、解牽引變電所等設(shè)施的規(guī)模大小、設(shè)備情況。1.1.3過程論述1首先計算牽引變壓器的容量主變壓器選定了三相YN,d11接線變壓器為甲牽引變電所的主牽引變壓器。為了經(jīng)濟(jì)合理的選擇牽引變壓器容量，計算分3個步驟進(jìn)行：確定計算容量按正常運(yùn)行的計算條件求出主變壓器供應(yīng)牽引負(fù)荷所必須的最小容量。確定校核容量按列車緊密運(yùn)行的計算條件并充分利用牽引變壓器的過負(fù)荷能力所計算的容量。安裝容量根據(jù)計算容量和校核容量，再考慮其他因素（如備用方式）等，最后按變壓器實際產(chǎn)品的規(guī)格所確定的變壓器臺數(shù)與容量。2根據(jù)給定的參數(shù)，對照斷路器技術(shù)指標(biāo)選定斷路器的個數(shù)以及型號。3畫出牽引變電所的主接線，牽引變電所的主接線由電源測、主變

4、壓器、牽引側(cè)3部分主接線組成。而電氣主接線是指由隔離開關(guān)、互感器、避雷器、斷路器、主變壓器、母線、電力電纜、移相電容器等高壓一次電氣設(shè)備，按照工作要求順序連接構(gòu)成的接受和分配電能的牽引變電所能不的電氣主接線。1.2 題目分析及計算1.2.1牽引變壓器的計算容量計算容量主要由各供電臂的負(fù)荷來決定，各供電臂的負(fù)荷就是牽引變電所的饋線電流。牽引變電所的饋線電流由牽引計算的結(jié)果和線路通過能力及行車量等條件決定。 （1-1）其中為溫度系數(shù)，取0.9，U為牽引側(cè)電壓，為27.5KV，=280A，=203A，代入可得：S=17.1MVA.1.2.2牽引變壓器的校核容量 （1-2）其中為溫度系數(shù)，取0.9，U

5、為牽引側(cè)電壓，為27.5KV， =590A, =203A,代入可得：= 32.5MVA.這里三相YN,d11變壓器的過負(fù)荷倍數(shù)為1.5，所以可得該變壓器的校核容量為： =21.6MVA （1-3）1.2.3牽引變壓器的安裝容量牽引變壓器的安裝容量是在計算容量和校核容量的基礎(chǔ)上，再考慮備用方式，最后按變壓器的產(chǎn)品規(guī)格確定的變壓器臺數(shù)與容量。確定安裝容量除了計算容量和校核容量外，主要考慮的因素是備用方式。這里牽引變壓器采用固定備用。根據(jù)上面計算出的計算容量和校核容量，選擇兩者中的較大者，并按采用的備用方式，牽引變壓器安裝容量為2×31.5MVA。 2 設(shè)計過程2.1牽引變壓器類型選擇當(dāng)牽

6、引變壓器的計算容量和校核容量確定以后，選擇兩者中的大者，并按采用的備用方式、牽引變壓器的系列產(chǎn)品（額定容量優(yōu)先級為R10系列，即10000，12500，1600，20000，25000，31500，40000，50000，63000，80000，100000（KVA）等）以及有否地區(qū)動力負(fù)荷等諸因素，即可確定牽引變壓器的安裝容量。本設(shè)計中選擇牽引變壓器安裝容量為2×31500KVA。牽引變壓器選擇用SF1-31500/110型三相雙繞組牽引變壓器，其技術(shù)指標(biāo)如下表所示（都?xì)w算到27.5 kV側(cè)）：表2-1 SF1-31500/110型三相雙繞組牽引變壓器主要技術(shù)指標(biāo)設(shè)備型號額 定 容

7、 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SFY-31500/1103150027.566014810.52三相YN,d112.2主接線設(shè)計電源側(cè)主接線當(dāng)牽引變電所只有兩回電源進(jìn)線和兩臺主變壓器時，常在電源線路間用橫向母線將它們連接起來，即構(gòu)成橋形接線。根據(jù)中間橫向母線的位置不同而分為內(nèi)橋接線和外橋接線兩種，前者的橋接母線連接在靠變壓器側(cè)，而后者則連接在靠線路側(cè)。內(nèi)橋接線適用于線路故障較多的場所，外橋接線適用于變壓器故障較多的場所，而變壓器又不需要頻繁的操作，故在此選內(nèi)橋接線。牽引變壓器主接線在乙變電所中采用三相YN，

8、d11牽引變壓器，當(dāng)采用直接供電方式時，原邊繞組接成Y接線，低壓側(cè)兩邊繞組，各取一端聯(lián)至27.5 kV的a相和b相母線上，它們的公共端接至接地網(wǎng)和鋼軌。三相雙繞組YN，d11接線牽引變電所如圖2-1（a）。直接供電方式下三相YN，d11變壓器主接線如圖2-1(b)。 （a）三相雙繞組YN，d11接線牽引變電所 (b) 三相YN，d11牽引變壓器的主接線 圖2-1 牽引側(cè)主接線27.5 kV側(cè)饋線的接線方式按饋線斷路器備用方式不同可分為三種接線方式，饋線斷路器100%備用的接線，饋線斷路器50%備用方式，帶旁路母線和旁路斷路器的接線。這里采用第二種接線，其連接方式如圖2-2。 (a) 27.5K

9、v側(cè)的接線 （b）55Kv側(cè)的接線圖2-2牽引側(cè)主接線2.3設(shè)備選型繼電器的選擇22.3.2電流互感器的選擇電壓互感器的選擇（作用）1給重合閘提供必要信號，一條線路兩側(cè)重合閘的方式要么是檢無壓，要么是檢同期，線路PT可以為重合閘提供電壓信號。 2現(xiàn)在部分線路PT時用的電容式電壓互感器，可以為載波通信提供信號通道。 3目前對一些特殊的供電用戶線路提供計量電壓4將系統(tǒng)高電壓轉(zhuǎn)變?yōu)闃?biāo)準(zhǔn)的低電壓（100v）,為儀表、保護(hù)提供必要的電壓。5與測量儀表相配合，測量線路的相電壓與線電壓；與繼電保護(hù)裝置相配合，對系統(tǒng)及設(shè)備進(jìn)行過電壓、單相接地保護(hù)。6隔離一次設(shè)備與二次設(shè)備，保護(hù)人身和設(shè)備的安全2.3.4斷路器

10、的選擇1由線路的計算電流來決定斷路器的額定電流。2斷路器的短路整定電流應(yīng)躲過線路的正常工作啟動電流。3按線路的最大短路電流來校驗低壓斷路器的分?jǐn)嗄芰Α?按照線路的最小短路電流來校驗斷路器動作的靈敏性，即線路最小短路電流應(yīng)不小于斷路器短路整定電流的1.3倍。5按照線路上的短路沖擊電流（即短路全電流最大瞬時值）來校驗斷路器的額定短路接通能力（最大電流預(yù)期峰值），即后者應(yīng)大于前者。小結(jié)此次課程設(shè)計是我們從大學(xué)畢業(yè)生走向未來工程師重要的一步。從最初的選題，開題到計算、繪圖直到完成設(shè)計。其間，查找資料，老師指導(dǎo)，與同學(xué)交流，反復(fù)修改圖紙，每一個過程都是對自己能力的一次檢驗和充實。通過這次實踐，我了解了牽

11、引變壓器的用途及工作原理，熟悉了牽引變壓器的設(shè)計步驟，鍛煉了工程設(shè)計實踐能力，培養(yǎng)了自己獨(dú)立設(shè)計能力。此次課程設(shè)計是對我專業(yè)知識和專業(yè)基礎(chǔ)知識一次實際檢驗和鞏固，同時也是走向工作崗位前的一次熱身。 課程設(shè)計收獲很多，比如學(xué)會了查找相關(guān)資料相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)，分析數(shù)據(jù)，提高了自己的繪圖能力，懂得了許多經(jīng)驗公式的獲得是前人不懈努力的結(jié)果。同時，仍有很多課題需要后輩去努力去完善。 但是課程設(shè)計也暴露出自己專業(yè)基礎(chǔ)的很多不足之處。比如缺乏綜合應(yīng)用專業(yè)知識的能力，對材料的不了解，等等。這次實踐是對自己大學(xué)四年所學(xué)的一次大檢閱，使我明白自己知識還很淺薄，雖然馬上要畢業(yè)了，但是自己的求學(xué)之路還很長，以后更應(yīng)該在工作中學(xué)習(xí)，努力使自己 成為一個對社會有所貢獻(xiàn)的人，為祖國建設(shè)事業(yè)添上自己的微薄之力。參考文獻(xiàn)1. 李彥哲，胡彥奎，王果，張蕊萍.