電力牽引供電課程設(shè)計

1、電力牽引供電系統(tǒng)課程設(shè)計評語：考 勤（10）守 紀(jì)（10）設(shè)計過程（40）設(shè)計報告（30）小組答辯（10）總成績（100）專 業(yè)：電氣工程及其自動化班 級： 電氣 姓 名： 學(xué) 號： 20 指導(dǎo)教師： 蘭州交通大學(xué)自動化與電氣工程學(xué)院2013 年7月 12日目 錄1 設(shè)計原始題目11.1 具體題目11.2 要完成的內(nèi)容12 設(shè)計課題的計算與分析12.1 計算的意義12.2 詳細(xì)計算13 小結(jié)14打印說明15裝訂順序說明11 設(shè)計原始題目1.1 具體題目某牽引變電所丙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V-v接線,兩供電臂電流歸算到27.5kV側(cè)電流如下表所

2、示。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丙21.023531591720023.518026210502141.2 要完成的內(nèi)容根據(jù)已知題目,由已知的數(shù)據(jù),確定變壓器的安裝容量,備用方式選為固定備用。選定變壓器后,為該型號的變壓器選擇相關(guān)設(shè)備以及各種設(shè)備的接線形式。2 設(shè)計課題的計算與分析2.1 計算的意義牽引變壓器是牽引供電系統(tǒng)的重要設(shè)備,其容量的大小關(guān)系到能否完成國家交給的運輸任務(wù)和運營成本。從安全運行和經(jīng)濟方面來看,容量過小會使?fàn)恳儔浩鏖L期過載,將造成其壽命縮短,甚至燒損;反之,如果容量過大,將使變壓器長期不能滿載運行,從而造成其容量浪費,損耗增加,使運

3、營費用增大。因此,變壓器的容量計算是極其必要的,要根據(jù)實際運營情況進(jìn)行仔細(xì)運算,從而確定安裝容量。2.2 三相V-v結(jié)線的牽引變壓器的接線圖三相V-v結(jié)線變壓器的連接如下圖1所示:圖1 三相V-v接線牽引變電所2.3 詳細(xì)計算(1) 計算容量的計算三相V-v接線變壓器的計算容量公式為: （2-1）:,由此可得計算容量分別為:(2) 校核容量的計算三相V-v接線牽引變壓器的最大負(fù)荷容量計算公式為: （2-2）:由此可得最大負(fù)荷容量為分別為:考慮到牽引變壓器允許過負(fù)荷50%,所以,其校核容量公式為: （2-3）由此可得校核容量分別如下:(3) 安裝容量的確定通過計算容量與校核容量的計算的比較,選擇

4、其中的較大者作為最后的安裝容量。通過比較可知最大值為19250kVA,所以在固定備用形式下,選擇變壓器的容量為作為最后的安裝容量,選擇型號為SFS9-20000/110的變壓器。3母線及儀用設(shè)備的選擇3.1 110kV進(jìn)線側(cè)母線的選擇母線的最大長期工作電流可按變壓器過載的1.3倍考慮,則:由附錄中表1，查得LGJ-50型號的母線允許載流量為160A(基準(zhǔn)環(huán)境溫度為25，允許溫度為70),符合式子其中表示通過導(dǎo)線的最大持續(xù)電流,表示對于額定環(huán)境溫度的允許電流,表示溫度修正系數(shù)?？紤]冗余，110kV進(jìn)線側(cè)的母線選用截面積為35的LGJ35。3.2 電壓互感器的選擇電壓互感器一次側(cè)并聯(lián)在電力回路中，

5、二次側(cè)額定電壓通常為100V（或V），由于負(fù)載阻抗很大，相當(dāng)于空載運行。使用中二次側(cè)不允許短路，為安全起見，二次繞組應(yīng)該接地。選型的兩個重要參量為誤差和準(zhǔn)確度，兩者均與功率因數(shù)有關(guān)。依照以上所述，進(jìn)行電壓互感器選型，如選擇型號為JSQXF110ZH110kV、JDZX927.5kV的電壓互感器。兩者的相關(guān)參數(shù)見附錄中的表2。4 牽引變電所主接線4.1 牽引變電所110kV側(cè)主接線牽引供電系統(tǒng)為一級負(fù)荷,需要兩路獨立電源進(jìn)線。有題目中所給出的穿越電流可知,系統(tǒng)中有功率穿越,屬于通過式變電所,并考慮到經(jīng)濟運行,本次采用橋型接線,考慮到變壓器故障率較低,并且采用了固定備用形式,所以,變電所110kV

6、側(cè)主接線采用利于線路故障維修及檢修的內(nèi)橋形式。內(nèi)橋接線圖見下圖2所示。4.2 牽引變電所饋線側(cè)主接線饋線側(cè)斷路器的接線分為100%和50%兩種備用形式。其中,100%備用形式3主要用于單線區(qū)段,牽引母線不同相的場合,其轉(zhuǎn)換方便,可靠性高,但一次投資較大,而50%備用主要適用于單線區(qū)段,牽引母線同相的場合和復(fù)線區(qū)段,每相母線只有兩條饋線的場合,牽引母線用兩臺隔離開關(guān)分段可以便于兩段母線輪流檢修。本次設(shè)計,適用于復(fù)線區(qū)段,采用50%備用,并采用隔離開關(guān)分段。饋線側(cè)斷路器采用50%備用的接線形式如下圖3所示。 4.3 牽引變電所直供方式下的接線單相V-v接線變壓器有其固有的缺點,即需要在變電所內(nèi)需設(shè)置第三臺同樣的單相牽引變壓器做