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文檔簡介

1、畢業(yè)設(shè)計任務(wù)書一、設(shè)計題目110KV牽引變電所電氣一次部分初步設(shè)計二、設(shè)計原始資料1、所址情況:丘陵地區(qū),海拔236M。距軌道中心550M,距站點860M。土壤電阻率=0.8104CM,年雷電日50個,年最高氣溫41,年最低氣溫-8。2、饋線方式:地區(qū)變電所距牽引變電所5KM,雙回路110KV進線輸電。牽引變電所饋電方式:DN供電方式;接觸網(wǎng)額定電壓:25KV;牽引供電方式:上、下行并聯(lián)供電。3、電力系統(tǒng)短路計算數(shù)據(jù):系統(tǒng)阻抗:(S30=100MVA)X*;,。4、原始數(shù)據(jù):a側(cè)供電分區(qū) b側(cè)供電分區(qū)區(qū)間數(shù): n=3 n=4列車消能:上行1800KVAh 上行161KVAh 下行171KVAh

2、 下行1000KVAh給電運行時間:上行25.8分鐘 上行 下行5.5分鐘 下行全日列車對數(shù)N=78;供電區(qū)間同時運行的列車對數(shù)4列,上行1列,下行3列。三、設(shè)計內(nèi)容1、對按規(guī)定供、饋電容量與要求確定電氣主結(jié)線;2、短路電流計算;3、牽引變壓器容量、型式及臺數(shù)的選擇;4、母線(導(dǎo)體)和主要一次電氣設(shè)備選擇。四、設(shè)計要求1、按設(shè)計內(nèi)容,完成全部計算過程,并將計算結(jié)果列表;2、整理完成系統(tǒng)的設(shè)計說明書;3、繪制標(biāo)有主要二次設(shè)備的電氣主結(jié)線圖1張。 五、設(shè)計成果1、設(shè)計說明書一份;設(shè)計計算書一份;2、電氣主接線圖。前 言 隨著現(xiàn)代工業(yè)的發(fā)展,電力工業(yè)在現(xiàn)代化的建設(shè)中扮演著越來越重要的角色。電能是絕大

3、多數(shù)工礦企業(yè)現(xiàn)代化設(shè)備的動力能源,電能可以十分經(jīng)濟又方便地進行輸送和分配;電能可以很方便與其他形式的能量相互轉(zhuǎn)換;電能在使用中易于被操作和控制,使得其自動化、輸送和在各個領(lǐng)域中的普及應(yīng)用易于得到實現(xiàn)。電能以其極大的優(yōu)越性,廣泛應(yīng)用于各個領(lǐng)域。其中電力牽引是一種新型有軌運輸牽引動力形式。在干線鐵路、城市軌道交通運輸和工礦運輸中有著廣泛的應(yīng)用。電力牽引是利用電能作為牽引動力,將電能轉(zhuǎn)換為機械能,驅(qū)動鐵路列車、電動車組和城市軌道交通車輛等有軌運輸工具運行的一種運輸方式。電力牽引按其牽引網(wǎng)供電電流制式不同,分為工頻單相交流制、低頻單相交流制和直流制。我國電氣化鐵路采用工頻單相交流制電力牽引,直流制電力

4、牽引僅用于城市軌道交通運輸系統(tǒng)和工礦運輸系統(tǒng)。電力牽引的電氣化鐵路具有一系列優(yōu)點:能多拉快跑,提高運輸能力;能綜合利用資源,降低燃料消耗;能降低運輸成本,提高勞動生產(chǎn)率;能改善勞動條件不污染環(huán)境;有利于鐵路沿線實現(xiàn)電氣化,促進工農(nóng)業(yè)發(fā)展。電力牽引也有其缺點:電力牽引一次投資費用較同類運輸工具要高,但電力牽引綜合優(yōu)勢是明顯的,自20世紀50年代以來,鐵路牽引動力電氣化已成為世界范圍內(nèi)鐵路技術(shù)革命的方向、鐵路現(xiàn)代化的標(biāo)志。自我國第一條電氣化鐵路寶成線于1961年8月建成以來,我國電氣化鐵路發(fā)展較快,其中改革開放政策的實施,使我國鐵路電氣化迅速發(fā)展,19811985、19861990、1991199

5、5三個五年計劃期間,分別建成電氣化鐵路2474KM、2800KM和2762KM,19962000年共建成電氣化鐵路約5000KM,電氣化鐵路得到了高速的發(fā)展。至“十五”期末(2005年)全國鐵路運營里程達75000KM,電氣化鐵路里程超過20000KM,比“九五”末增長35.6。根據(jù)國家“十一五”規(guī)劃綱要和中長期鐵路網(wǎng)規(guī)劃,明確提出了未來鐵路發(fā)展的主要目標(biāo)和重點任務(wù)?!笆晃濉逼陂g,中國鐵路發(fā)展的主要目標(biāo)是:建設(shè)新線17000KM,其中客運專線7000KM,建設(shè)既有線復(fù)線8000KM,既有線電氣化改造15000KM,全國鐵路運營里程超過90000KM,2010年電氣化可達35000KM,電氣化

6、率達45以上。到2020年,全國鐵路營業(yè)里程達到100000KM以上,電氣化率達到50,我國電氣化鐵路發(fā)展前景輝煌。本設(shè)計主要圍繞電氣化鐵路電力牽引變電所里一次部分的設(shè)計。共分為兩大部分,總共十四章。第一部分為設(shè)計說明部分,詳細地闡述了電力牽引變電所各種主接線的比較及各種電氣設(shè)備的選擇要求。第一章敘述了電氣主接線應(yīng)根據(jù)回路數(shù)、設(shè)備的特點及在牽引電力系統(tǒng)中地位等條件來選擇,還應(yīng)滿足供電的可靠性、經(jīng)濟性,應(yīng)簡單、操作方便,運行靈活、檢修和維護方便,考慮長遠規(guī)劃,留有將來的擴建余地等,主要參考劉介才主編的工廠供電設(shè)計指導(dǎo)。第二章介紹了牽引變壓器容量、臺數(shù)及形式的選擇,牽引變壓器的容量因按近期負荷進行

7、設(shè)計,既要合理又要經(jīng)濟;考慮牽引變電所是一級負荷,故臺數(shù)應(yīng)為兩臺,一臺正常運行,一臺備用的準(zhǔn)備隨時投入運行。第三章闡述了短路電流計算的目的。第四章講解了各種電氣設(shè)備的選擇要求,主要是根據(jù)電力工程設(shè)計手冊來設(shè)計的。如斷路器的選擇應(yīng)滿足裝設(shè)地點的額定電壓和額定電流,同時還應(yīng)能開斷最大短路電流,滿足動穩(wěn)定和熱穩(wěn)定等要求。第五章簡單介紹了成套配電裝置的選擇。第六章闡述了電力牽引系統(tǒng)的電壓損失和電壓降的計算方法,設(shè)計依據(jù)主要來源于電氣化鐵道供電系統(tǒng)。第二大部分為設(shè)計計算,主要確定主接線方式和計算各種電氣數(shù)據(jù)。最后為各種電氣設(shè)備選擇型號提供依據(jù)。其第七章通過分析比較,最終確定牽引變電所進線110KV側(cè)主接

8、線采用分支主接線。因為分支主接線較其他類型接線運行靈活、結(jié)構(gòu)簡單、轉(zhuǎn)換方便、供電可靠。牽引變壓器27.5KV側(cè)應(yīng)根據(jù)牽引變壓器采用三相V/V接線,27.5KV側(cè)饋線則采用斷路器50備用的接線,其設(shè)計主要參考電力牽引供變電技術(shù)。第八章根據(jù)牽引變電所容量計算選出型號為DF9-16000/110牽引變壓器。第九章是敘述了各種牽引網(wǎng)阻抗的計算過程。第十章詳細地計算了復(fù)線牽引網(wǎng)中的各種電壓損失。第十一章敘述了牽引網(wǎng)短路計算過程,因為三相短路最為嚴重,是依據(jù)電氣化鐵道供電系統(tǒng)來進行計算的。第十二章則是根據(jù)前面計算出來的各種電氣參數(shù)來選擇各種電氣設(shè)備的型號及規(guī)格,主要參考工廠常用電氣設(shè)備手冊。第十三章為電氣

9、主接線圖、計算的電氣參數(shù)列表和選用電氣設(shè)備的電氣參數(shù)列表。最后為參考文獻和后記。由于時間所限,設(shè)計書難免存在不足之處,敬請各位老師批評指正并提出寶貴意見。 2009年11月26日目 錄 TOC o 1-3 h z u HYPERLINK l _Toc248820747 第一章 電氣主結(jié)線選擇 PAGEREF _Toc248820747 h 7 HYPERLINK l _Toc248820748 1.1 概述 PAGEREF _Toc248820748 h 7 HYPERLINK l _Toc248820749 1.2 牽引變電所主接線方式的選擇 PAGEREF _Toc248820749 h

10、8 HYPERLINK l _Toc248820750 第二章 牽引變電所主變壓器的選擇 PAGEREF _Toc248820750 h 12 HYPERLINK l _Toc248820751 2.1 概述 PAGEREF _Toc248820751 h 12 HYPERLINK l _Toc248820752 變壓器臺數(shù)的選擇 PAGEREF _Toc248820752 h 12 HYPERLINK l _Toc248820753 變壓器容量的選擇 PAGEREF _Toc248820753 h 13 HYPERLINK l _Toc248820754 2.4 主變壓器的選擇 PAGERE

11、F _Toc248820754 h 13 HYPERLINK l _Toc248820755 第三章 短路電流的計算 PAGEREF _Toc248820755 h 15 HYPERLINK l _Toc248820756 3.1 概述 PAGEREF _Toc248820756 h 15 HYPERLINK l _Toc248820757 短路計算的目的及假設(shè) PAGEREF _Toc248820757 h 15 HYPERLINK l _Toc248820758 第四章 電氣設(shè)備的選擇 PAGEREF _Toc248820758 h 17 HYPERLINK l _Toc248820759

12、 4.1 概述 PAGEREF _Toc248820759 h 17 HYPERLINK l _Toc248820760 4.2 斷路器的選擇 PAGEREF _Toc248820760 h 19 HYPERLINK l _Toc248820761 4.3 隔離開關(guān)的選擇 PAGEREF _Toc248820761 h 20 HYPERLINK l _Toc248820762 4.4 高壓熔斷器的選擇 PAGEREF _Toc248820762 h 21 HYPERLINK l _Toc248820763 4.5 互感器的選擇 PAGEREF _Toc248820763 h 21 HYPERL

13、INK l _Toc248820764 4.6 母線的選擇 PAGEREF _Toc248820764 h 24 HYPERLINK l _Toc248820765 4.7 支持絕緣子及穿墻套管的選擇 PAGEREF _Toc248820765 h 26 HYPERLINK l _Toc248820766 第五章 成套配電裝置的選擇 PAGEREF _Toc248820766 h 29 HYPERLINK l _Toc248820767 5.1 概述 PAGEREF _Toc248820767 h 29 HYPERLINK l _Toc248820768 成套配電裝置的選擇 PAGEREF _

14、Toc248820768 h 29 HYPERLINK l _Toc248820769 第六章 電力牽引系統(tǒng)的電壓損失和電壓降 PAGEREF _Toc248820769 h 30 HYPERLINK l _Toc248820770 6.1 概述 PAGEREF _Toc248820770 h 30 HYPERLINK l _Toc248820771 6.2 接觸網(wǎng)導(dǎo)線的電壓損失 PAGEREF _Toc248820771 h 31 HYPERLINK l _Toc248820772 6.3 牽引變電所的電壓損失 PAGEREF _Toc248820772 h 32 HYPERLINK l _

15、Toc248820773 第七章 主接線的比較選擇 PAGEREF _Toc248820773 h 33 HYPERLINK l _Toc248820774 概述 PAGEREF _Toc248820774 h 33 HYPERLINK l _Toc248820775 7.2 牽引變電所110KV側(cè)電氣主接線的比較選擇 PAGEREF _Toc248820775 h 33 HYPERLINK l _Toc248820776 7.3 牽引變電所側(cè)電氣主接線的比較選擇 PAGEREF _Toc248820776 h 37 HYPERLINK l _Toc248820777 第八章 牽引變電所容量計

16、算 PAGEREF _Toc248820777 h 40 HYPERLINK l _Toc248820778 8.1 原始數(shù)據(jù) PAGEREF _Toc248820778 h 40 HYPERLINK l _Toc248820779 8.2 正常運行時的容量計算 PAGEREF _Toc248820779 h 40 HYPERLINK l _Toc248820780 8.3 緊密運行時的容量計算 PAGEREF _Toc248820780 h 41 HYPERLINK l _Toc248820781 8.4 牽引變壓器容量和臺數(shù)選擇 PAGEREF _Toc248820781 h 44 HYP

17、ERLINK l _Toc248820782 第九章 牽引網(wǎng)阻抗的計算 PAGEREF _Toc248820782 h 45 HYPERLINK l _Toc248820783 9.1 原始數(shù)據(jù) PAGEREF _Toc248820783 h 45 HYPERLINK l _Toc248820784 9.2 阻抗計算 PAGEREF _Toc248820784 h 45 HYPERLINK l _Toc248820785 第十章 復(fù)線牽引網(wǎng)中的電壓損失計算 PAGEREF _Toc248820785 h 54 HYPERLINK l _Toc248820786 10.1 計算說明 PAGERE

18、F _Toc248820786 h 54 HYPERLINK l _Toc248820787 10.2 a側(cè)電壓損失計算 PAGEREF _Toc248820787 h 54 HYPERLINK l _Toc248820788 10.3 b側(cè)電壓損失計算 PAGEREF _Toc248820788 h 55 HYPERLINK l _Toc248820789 10.4 牽引變電所的電壓損失 PAGEREF _Toc248820789 h 57 HYPERLINK l _Toc248820790 第十一章 短路計算 PAGEREF _Toc248820790 h 60 HYPERLINK l _

19、Toc248820791 11.1 原始數(shù)據(jù) PAGEREF _Toc248820791 h 60 HYPERLINK l _Toc248820792 11.2 復(fù)線牽引網(wǎng)阻抗計算 PAGEREF _Toc248820792 h 60 HYPERLINK l _Toc248820793 11.3 牽引變電所主接線的短路計算 PAGEREF _Toc248820793 h 62 HYPERLINK l _Toc248820794 第十二章 電氣設(shè)備選擇計算 PAGEREF _Toc248820794 h 65 HYPERLINK l _Toc248820795 12.1 斷路器的選擇計算 PAG

20、EREF _Toc248820795 h 65 HYPERLINK l _Toc248820796 12.2 隔離開關(guān)的選擇計算 PAGEREF _Toc248820796 h 67 HYPERLINK l _Toc248820797 12.3 高壓熔斷器的選擇計算 PAGEREF _Toc248820797 h 68 HYPERLINK l _Toc248820798 12.4 110KV側(cè)和側(cè)母線的選擇計算 PAGEREF _Toc248820798 h 69 HYPERLINK l _Toc248820799 架空導(dǎo)線的選擇計算 PAGEREF _Toc248820799 h 71 HY

21、PERLINK l _Toc248820800 12.6 110KV側(cè)和側(cè)電壓、電流互感器的選擇計算 PAGEREF _Toc248820800 h 72 HYPERLINK l _Toc248820801 12.7 支持絕緣子及穿墻套管的選擇計算 PAGEREF _Toc248820801 h 75 HYPERLINK l _Toc248820802 第十三章 附錄 PAGEREF _Toc248820802 h 77 HYPERLINK l _Toc248820803 13.1 計算結(jié)果附表 PAGEREF _Toc248820803 h 77 HYPERLINK l _Toc248820

22、804 13.2 電氣主接線圖 PAGEREF _Toc248820804 h 78 HYPERLINK l _Toc248820805 13.3 元器件清單 PAGEREF _Toc248820805 h 79 HYPERLINK l _Toc248820806 參考資料 PAGEREF _Toc248820806 h 82 HYPERLINK l _Toc248820807 畢業(yè)設(shè)計心得 PAGEREF _Toc248820807 h 83第一章 電氣主結(jié)線選擇 概述主接線是牽引變電所電氣設(shè)計的重要部分。牽引變電所主接線由高壓電器設(shè)備通過連接組成的接受和分配電能的電路,也是構(gòu)成電力牽引系統(tǒng)

23、的重要環(huán)節(jié)。主接線的確定對牽引變電所本身的運行可靠性、靈活性和經(jīng)濟性密切相關(guān),并且對電氣設(shè)備的選擇、配電裝置、繼電保護和控制方式的擬定都有較大的影響。因此,必須正確處理好各方面的關(guān)系,深入的進行調(diào)查、研究和選擇對比,擬定適合的最佳的主接線方案。牽引變電所主接線應(yīng)根據(jù)回路數(shù)、設(shè)備的特點及在牽引電力系統(tǒng)中地位等條件確定,同時應(yīng)滿足以下要求:1、保證對牽引負荷供電的可靠性,并力求經(jīng)濟牽引負荷是國家電力系統(tǒng)的一級負荷,按設(shè)計技術(shù)規(guī)程規(guī)定,牽引變電所應(yīng)有獨立的雙回路電源供電,在牽引變電所內(nèi),應(yīng)將獨立的電源的電能匯集到母線上,以保持每一個回路的獨立性,除此之外,通過主接線電氣設(shè)備和線路能靈活的退出和接入。

24、主接線的經(jīng)濟性主要取決于母線的套數(shù)、斷路器、隔離開關(guān)的臺數(shù)和配電裝置的結(jié)構(gòu)形式和數(shù)量。2、主接線應(yīng)力求簡單、清晰、操作方便實際運行證明,接觸網(wǎng)的故障較電力輸電線路要高許多,導(dǎo)致檢修頻繁,牽引變電所的停、送操作倒閘作業(yè)較多,這就要求主接線設(shè)計的簡單明了,操作程序簡便,避免誤操作。3、主接線應(yīng)運行安全、靈活、檢修、維護方便主接線應(yīng)力求結(jié)構(gòu)簡單,以使主接線中的任一元器件檢修、試驗時應(yīng)能很容易的退出、接入、運行,并且不影響其它元器件的正常工作,同時,還應(yīng)符合牽引變電所安全工作規(guī)程規(guī)定的安全距離,以保證檢修、試驗時工作人員的安全。4、主接線應(yīng)具有將來發(fā)展的可能性設(shè)計主接線時應(yīng)考慮遠景規(guī)劃中運量增大的可能

25、性,使?fàn)恳冸娝鹘泳€稍作或不作改造,即能適應(yīng)將來的需要。總之,電氣主接線應(yīng)在電路切換、設(shè)備檢修和事故過程等情況下提供安全保障,并保證向牽引負荷提供經(jīng)濟、可靠的供電。 牽引變電所主接線方式的選擇牽引變電所按其在電網(wǎng)中的位置、重要程序和電力系統(tǒng)向牽引變電所供電的方式不同分為:中心牽引變電所、通過式牽引變電所和分接式牽引變電所,不同的類型牽引變電所應(yīng)采用不同的形式的電氣主接線。本設(shè)計對象屬于分接式牽引變電所:變電所母線上沒有電力負荷通過。一、110KV側(cè)電氣主接1、橋式主接線方式所謂橋式接線,即將兩回路電源引入線間用帶斷路器的橫向母線將它們連接起來,便成橋接線。適用雙變壓器的牽引變電所。橋式接線分

26、:內(nèi)橋式、外橋式、內(nèi)橋帶外跨條式。(1).內(nèi)橋式連接橋連接在電源引入線高壓斷路器內(nèi)側(cè)靠變壓器方稱內(nèi)橋式。內(nèi)橋式主接線對于切換故障或檢修電源輸電線路,只需斷開所在線路的斷路器和隔離開關(guān),然后接通橋路斷路器使兩臺牽引變壓器由另一條電源輸入線路供電。但是,如果停用變壓器,則需進行麻煩的操作。所以,內(nèi)橋式接線方式適于電源線路較長,故障檢修機會較多而變壓器不需要經(jīng)常切換的牽引變電所。(2).內(nèi)橋式帶跨接條主接線方式它在內(nèi)橋式主接線的基礎(chǔ)上,為了提高內(nèi)橋式主接線的供電可靠性和運行的靈活性,在進線斷路器的外側(cè)再設(shè)置一條帶隔離開關(guān)的橫向母線(稱為外跨條)。在內(nèi)橋式主接線上設(shè)置外跨條方便檢修進線上的各種設(shè)備和倒

27、換牽引變壓器的操作。不影響系統(tǒng)功率的穿越,不中斷牽引負荷的供電,提高了主接線運行的靈活性,供電的可靠性。(3).外橋式主接線方式外橋式主接線相對內(nèi)橋式而言,連接橋設(shè)置于線路斷路器的外側(cè)(電源側(cè))。外橋式主接線的特點是:對于切除和接入牽引變壓器的操作過程簡便,只需操作變壓器所在線路上的斷路器便可,如要檢修電源線路或切換電源線路,則操作過程麻煩。所以,外橋式接線適于電源線路較短,故障和檢修機會較少,但變電所負荷變動較大,需經(jīng)常切換變壓器的牽引變電所。2、線路分支接線主接線方式(雙T接線)分接式牽引變電所采用線路分支接線。兩路110KV電源線,經(jīng)斷路器分別接入兩臺牽引變壓器,兩路110KV線路間在牽

28、引變電所內(nèi)用帶隔離開關(guān)的橫向母線連接起來,即構(gòu)成線路分支線。(1).線路分支主接線運行方式,根據(jù)電力系統(tǒng)向牽引電所提供電源的情況,線路分支主接線方式的牽引變電所大多數(shù)采用一路110KV電源線路主供電,另一路110KV電源線路備用,兩臺變壓器中一臺投入運行,另一臺備用。圖1表示線路分支主接線圖。 圖1 線路分支主接線圖(2).線路分支主接線方式的轉(zhuǎn)換,其轉(zhuǎn)換分兩種情況:.主變壓器或110KV線路故障的轉(zhuǎn)換當(dāng)主變壓器T1發(fā)生故障時,則反映該故障的繼電保護裝置動作,使1QF自動分閘,切除主變壓器T1,同時啟動備用電源,自投裝置動作,使4QS(電動隔離開關(guān))、2QF自動閉合,使主變壓器T2投入運行,線

29、路分支將自動轉(zhuǎn)入:3QF1QS3QS4QS6QS2QFT2構(gòu)成的供電線路。.電源線路發(fā)生故障,繼電保護裝置使3QF自動分閘,1WL被切除后,1QF也將自動分閘,主變T1自動退出運行。此后,備用電源自動裝置使4QF自動合閘。但此時2QS、2QF不能閉合,將造成全所停電,需與電力部門聯(lián)系后,斷開1QS閉合2QF,由備用電源線路供電。(3).主變壓器和110KV電源線路正常時的運行方式轉(zhuǎn)換電氣設(shè)備正常時運行方式的轉(zhuǎn)換,通常是指人工“當(dāng)?shù)亍被颉斑h動”操作進行轉(zhuǎn)換。變壓器正常的轉(zhuǎn)換如下:T2變壓器工作,當(dāng)用T1替代T2工作,只需閉合1QF斷開2QF斷開4QS即可。而110KV電源線路的正常倒換需根據(jù)兩路

30、110KV電源的參數(shù)而定,必須與電力系統(tǒng)協(xié)商后進行。(4).兩路110KV電源的連接方式.兩路110KV電源允許在主變壓器牽引側(cè)并聯(lián)若1WL向T1供電,若需轉(zhuǎn)換成由2WL向T2借電,在確認2WL線路正常情況,操作;閉2QS合2QF斷1QF斷1QS 兩路110KV電源牽引側(cè)并聯(lián)這種轉(zhuǎn)換過程不中斷牽引負荷的供電。.兩路110KV電源不允許在主變壓器牽引側(cè)并聯(lián)若供電由1WLT2轉(zhuǎn)換成2WLT2供電,只允許在牽引變壓器無牽引負荷時進行。其操作:斷2QF斷4QS斷1QS合2QS2QF恢復(fù)供電 暫時中斷向牽引負荷供電由以上可說明,線路分支主接線有如下特點:A.運行方式靈活,線路故障退線路,主變故障退主變;

31、B.無繁瑣復(fù)雜的倒閘作業(yè);C.主接線結(jié)構(gòu)簡單,無功率的穿越,110KV線路不需復(fù)雜的繼電保護,節(jié)省投資。 綜合比較后,本設(shè)計認為線路分支主接線較內(nèi)、外橋式接線運行靈活、結(jié)構(gòu)簡單、轉(zhuǎn)換方便、供電可靠,據(jù)此擬采用線路為110KV側(cè)主接線方案,電路原理圖如上圖所示。、出線的多少、向接觸網(wǎng)的供電方式、主變壓器的備用方式、饋線回路數(shù)的多少等因素有關(guān)。前已表明;經(jīng)技術(shù)性、經(jīng)濟性比較后,已選擇兩臺主變壓器并聯(lián)接成V/V接線,又本設(shè)計的牽引變電所主變壓器僅承擔(dān)向接觸網(wǎng)復(fù)線兩邊供電及所內(nèi)部分自用電,本側(cè)母線出線兩路,每側(cè)上、下行接觸網(wǎng)導(dǎo)線采用同相供電,并在供電分區(qū)末端并聯(lián),另外,為提高牽引供電的靈活性和可靠性,

32、并綜合比較27.5KV側(cè)主接線擬選擇單母線隔離開關(guān)分斷主接線方式,其電路如圖2所示:圖2 27.5KV(牽引)側(cè)主接線圖三、牽引變電所饋線方式由于27.5KV饋線是由牽引變電所向接觸網(wǎng)輸電的電路,接觸網(wǎng)發(fā)生故障均可能導(dǎo)致饋線上斷路器的跳閘,為了提高供電的可靠性,牽引變電所27.5KV側(cè)饋線方式采用饋線斷路器50備用的接線。該接線方式如下圖3所示。 圖3 牽引變電所饋線接線每兩條饋線設(shè)一臺備用斷路器2QF通過隔離開關(guān)的轉(zhuǎn)換,備用斷路器可替代任一饋線斷路器工作,同時為了便于牽引母線的檢修,牽引母線用1QS、2QS分斷。 第二章 牽引變電所主變壓器的選擇 概述牽引變電所主變壓器是牽引變電所重要的電氣

33、設(shè)備,擔(dān)負將110KV降為27.5KV電力牽引電壓和向牽引接觸網(wǎng)提供電能的任務(wù)。牽引變壓器和電力變壓器的工作原理相同,但其工作條件相對惡劣,主要有:1、負荷變化無規(guī)律性,牽引變壓器負荷變化取決于牽引負荷,牽引負荷變化情況與電氣鐵道線路斷面狀況、坡度的大小長短,牽引噸位的大小、列車行車密度等因素密切相關(guān)。2、負荷變化劇烈,負荷不均勻,由于坡度的大小不同和機車的牽引密度不同、牽引噸位不同、以及駕駛員的操作方法不同,直接導(dǎo)致牽引變壓器負荷變化的程度,最大負荷可達到數(shù)百安,最小負荷僅有幾十安,使變壓器負荷不均勻。3、負序電流較大, 由于牽引采用單相工頻交流制,這一方式主要通過牽引變壓器將電力系統(tǒng)的三相

34、交流電轉(zhuǎn)換為單相交流電提供給接觸網(wǎng),實際中,盡管采取許多技術(shù)措施,力求使變壓器的負荷平衡,但仍不能消除負序電流,其值也遠大于電力變壓器,從而導(dǎo)致牽引變壓器的發(fā)熱嚴重,容量發(fā)揮不夠。4、牽引網(wǎng)短路事故大大高于電力輸電線,導(dǎo)致變壓器的容量一般要比運行情況下的容量大4060鑒于以上情況,牽引變壓器的選擇應(yīng)考慮:(1).技術(shù)性;因不同牽引變壓器的類型、單相負荷對電力系統(tǒng)的不平衡影響不同、不平衡影響程度與負荷情況系統(tǒng)的短路容量的大小、其它限制或補償措施的能力等因素有關(guān)。因此必須從牽引變壓器的類型選擇,降低不平衡的影響程度。(2).經(jīng)濟性;牽引變壓器的類型不同、變電所主接線不同、補償裝置不同,因而變電所的

35、造價就有較大的差異。(3).發(fā)展性;鐵路運輸隨國民經(jīng)濟而發(fā)展,因此牽引變電所必須滿足較大預(yù)期容量。2.2 變壓器臺數(shù)的選擇由原始資料可知,本設(shè)計的牽引變電所屬于分接式牽引變電所,兩路110KV進線,電源線路引入方面采用“TT”接引入。通過主變壓器將110KV降為27.5KV適合電力牽引的終端降壓變壓所,它是110KV受功率為主,把所受功率通過主變壓器傳輸至27.5KV的母線上,經(jīng)饋電線傳送至接觸網(wǎng)上。牽引負荷屬于一級負荷,除變電所采用兩路電源進線外,主變壓器的臺數(shù)必須選擇兩臺。這樣當(dāng)一臺變壓器發(fā)生故障或列車行車密度短期內(nèi)增大,均可保障向接觸網(wǎng)可靠供電。正常情況下一臺運行,另一臺備用。2.3 變

36、壓器容量的選擇根據(jù)原始資料本設(shè)計牽引變電所按近期牽引負荷進行設(shè)計,預(yù)留短期因運量增大的容量空間,因此容量的設(shè)計主要依據(jù)近期給定的數(shù)據(jù)進行,并根據(jù)本牽引變電所負荷的性質(zhì)及特點確定主變壓器的容量,為了保證供電的可靠性和檢修設(shè)備情況下不中斷供電的要求,因此容量選擇時依正常運行為計算容量,以緊密運行時的容量為校核容量,并按照事故超載30允許兩小時的條件選用容量。根據(jù)容量計算結(jié)果,選擇變壓器容量如下:三相變壓器: 215000KVA單相變壓器: 215000KVA 主變壓器的選擇牽引變電所主變壓器按引入的電源不同,分單相變壓器和三相變壓器。牽引變壓器類型選擇需綜合考慮不平衡影響、容量的利用率、平均負荷率

37、,投資費用等,來比較其技術(shù)經(jīng)濟指標(biāo),選擇合適的主變壓器。單相變壓器接線最簡單,它從電力系統(tǒng)引入單相電源,通過采用單相接線的主變壓器將二次電壓降為牽引網(wǎng)電壓。這種方式的牽引變電所的兩供電臂以同一相電壓供電,產(chǎn)生的負序電流較大,引起電力網(wǎng)不平衡運行。三相變壓器的接線有多種方式。一類是由三相對稱繞組或三臺單相變壓器構(gòu)成,屬于這一類的有YN,d11及V/V接線等方式,另一類是各種不對稱繞組接線實現(xiàn)次邊單相與原邊三相平衡負荷的轉(zhuǎn)換。各種不同接線方式下的負序電流大小不同。由運行證明,各類平衡接線變壓器產(chǎn)生的負序電流小,YN,d11及V/V接線次之,單相接線最大。容量利用率方面,單相變壓器利用最充分,V/V

38、接線和平衡接線變壓器次之,但平均負荷較小,YN,d11接法的三相變壓器最低,僅有79,平均負荷率最低,只有62。 在母線的電壓降方面,YN,d11接線引起的母線電壓降最大。實際運行證明,在以上各種接線方式的變壓器中,單相變壓器有明顯的優(yōu)勢,采用單相變壓器便于實現(xiàn)同步供電,接觸網(wǎng)的分相問題易于解決,對高速運行有利,單相變壓器容量利用率最高、能耗低,變電所及變壓器結(jié)構(gòu)簡單,因而可靠性高,工程投資費用低。而對于負荷問題,可通過相序輪換(非同相供電)、對稱補償技術(shù)、單一三相平衡技術(shù)(同相供電時),降低對電力系統(tǒng)的影響。 綜合上述分析:本設(shè)計主變壓器的類型選擇單相變壓器DF9-16000/110型變壓器

39、,其技術(shù)數(shù)據(jù)列表如下:型式額定容量Sd額定電壓聯(lián)接組別空載損耗P0負載損耗PK空載電流Io阻抗電流Ud高壓分接范圍Ue1Ue2DF9-16000/11016000KVA110KVKVI.IoKWKW2第三章 短路電流的計算 概述電力牽引系統(tǒng)中的電氣設(shè)備,在其運行中都必須考慮可能發(fā)生的各種故障和不正常運行的狀態(tài),最常見同時也是最嚴重的故障是發(fā)生在各種形式的短路,因為它們會遭到破壞,從而影響牽引供電系統(tǒng)和其他電氣設(shè)備的正常運行。在電力牽引系統(tǒng)發(fā)生的短路形式:主要有接觸網(wǎng)導(dǎo)線對地短路、牽引網(wǎng)中的相間短路。實際中,對地短路占大多數(shù)。由于接觸網(wǎng)供電相鄰分區(qū)普遍同相供電,接觸器導(dǎo)線對地短路,實際上是相間短

40、路。雖然在所有的短路形式中,三相短路最嚴重,但鑒于實際情況,本設(shè)計短路計算以兩相短路形式來計算短路電流,并檢驗電氣設(shè)備的穩(wěn)定性。 短路計算的目的及假設(shè)一、短路計算是牽引變電所電氣設(shè)計的一個重要環(huán)節(jié)。其目的是:1、在選擇電氣主接線時,為了比較各種方案和確定某一接線方式是否需要采取限制短路電流的措施等,均需進行必需的短路電流計算。2、在選擇電氣設(shè)備時,為了保證電氣設(shè)備的正常運行和故障情況下的安全、 可靠地工作,同時又力求節(jié)約資金,這就需要進行短路電流計算。3、在設(shè)計屋外高壓配電裝置時,需按短路電流檢驗軟導(dǎo)線相間和相對地的安全距離。4、在選擇繼電保護方式和進行整定計算時,需以各種短路電流為依據(jù)。二、

41、短路電流計算的一般規(guī)定。1、驗證導(dǎo)體和電氣動穩(wěn)定性、熱穩(wěn)定性以及電器開斷電流所用的短路電流。確定短路電流計算時,應(yīng)按可能發(fā)生最大短路電流的正常接線方式,而不應(yīng)按僅在切換過程中可能發(fā)生的短路。2、選擇導(dǎo)體和電器時,對不帶電抗器回路的計算短路點,應(yīng)按正常接線方式時短路電流為最大的地點為計算點。3、導(dǎo)體和電器的動穩(wěn)定、熱穩(wěn)定及電器的開斷電流一般按三相短路驗算。三、短路計算基本假設(shè)1、短路發(fā)生在牽引供電分區(qū)中點處;2、不計接觸網(wǎng)導(dǎo)線阻抗;3、各元器件的磁路不飽和;4、不考慮短路點的電弧阻抗和主變壓器的勵磁電流;5、短路時是全屬性短路。四、基準(zhǔn)值1、基準(zhǔn)值容量:j=100MVA;2、基準(zhǔn)電壓:Uj=Ue

42、1=27.5KV。五、短路計算的步驟1、繪短路計算圖; 2、選擇短路計算點; 3、計算各元件的電抗值,并折算為同一基準(zhǔn)下; 4、以有各值計算短路電流沖擊值、短路容量; i(3)sh(3)d S=Ue1I 5、用表格列出短路電流計算結(jié)果,詳細計算見設(shè)計說明書。第四章 電氣設(shè)備的選擇 概述導(dǎo)體機電器的選擇是變電所設(shè)計的主要內(nèi)容之一,正確地選擇設(shè)備是使主接線和配電裝置達到安全、經(jīng)濟的重要條件。在進行設(shè)備選擇時,應(yīng)根據(jù)工程實際情況,在保證安全、可靠的前提下,積極而穩(wěn)妥的采用新技術(shù),并注意節(jié)約投資, 選擇合適的電氣設(shè)備。電氣設(shè)備的選擇必須執(zhí)行國家有關(guān)技術(shù)經(jīng)濟政策,并應(yīng)做到技術(shù)先進、經(jīng)濟合理、安全可靠、運

43、行方便和留有適當(dāng)發(fā)展的余地,以滿足電力牽引系統(tǒng)安全、經(jīng)濟運行的需要。電氣設(shè)備要能安全可靠的工作,必須按正常工作條件選擇,并按短路狀況來校驗熱穩(wěn)定和動穩(wěn)定后選擇高壓電器,并應(yīng)能在長期工作條件下和發(fā)生過電壓、過電流的情況下保持正常工作。一、一般原則1、應(yīng)滿足正常運行、檢修、短路和過電壓情況下的要求,并考慮未來發(fā)展的需要; 2、應(yīng)按當(dāng)?shù)丨h(huán)境條件校核; 3、應(yīng)力求技術(shù)先進和經(jīng)濟合理; 4、選擇導(dǎo)體時盡量減少品種; 5、盡量選用專用產(chǎn)品和型號的一致。 二、技術(shù)條件 1、按正常工作條件選擇導(dǎo)體和電氣設(shè)備。 (1).電壓所選電器和電纜允許最高工作電壓Uymax不得低于回路所接的電網(wǎng)的最高運行電壓UNmax,

44、 即UymaxUNmaxe計算。 (2).電流導(dǎo)體與電器的額定電流是指額定周圍環(huán)境溫度Q0下,導(dǎo)體和電器的長期允許電流Iy應(yīng)不小于該回路的最大持續(xù)工作電流INmax 即IyINmax由于變壓器在電壓降低5時,保持不變,故其相應(yīng)回路INmax e ( Ie為電器額定電流)(3).按當(dāng)?shù)丨h(huán)境條件校核當(dāng)周圍環(huán)境溫度Q和導(dǎo)體額定環(huán)境溫度Q0不等時,其長期允許電流IyQ可按下式修正: IyQ=IyQy導(dǎo)體或電氣設(shè)備正常工作時最高充許溫度;Q0導(dǎo)體或電氣設(shè)備允許截流量所采用的環(huán)境溫度;Q導(dǎo)體或電氣設(shè)備安裝地點的實際溫度。我國生產(chǎn)的電氣設(shè)備的額定環(huán)境溫度為Q0=40,裸導(dǎo)體的額定環(huán)境溫度為+25。2、按磁路

45、情況校驗電器在選定后應(yīng)按最大可能的短路電流進行動、熱穩(wěn)定校驗,一般校驗取三相短路時的短路電流,如用熔斷器保護的電器可不驗算熱穩(wěn)定,當(dāng)熔斷器有限流作用時,可不驗算動穩(wěn)定,用熔斷器保護電壓互感器回路,可不驗算動、熱穩(wěn)定。(1).短路熱穩(wěn)定校驗滿足熱穩(wěn)定條件為: QdQr和Ir2tdzIr2t式中:Qd短路電流產(chǎn)生的熱效應(yīng); Qr短路時導(dǎo)體和電器允許的熱效應(yīng); Irt秒內(nèi)允許通過的短時熱電流。驗算熱穩(wěn)定所用的計算時間:tdz=td+toL td斷電保護動作時間; toL相應(yīng)斷路器的全開斷時間;(2).磁路的動穩(wěn)定校驗 滿足動穩(wěn)條件為:ichidf或IchIdf 式中:ich短路沖擊電流瞬時值(峰值)

46、(KA); Idf、idf電器允許通過的極限電流有效值和電流峰值(KA); Ich沖擊電流有效值(KA)。 斷路器的選擇牽引變電所中,高壓斷路器是重要的電氣設(shè)備之一,它具有完善的滅弧性能,正常運行時,用來接通和開斷負荷電流,故障時,斷路器通過繼電保護的配合使用斷開短路電流,切除故障線路,保證非故障線路的正常供電及系統(tǒng)的穩(wěn)定性。高壓斷路器應(yīng)根據(jù)斷路器安裝地點、環(huán)境和使用技術(shù)條件等要求選擇其種類及形式,由于真空斷路器、少油斷路器可靠性更好,維護工作量更少,滅弧性能更高,目前得到了普遍的應(yīng)用。本設(shè)計的牽引變電所,電源進線電壓110KV,出線電壓27.5KV,而市場上27.5KV的高壓電器不屬國標(biāo)產(chǎn)品

47、,實際選用時,選擇35KV高壓電器,目前市場上35KV110KV等高壓電器,主要以少油斷路器和SF6斷路器為主流,而SF6斷路器各項指標(biāo)優(yōu)于少油斷路器,因此從類型選擇SF6高壓斷路器。高壓斷路器按如下條件選擇; 一、按開斷電流選擇 高壓斷路器的額定開斷電流Iekd不小于其觸頭開始分離瞬間(td)的短路電流的有效值I(3)ch(td): 即:IekdI(3)ch式中:Iekd高壓斷路器的額定開斷電流(KA); I(3)ch短路電流有效值(KA)。二、短路合閘電流的選擇在斷路器合閘之前,若線路存在短路故障,則在斷路器合閘過程中,觸頭間在未接觸時即有巨大的短路電流通過,此時易發(fā)生觸頭容焊和遭受電動力

48、的破壞,且斷路器在合閘短路電流時,不可避免的接通后又自動跳閘此時,要求能切斷短路電流。為了保證斷路器在合閘短路時的安全,斷路器的額定合閘電流ieg不應(yīng)小于短路電流最大沖擊電流,即: iegich 或 idwich式中:ieg斷路器的額定關(guān)合(合閘)電流; idw額定動穩(wěn)定電流; ich短路沖擊電流。三、開合時間的選擇110KV電源進線上,0.06S。其選擇詳細過程見設(shè)計計算。 隔離開關(guān)的選擇隔離開關(guān),配制在主接線上時,保證線路及設(shè)備檢修時形成明顯的斷口,與帶電部分隔離。由于隔離開關(guān)沒有滅弧裝置及開斷能力低,所以操作隔離開關(guān)時,必須遵循倒閘操作的順序。一、隔離開關(guān)的配置按以下原則:1、斷路器兩側(cè)

49、均應(yīng)配置隔離開關(guān),以便在斷路器檢修時形成明顯的斷口,與電源側(cè)隔離;2、中性點接地的普通變壓器均應(yīng)通過隔離開關(guān)接地;3、接在母線上的避雷器和電壓互感器宜合用一組隔離開關(guān),為了保證電器和母線的檢修安全,每段母線上宜裝設(shè)12組接地刀閘或接地器。63KV及以上斷路器兩側(cè)的隔離開關(guān)和線路的隔離開關(guān),宜裝設(shè)接地刀閘。應(yīng)盡量選用一側(cè)或兩側(cè)帶接地刀閘的隔離開關(guān);4、接在變壓器引出線中性點上的避雷器可不裝隔離開關(guān);5、當(dāng)饋電線的用戶側(cè)沒有電源時,斷路器通往用戶側(cè)可以不安裝隔離開關(guān),但如果費用不多,為了防雷擊產(chǎn)生的過電壓,也可以裝設(shè)。二、隔離開關(guān)的選擇按以下條件進行:1、按工作電壓、電流選擇 即: UymaxUN

50、max IyIN2、按動穩(wěn)定、熱穩(wěn)定校驗 即:idfi(3)ch 和Ir2tI(3)d2tdz 高壓熔斷器的選擇熔斷器是最簡單的保護電器,它用來保護電器設(shè)備免受過載和短路電流的損害。室內(nèi)型高壓熔斷器在變電所中常用來保護電力電容配電線路和配電變壓器,也常用于保護電壓互感器。高壓熔斷器的選擇條件如下:一、按額定電壓選擇對一般的高壓熔斷器,其額定電壓必須大于或等于電網(wǎng)額定電壓。對于充填石英砂有限流作用的熔斷器,只能用等于其額定電壓的電網(wǎng)中。二、按額定電流選擇1、熔管的額定電流選擇。為了保證熔斷器殼不被損壞,高壓熔斷器的熔管額定電流Ierg應(yīng)大于熔體的額定電流Iert, 即:IergIert2、熔體額

51、定電流的選擇。為了防止熔體在通過變壓器勵磁涌流和保護范圍以外的短路可按下式選擇, 即:Iert=KINmax用于保護電力電容的高壓熔斷器熔體: 即:Iert=KIec式中:K可靠系數(shù),一臺電力電容:K=1.52.0; 一組電力電容:K=1.31.8;Iec電力電容回路的額定電流。 3、熔斷器開斷電流校驗。即:IekdI(3)ch對于保護電壓互感器用的高壓熔斷器,只需按額定電壓及斷流容量來選擇。 互感器的選擇 互感器包括電壓互感器和電流互感器,是一次系統(tǒng)和二次系統(tǒng)的聯(lián)絡(luò)元件。用以分別向測量儀表,繼電器的電壓和電流線圈供電。一、互感器的配置原則是: 1、在變壓器出線、母線分段及所有斷路器的回路中均

52、裝設(shè)電流互感器; 2、在未設(shè)斷路器的下列地點也應(yīng)裝設(shè)電流互感器。例如發(fā)電機和變壓器的中性點;3、對直接接地系統(tǒng):一般三相配制,對三相直接接地系統(tǒng)依其要求按二相或三相配制; 4、6220KV電壓等級的每組主母線的三相上應(yīng)裝設(shè)電壓互感器; 5、當(dāng)需要監(jiān)視和檢測線路有關(guān)電壓時,出線側(cè)的一相上應(yīng)裝設(shè)電壓互感器。二、電流互感器的選擇:針對本設(shè)計,由于系統(tǒng)的繼電保護另行安排,僅從監(jiān)視,測量的角度,從準(zhǔn)確等級選擇。1、應(yīng)滿足一次回路的額定電壓,額定電流,最大負荷電流及短路時的動、熱穩(wěn)定要求;2、牽引變壓器出線、牽引變電所饋線等回路中的電度表用電流互感器及用于計算電費的電度表用電流互感器,其準(zhǔn)確度等級應(yīng)為0.

53、5級;3、用于監(jiān)視表計的電流互感器,其準(zhǔn)確度等級應(yīng)為3級和10級; 4、回路中有幾個不同型式的表計、電流互感器準(zhǔn)確度等級按最高要求的表計選擇;5、電流互感器的型式應(yīng)根據(jù)使用環(huán)境條件和產(chǎn)品情況選擇,對于35KV及以上配電裝置,一般采用油浸瓷瓶式絕緣結(jié)構(gòu)的獨立電流互感器。 6、選擇與校驗: (1).額定電壓與額定電流,即: UeL UeN 和 IeLIeN (2).動穩(wěn)定與熱穩(wěn)定校驗, 即: idLi(3)ch 和 IrL2tI(3)dtdz(3).額定二次負荷,即:SdLS2 SdL =i22Z2 Z2=Kjx2Zcj+Kjx1ZLx+Zc式中:Z2電流互感器的二次負載();Zcj測量表計線圈的

54、內(nèi)阻();Zc接觸電阻()(一般取0.050.1);ZLx連接導(dǎo)線的電阻();Kjx1、Kjx2接線系數(shù); 單相:Kjx1=2 Kjx2=1 三相星形:Kjx1=1 Kjx2=1 二相星行:Zcjo=Zcj Kjx1=Kjx2= Zcjo=0 Kjx1= Kjx2=1 二相差接:Kjx1= Kjx2=三、電壓互感器的選擇1、接一次回路電壓選擇要求電壓互感器一次電壓U1應(yīng)在1.1 Ue10.9 Ue1范圍內(nèi)變動, 即:e1U1e12、電壓互感器二次側(cè)額定電壓應(yīng)滿足保護裝置和測量使用校準(zhǔn)儀表的要求,可按下表選擇:接線型式電網(wǎng)電壓(KV)型式二次繞組電壓(V)開口三角行輔助繞組電壓一臺PT不完全星行

55、接線335單相100無此繞組 Yo/Yo/ 110500單相100100360單相100100/3315三相五柱式100100/3(相)3、型式選擇(1).635KV屋內(nèi)配電裝置一般選油浸式或澆注式電壓互感器;(2).110220KV配電裝置一般采用半級式電磁式電壓互感器。4、容量選擇電壓互感器的額定二次容量Se2不應(yīng)小于互感器的二次負荷S2,即:Se2S2 S2=Po、Qo儀表的有功功率和無功功率。 母線的選擇母線在電力牽引系統(tǒng)中主要擔(dān)任傳輸功率,分配功率的重要任務(wù),電力牽引系統(tǒng)的主接線也需要用母線來匯集和分散電功率。在牽引變電所及接觸網(wǎng)線路中。所用的導(dǎo)線有裸導(dǎo)線、硬鋁母線及電力電纜等。由于

56、電壓等級的不同,所用導(dǎo)線的類型也不同。敞露母線一般按導(dǎo)線材料、類型和敷設(shè)方式、導(dǎo)體截面、電暈、短路穩(wěn)定、共振頻率等各項條件進行選擇和校驗。 一、裸導(dǎo)體應(yīng)根據(jù)使用情況按下列條件選擇和校驗1、型式:載流導(dǎo)體一般采用鋁質(zhì)材料,對于持續(xù)工作電流較大且位置特別狹窄的發(fā)電機、變壓器的出線端部,以及對鋁有較嚴重的腐蝕場所,可選用銅質(zhì)硬裸導(dǎo)體,回路正常工作電流在400A以下時,一般選用矩形導(dǎo)體。在400800A時,一般選用槽行導(dǎo)體。2、配電裝置中軟導(dǎo)線的選擇,應(yīng)根據(jù)環(huán)境條件和回路負荷電流、電暈、無線電干擾等條件,確定導(dǎo)線的截面積和導(dǎo)體的結(jié)構(gòu)形式。3、當(dāng)負載電流較大時,應(yīng)根據(jù)負荷電流選擇導(dǎo)線的截面積,對220K

57、V以下配電裝置,電暈對選擇導(dǎo)線一般不起決定性作用,故可采用負荷電流選擇導(dǎo)線截面。二、母線及電纜截面的選擇除配電裝置的匯流母線及較短導(dǎo)體按導(dǎo)體長期發(fā)熱允許電流選擇外,其余導(dǎo)體截面,一般按經(jīng)濟電流密度選擇。按導(dǎo)體長期允許發(fā)熱電流選擇導(dǎo)體所在電路中最大持續(xù)工作電流INmax應(yīng)不大于導(dǎo)體長期發(fā)熱的允許電流Iy, 即:INmaxKQIay 或 IayIN 式中: Iay導(dǎo)體允許持續(xù)電流值;IN電網(wǎng)持續(xù)電流;KQ溫度教正系數(shù),當(dāng)實際環(huán)境溫度不為規(guī)定值時,應(yīng)按下式校正; KQ=QaL導(dǎo)體正常工作時的最高允許溫度;Qo導(dǎo)體允許載流量所采用的環(huán)境溫度;Qo1導(dǎo)體敷設(shè)地點實際環(huán)境溫度。按經(jīng)濟電流密度選擇按經(jīng)濟電流

58、密度選擇導(dǎo)線截面可使年運行費用降低,對應(yīng)不同種類導(dǎo)體和不同的最大負荷年利用小時數(shù)Tmax將有一個年運行費用最低的電流密度經(jīng)濟電流密度(J),導(dǎo)體的經(jīng)濟截面可按下式: S=INmax/J J查表求取。熱穩(wěn)定校驗按上述情況選擇的導(dǎo)體截面S,還應(yīng)校驗其在短路條件下的熱穩(wěn)定,即:S(d/C) 式中:C熱穩(wěn)定系數(shù),銅: Qmax=320 取175; 鋁: Qmax=220 取97; tdz短路等值時間(秒)。4、動穩(wěn)定校驗,動穩(wěn)定必須滿足以下條件,即:QyQmax Qy導(dǎo)體的容許應(yīng)力(Kg/mm2),銅為1400 ,鋁為400700,鋼為1000;或硬鋁為69106Pa,硬銅為137106Pa,鋼為15

59、7106Pa。 支持絕緣子及穿墻套管的選擇支持絕緣子及穿墻套管是支撐和固定載流導(dǎo)體和穿越墻體并使其與地的絕緣器件,因此絕緣子應(yīng)具足夠的絕緣強度和機械強度,并能耐熱、耐潮。一、型式選擇根據(jù)安裝地點、環(huán)境,選擇屋內(nèi)、屋外或防污式及滿足使用要求的產(chǎn)品型式。一般屋內(nèi)采用聯(lián)合膠裝多棱式,屋外采用棒式,需要倒裝時,采用懸掛式。二、額定電壓的選擇所選絕緣子的額定電壓大于或等于所在電網(wǎng)電壓。三、穿墻套管的額定電流選擇與窗口尺寸的配合具有倒替的穿墻套管額定電流IN應(yīng)大于或等于回路中最大持續(xù)工作電流INmax,當(dāng)環(huán)境溫度與規(guī)定環(huán)境溫度不符時,應(yīng)進行溫度校正, 即:KQININmax母線型穿墻套管,只需保證套管的型

60、式與穿過母線的窗口尺寸配合即可。四、熱穩(wěn)定校驗穿墻套管的熱穩(wěn)定校驗:具有導(dǎo)體的套管,應(yīng)對導(dǎo)體校驗熱穩(wěn)定,其套管的熱穩(wěn)定能力It2t應(yīng)大于或等于短路電流通過套管所產(chǎn)生的熱效應(yīng),即:It2tQk母線型穿墻套管不需校驗熱穩(wěn)定。五、動穩(wěn)定校驗 按下式校驗絕緣和套管的動穩(wěn)定, 即:Fdu式中:Fd在短路時作用于絕緣子的力(Kg),與母線布置及截面形狀有關(guān);Fu絕緣子抗彎破壞負荷(Kg)。絕緣子是載流部分的機械支持物,又是載流部分對接地裝置以及載流部分彼此間的絕緣物。為了完成這種任務(wù),絕緣子應(yīng)有適當(dāng)?shù)臋C械強度和電強度。這種性能不隨外界的溫度及空氣中的濕度而改變,也就是絕緣子應(yīng)是耐濕和抗?jié)竦摹8鶕?jù)用途,安裝

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